[发明专利]检测超过传感器饱和的量

说明书

本公开涉及检测超过传感器饱和的量。捕获图像包括：接收图像传感器的曝光时间；测量图像传感器的多个感测器中的每一个感测器的饱和时间；以及使用饱和时间、曝光时间和每一个感测器的存储单元的电子收集容量，计算将会由具有无限存储容量的每一个感测器收集到的电子的数量。关键词包括传感器饱和以及高动态范围。

技术领域

本公开涉及传感器，并且更具体地，涉及高动态范围传感器。

背景技术

成像系统依赖于图像传感器以生成视觉图像的电子表示。图像传感器的示例包括电荷耦合器件(CCD)图像传感器和有源像素传感器(APS)器件。通常，这些图像传感器包括以行和列的规则图案布置的多个光敏元件(感测器)。由每一个感测器生成的信号表示入射到与该感测器对应的区域上的光的量。

这些图像传感器的动态范围通常由给定感测器可以收集和保持的电荷量限制。因此，如果入射光非常亮并且产生比可以由该感测器保持的更多的电子，那么丢失了由这些过剩电子所代表的光。例如，受诸如电子容量和电子读出噪声之类的特性限制的现代图像传感器可以检测到每一个感测器的大约14档(stop)的动态范围(即，需要最小可记录值的14次翻倍(doubling)来达到饱和)。

因此，能够提供比常规图像传感器所提供的动态范围更宽的动态范围的图像传感器是所期望的。例如，当捕获包括亮度剧烈变化的场景时，如果使曝光确保在暗区中有足够的信号，那么具有较强光的区域将使感测器饱和，并且不能获得用于那些饱和的元件的实际光辐射。因此，需要具有更高动态范围的传感器来捕获这样的场景。

发明内容

本公开提供用于使得图像传感器能够测量大于该传感器的典型性能的光量。

在一种实现中，公开了一种捕获图像的方法。该方法包括：接收图像传感器的曝光时间；测量图像传感器的多个感测器中的每一个感测器的饱和时间；以及使用饱和时间、曝光时间和每一个感测器的存储单元的电子收集容量计算将会由具有无限存储容量的每一个感测器收集到的电子的数量。

在另一实现中，公开了一种传感器系统。该传感器系统包括：感测图像的图像传感器，所述图像传感器包括多个感测器；定时器，其包括多个定时元件，每一个定时元件耦合到所述多个感测器中的对应的感测器，其中每一个定时元件测量所述对应的感测器的饱和时间以预测将会由所述对应的感测器收集到的电子的数量。

在另一实现中，公开了一种图像捕获器件。该图像捕获器件包括：成像台；耦合到成像台的图像传感器，该图像传感器包括多个感测器；定时器，其包括多个定时元件，每一个定时元件耦合到所述多个感测器中的对应的感测器；以及耦合到所述定时器的处理器，所述处理器被配置成从每一个定时元件接收信号以测量所述对应的感测器的饱和时间并且计算由所述对应的感测器收集到的电子的数量。

从通过示例的方式说明本公开的各方面的本描述中，本公开的其它特征和优点应当是显而易见的。

附图说明

本公开的细节，无论其结构还是操作，都可以通过研究附图部分地收集，其中，相同的标号指代相同的部分，并且其中：

图1是图示出根据本公开的一种实现的图像捕获器件的功能框图；

图2是作为耦合到图1中所示的图像传感器的定时器的一种实现的传感器系统的功能图；以及

图3是图示出根据本公开的一种实现的用于捕获图像的过程的流程图。

具体实施方式

为了获得用于图像传感器的高动态范围，如本文所公开的几种实现使得图像传感器能够测量大于该传感器的典型性能的量。在阅读本描述之后，在各种实现和应用中如何实现本公开将变得显而易见。但是，虽然本文将描述本公开的各种实现，但是应当理解的是，这些实现仅通过示例的方式呈现并不是限制。因此，各种实现的这种详细描述不应当被解释为限制本公开的范围或宽度。