[发明专利]基于像素强度分布的多目标自动曝光及增益控制的方法及系统

说明书

技术领域

本发明大体来说涉及图像传感器，且特定来说(但非排他性地)涉及图像传感器的自动曝光及增益控制。

背景技术

图像传感器已变得普遍存在。其广泛用于数字静态相机、蜂窝式电话、安全相机以及医学、汽车及其它应用中。用以制造图像传感器且特定来说互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器的技术已不断快速地发展。举例来说，随着数字成像变得更流行，技术努力实现具有更佳分辨率及色彩准确度的图像及视频。

常规CMOS图像传感器通常包含像素阵列，其中每一像素包含将入射光变换成电荷的光电二极管。每一个别像素具有在固定曝光时间内随着光强度的增加而最终饱和的输出。所述光电二极管的饱和可由于称为模糊的效应(其中过量电荷扩散到相邻像素中)而产生不想要的图像涂污。因此，图像传感器的一个目标是实现其中恰当地对物体进行曝光(即，不太亮或不太暗)的图像。常规图像传感器通常提供曝光未经优化的图像。一些常规图像传感器可应用图像获取后算法以允许进一步处理数字图像数据以实现与特定像素相关联的特定色彩及强度。然而，对图像应用的图像获取后校正越多，图像的总体质量就可越多地降级。胶片摄影师已知类似的现象，其认识到可从良好底片制作比在对普通底片应用多个(虽然高级)操纵之后制作的照片更好的照片。

在自动曝光控制的一些常规方法中，确定图像的全部或部分的单个窗的平均强度。所述强度可为照度Y信号或者一个或一个以上色彩通道信号。接着指派预定义目标平均强度(即，所要的固定平均强度)并确定平均强度与目标平均强度之间的差。基于此差而确定曝光校正。然而，使用单个预定义目标平均强度仍可导致图像中存在的太多亮像素及/或太多暗像素，此可使得所述图像的观看不舒适。此外，在计算平均强度时应用图像的部分的单个窗通常导致较不准确的目标强度估计，因为图像的不同部分可具有不同的强度分布。

发明内容

在一个实施例中，本申请案提供一种方法，其包括：用图像传感器捕获一系列数字图像；在捕获所述系列的数字图像时，调整所述图像传感器的选自由曝光时间及增益组成的群组的至少一个参数以调整所述数字图像的平均强度值直到达到目标平均强度值为止；及基于每一所捕获数字图像中具有落在强度值范围之外的强度值的像素的相对数目而从多个目标平均强度值选择所述目标平均强度值。

在另一实施例中，本申请案提供一种包含存储于其上的程序代码的非暂时计算机可读媒体，所述程序代码包括用以进行以下操作的指令：用图像传感器捕获一系列数字图像；在捕获所述系列的数字图像时，调整所述图像传感器的选自由曝光时间及增益组成的群组的至少一个参数以调整所述数字图像的平均强度值直到达到目标平均强度值为止；及基于每一所捕获数字图像中具有落在强度值范围之外的强度值的像素的相对数目而从多个目标平均强度值选择所述目标平均强度值。

在又一实施例中，本申请案提供一种图像传感器，其包括：多个像素；读出电路，其耦合到所述多个像素，用于捕获一系列数字图像；及参数调整器，其耦合到所述读出电路，用于：在捕获所述系列的数字图像时，调整所述图像传感器的选自由曝光时间及增益组成的群组的至少一个参数以调整所述数字图像的平均强度值直到达到目标平均强度值为止；及基于每一所捕获数字图像中具有落在强度值范围之外的强度值的像素的相对数目而从多个目标平均强度值选择所述目标平均强度值。

附图说明

参考以下各图描述本发明的非限制性及非穷尽实施例，其中除非另有规定，否则在所有各个视图中相似参考编号指代相似部件。

图1是图解说明根据本发明的实施例的图像传感器的框图。

图2是图解说明根据本发明的实施例的多目标自动曝光及增益控制的过程的流程图。

图3是图解说明数字图像的像素强度分布的直方图。

图4是图解说明根据本发明的实施例计算数字图像中所包含的像素的平均强度值的过程的流程图。

图5是图解说明根据本发明的实施例被分段成数个区的图像的图，其中每一区具有相关联区权重因子。

图6是图解说明根据本发明的实施例对目标平均强度值的选择的图表。

图7是图解说明根据本发明的实施例对目标平均强度值的选择的流程图。

具体实施方式