[发明专利]基因测序传感装置及信号处理方法

权利要求书

1.一种用于对样本进行基因测序的传感装置，其包括：

一个CMOS图像传感器，其表面处理成适合承载流体状样本，包括一个CMOS像素阵列，用于接受并检测所述样本发出的光信号，并产生相应的检测信号输出；

其特征在于，所述CMOS像素为双转换增益像素，具备两个不同的转换增益，包括一个高转换增益HiCG和一个低转换增益LoCG，所述CMOS像素可以分别在所述高转换增益模式和所述低转换增益模式下工作，并产生相应的检测信号。

2.如权利要求1所述的传感装置，其特征在于，所述双转换增益像素包括：一个光电转换器件，用于接受样本发出的光信号，并将其转换成电信号；一个传输晶体管，连接所述光电转换器件和一个浮动扩散，用于将所述光电转换器件产生的电信号传输至所述浮动扩散；一个复位晶体管，连接所述浮动扩散，用于使所述浮动扩散复位；一个输出晶体管，将所述浮动扩散的电信号放大；一个双转换增益器件，连接所述浮动扩散；一个行选择晶体管，用于控制像素检测信号的输出。

3.如权利要求2所述的传感装置，其特征在于，所述双转换增益器件包括一个MOS晶体管，其漏极连接所述浮动扩散，其源极连接一个电容，其栅极受一个DCG信号控制，当所述MOS晶体管在DCG信号控制下导通时，所述像素工作于低转换增益模式下，当所述MOS晶体管在DCG信号控制下关闭时，所述像素工作于高转换增益模式下。

4.如权利要求2所述的传感装置，其特征在于，所述双转换增益器件包括一个NMOS晶体管，其栅极连接所述浮动扩散，其源极和漏极共同受一个DCG信号控制，当所述DCG信号为高电平时，所述像素工作于低转换增益模式下，当所述MOS晶体管在DCG信号控制下关闭时，所述像素工作于高转换增益模式下。

5.如权利要求2所述的传感装置，其特征在于，所述光电转换器件包括一个光电二极管。

6.一种用于权利要求1所述传感装置的检测信号处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，分别在高转换增益HiCG和低转换增益LoCG下各拍摄取得一组像素检测信号VH和VL；

步骤二，就每个像素的检测信号VH和VL，以设定的选择标准选择采用其中一个信号；

步骤三，将选中的所有VH信号数值除以高转换增益HiCG与低转换增益LoCG的比值G，将由此获得的VH信号与选中的VL信号合成为一幅完整的图像信号。

7.如权利要求6所述的检测信号处理方法，其特征在于，所述以设定的选择标准选择信号的步骤包括，设定一个电压数值，如果像素的检测信号VH小于或者不大于该数值，则选用VH作为该像素的检测信号，放弃该像素的VL信号，否则，选用VL信号作为该像素的检测信号。

8.一种权利要求5所述的检测信号处理方法，其特征在于，以设定的选择标准选择信号的步骤包括，设定一个电压数值，如果像素的检测信号VL大于或者不小于该数值，则选用VL作为该像素的检测信号，放弃该像素的VH信号，否则，选用VH信号作为该像素的检测信号。