[发明专利]一种改善CMOS图像传感器成像质量的控制方法

权利要求书

1.一种改善CMOS图像传感器成像质量的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

设置期望亮度，并统计当前图像亮度均值；

设置多个可调节的控制参数，所述控制参数至少包括曝光时间、电荷电压转换增益、PGA增益、斜坡电压和数字增益；并根据CMOS图像传感器成像时图像信号在电路中的传递顺序和各部分引入的噪声情况设置所述控制参数的调节优先级，且所述调节优先级依次为曝光时间、电荷电压转换增益、PGA增益、斜坡电压和数字增益；

计算当前的图像亮度均值与期望亮度是否匹配，若匹配则无需调节，若不匹配，则执行调节步骤；

调节步骤，逐一调节曝光时间、电荷电压转换增益、PGA增益、斜坡电压和数字增益，并在调节完任意一个控制参数后统计当前图像亮度均值，并计算当前图像亮度均值是否与期望亮度相匹配，若匹配，则结束控制参数的调节，若不匹配，则继续调节当前参数或调节其他参数，直至当前图像亮度均值与期望亮度相匹配；其中，在对所述电荷电压转换增益进行调节时，判断所述曝光时间是否为预设最大值或者预设最小值，若是则判断当前图像亮度均值是否属于设定的与电荷电压转换增益调节时相对应的期望亮度区间，若是则无需调节电荷电压转换增益，否则进行电荷电压转换增益调节。

2.根据权利要求1所述的一种改善CMOS图像传感器成像质量的控制方法，其特征在于，在所述步骤“设置多个可调节的控制参数”后还包括以下步骤：

设置各个控制参数的调节优先级，所述调节优先级由高到低依次为曝光时间、电荷电压转换增益、PGA增益、斜坡电压和数字增益。

3.根据权利要求1所述的一种改善CMOS图像传感器成像质量的控制方法，其特征在于，判断当前图像亮度均值与期望亮度是否匹配的判断公式为：

Y∈[(1±10％)Y₀]，

其中：Y₀为期望亮度，Y为当前图像亮度均值。

4.根据权利要求1所述的一种改善CMOS图像传感器成像质量的控制方法，其特征在于，所述调节步骤中，调节曝光时间、PGA增益、斜坡电压和数字增益的条件为：

调节电荷电压增益的条件为：

其中：Y₀为期望亮度，Y为当前图像亮度均值。

5.根据权利要求1所述的一种改善CMOS图像传感器成像质量的控制方法，其特征在于，所述曝光时间的调节范围为10ns～20ms，且所述曝光时间的默认起始值为1ms。

6.根据权利要求1所述的一种改善CMOS图像传感器成像质量的控制方法，其特征在于，所述电荷电压转换增益具有两档，包括第一增益和第二增益，所述第一增益为20uv/e-，第二增益为100uv/e-，且所述电荷电压转换增益的默认起始增益为第一增益。

7.根据权利要求1所述的一种改善CMOS图像传感器成像质量的控制方法，其特征在于，所述PGA增益的调节范围为1～2.8倍，所述PGA增益至少具有八档，每档可调节的范围最大为0.4倍，且所述PGA增益的默认起始值为1倍。

8.根据权利要求1所述的一种改善CMOS图像传感器成像质量的控制方法，其特征在于，所述斜坡电压具有高电压和低电压，所述高电压的默认起始值为2.8V，所述低电压的默认起始值为1.0V，所述高电压与低电压之间的电压差的默认起始值为1.8V，所述斜坡电压的调节范围为1.8～4.5V。

9.根据权利要求1所述的一种改善CMOS图像传感器成像质量的控制方法，其特征在于，所述数字增益的调节范围为1～8倍，且所述数字增益的默认起始值为1倍。