[发明专利]局部曝光传感器及其操作方法

权利要求书

1.一种高动态范围HDR成像传感器，其包括：

像素单元的像素阵列，其中每一像素单元包括正常像素及基本像素中的一者，且每M行乘N列像素定义像素子阵列，其中每一像素子阵列包括至少三个正常像素及至少一个基本像素，其中每一基本像素被指派基本曝光层级，其中所述基本曝光层级为所有所应用曝光层级中的最小层级；

读出电路，其经耦合以从所述像素阵列的多个像素读出图像数据，所述读出电路包括模拟数字转换器ADC，所述ADC与相应读出列相关联且经配置以将模拟图像信号转换成数字图像数据；

功能逻辑，其经耦合以从所述读出电路接收所述数字图像数据，其中所述功能逻辑包括：

图像存储器，其经耦合以存储从所述读出电路接收到的所述图像数据；及

重影去除器，其经耦合以读取且重构建存储于所述图像存储器中的图像数据且将经重构建数据写回到所述图像存储器；及

控制电路，其经耦合以从所述功能逻辑接收曝光层级且输出经指派到所述像素阵列的相应像素子阵列的每一所应用曝光层级以控制每一像素的曝光时间。

2.根据权利要求1所述的HDR成像传感器，其进一步包括：

正常曝光控制线，其经耦合以将所述曝光时间从所述控制电路传递到所述像素阵列的每一像素行；及

基本曝光控制线，其经耦合以将所述曝光时间从所述控制电路传递到所述像素阵列的每一像素行，所述像素行包含所述正常像素及所述基本像素两者，其中每一基本像素的所述曝光时间分别被控制且与同一行中的每一正常像素的所述曝光时间并行。

3.根据权利要求1所述的HDR成像传感器，其中所述图像存储器包括：

正常像素存储器，其经耦合以存储正常像素数据且将其输出到所述重影去除器且由来自所述重影去除器的经重构建正常像素数据进行重写；及

基本像素存储器，其经耦合以存储基本像素数据且将其输出到所述重影去除器且由来自所述重影去除器的经重构建基本像素数据进行重写。

4.根据权利要求1所述的HDR成像传感器，其中所述重影去除器包括：

比较器，其经耦合以将图像数据与参考值进行比较且输出重构建命令；及

图像数据重构建器，其包括：

正常像素数据重构建器，其经耦合以基于所述重构建命令而重构建正常像素数据且重写图像存储器中的所述正常像素存储器；及

基本像素数据重构建器，其经耦合以基于所述重构建命令而重构建基本像素数据且重写图像存储器中的所述基本像素存储器。

5.根据权利要求4所述的HDR成像传感器，其中所述比较器经配置以：

将所述正常像素数据与所述参考值进行比较；

将所述基本像素数据与所述参考值进行比较；及

基于两个比较结果而输出所述重构建命令。

6.根据权利要求4所述的HDR成像传感器，其中所述参考值为所述读出电路的所述ADC的数字化上限的最大值。

7.根据权利要求1所述的HDR成像传感器，其中每一像素子阵列包括：

至少一个红色正常像素单元，

至少一个绿色正常像素单元，

至少一个蓝色正常像素单元，

至少一个红色基本像素单元，

至少一个绿色基本像素单元，及

至少一个蓝色基本像素单元。

8.根据权利要求1所述的HDR成像传感器，其中每一像素子阵列包括多个拜耳图案，且其中每一像素子阵列包括：

至少一个红色基本像素单元，

至少两个绿色基本像素单元，及

至少一个蓝色基本像素单元。