[发明专利]一种摄像机及其图像处理方法

权利要求书

1.一种摄像机，其特征在于，所述摄像机包括互补金属氧化物半导体CMOS传感器和控制器，所述CMOS传感器包括多个像素电路，所述多个像素电路中的每个像素电路包括至少一个光电二极管，电荷存储区，耦合在所述光电二极管与所述电荷存储区之间的第一晶体管，耦合在所述电荷存储区与浮动扩散节点之间的第二晶体管；

对于所述每个像素电路，所述控制器，用于：

在第一曝光结束后产生用于导通所述第一晶体管的第一脉冲信号，将所述光电二极管产生的第一电子转移至所述电荷存储区；

在第二曝光开始前产生用于导通所述第二晶体管的第二脉冲信号，将所述电荷存储区存储的所述第一电子转移至所述浮动扩散节点；

在第二曝光结束后产生用于导通所述第一晶体管的第三脉冲信号，将所述光电二极管产生的第二电子转移至所述电荷存储区。

2.根据权利要求1所述的摄像机，其特征在于，所述像素电路还包括第三晶体管和第四晶体管，所述第三晶体管的栅极耦合至所述浮动扩散节点，所述第三晶体管的源极耦合至所述第四晶体管的漏极，所述第三晶体管的漏极耦合至预设电压，所述第四晶体管的栅极耦合至所述控制器，所述第四晶体管的源极为信号输出端；

所述控制器，还用于在第三曝光结束后产生用于导通所述第四晶体管的第四脉冲信号，将所述浮动扩散节点上的噪声信号读出。

3.根据权利要求2所述的摄像机，其特征在于，所述控制器，还用于在第四曝光结束后产生用于导通所述第一晶体管的第五脉冲信号，将所述光电二极管产生的第四电子转移至电荷存储区；其中，所述第四曝光与所述第三曝光之间间隔的时长与所述第二曝光与所述第一曝光之间间隔的时长相同。

4.根据权利要求2或3所述的摄像机，其特征在于，所述摄像机还包括处理器；所述处理器，用于：

获取第一图像和暗帧，所述第一图像为所述第一曝光对应的图像，所述暗帧为所述多个像素电路中每个像素电路采集的所述噪声信号转换后得到的图像；

根据所述暗帧，对所述第一图像进行处理，得到去噪声后的第一图像。

5.根据权利要求4所述的摄像机，其特征在于，所述第一曝光的时长小于所述第二曝光的时长；

所述处理器，还用于根据所述去噪声后的第一图像和所述第二曝光对应的第二图像，得到宽动态图像。

6.根据权利要求5所述的摄像机，其特征在于，所述处理器，具体用于：

将所述去噪声后的第一图像的亮度与所述第二图像的亮度对齐，得到第三图像；

将所述第三图像中信号强度低于预设阈值的区域与所述第二图像中的对应区域进行融合处理，得到所述宽动态图像。

7.根据权利要求6所述的摄像机，其特征在于，所述融合处理包括加权融合或直接替换。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的摄像机，其特征在于，所述CMOS传感器为全局快门CMOS传感器。

9.一种摄像机中的图像处理方法，其特征在于，所述摄像机包括互补金属氧化物半导体CMOS传感器和控制器，所述CMOS传感器包括多个像素电路，所述多个像素电路中的每个像素电路包括至少一个光电二极管，电荷存储区，耦合在所述光电二极管与所述电荷存储区之间的第一晶体管，耦合在所述电荷存储区与浮动扩散节点之间的第二晶体管；

对于所述每个像素电路，所述方法包括：

所述控制器在第一曝光结束后产生用于导通所述第一晶体管的第一脉冲信号，将所述光电二极管产生的第一电子转移至所述电荷存储区；

所述控制器在第二曝光开始前产生用于导通所述第二晶体管的第二脉冲信号，将所述电荷存储区存储的所述第一电子转移至所述浮动扩散节点；

所述控制器在第二曝光结束后产生用于导通所述第一晶体管的第三脉冲信号，将所述光电二极管产生的第二电子转移至所述电荷存储区。