图像传感器中光信号的采集方法、电路、设备和介质技术

本公开实施例公开了一种图像传感器中光信号的采集方法、电路、设备和介质，其中，方法包括：根据上一帧信号对应的评估结果，确定用于对当前帧信号进行采集的采集电路的器件组中控制开关的状态；响应于所述控制开关处于闭合状态，通过所述采集电路的器件组中多个电容收集所述当前帧信号所产生的光电电荷；其中，所述器件组中包括光电二极管、至少一个电容和所述控制开关；基于所述多个电容的收集所述光电电荷产生的电势变化，输出所述当前帧信号的目标信号。本公开实施例增大了电荷采集能力，适用于较强光图像信号的采集工作，提高了像素的感光动态范围；解决了不同光环境图像信号采集的问题。集的问题。集的问题。

【技术实现步骤摘要】
图像传感器中光信号的采集方法、电路、设备和介质


[0001]本公开涉及图像传感器技术，尤其是一种图像传感器中光信号的采集方法、电路、设备和介质。

技术介绍

[0002]图像传感器已经被广泛地应用在数码相机、移动手机、医疗、汽车、无人机和机器识别等领域，特别是制造互补型金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)图像传感器技术的快速发展，使人们对图像传感器的输出图像品质有了更高的要求。

技术实现思路

[0003]根据本公开实施例的一个方面，提供了一种图像传感器中光信号的采集方法、电路、设备和介质。
[0004]根据本公开实施例的一个方面，提供了一种图像传感器中光信号的采集方法，包括：
[0005]根据上一帧信号对应的评估结果，确定用于对当前帧信号进行采集的采集电路的器件组中控制开关的状态；
[0006]响应于所述控制开关处于闭合状态，通过所述采集电路的器件组中多个电容收集所述当前帧信号所产生的光电电荷；其中，所述器件组中包括光电二极管、至少一个电容和所述控制开关；
[0007]基于所述多个电容的收集所述光电电荷产生的电势变化，输出所述当前帧信号的目标信号。
[0008]可选地，还包括：
[0009]通过量化电路和评估电路对所述目标信号进行处理，确定所述当前帧信号的评估结果；
[0010]基于所述当前帧信号的评估结果，确定下一帧信号进行采集时所述采集电路的器件组中所述控制开关的状态。r/>[0011]可选地，所述根据上一帧信号对应的评估结果，确定用于对当前帧信号进行采集的采集电路的器件组中控制开关的状态，包括：
[0012]响应于所述评估结果为量化值过低，确定所述控制开关断开，结束所述上一帧信号的量化处理；
[0013]响应于所述评估结果为量化值过高，确定所述控制开关闭合，结束所述上一帧信号的量化处理；
[0014]响应于所述评估结果为所述量化值在预设范围内，不变更所述控制开关的状态，并继续处理上一帧信号传输的量化值。
[0015]可选地，所述器件组还包括复位晶体管，所述器件组中的至少一个电容包括：辅助
电容，以及所述辅助晶体管与所述复位晶体管的公共有源区；
[0016]所述光电二极管的阳极接地，阴极与配置为所述控制开关的辅助晶体管连接；
[0017]所述辅助晶体管的源极与所述光电二极管的阴极连接，漏极与所述复位晶体管的源极连接；
[0018]所述辅助电容的一端接地，另一端与所述公共有源区连接；
[0019]所述通过所述采集电路的器件组中多个电容收集所述当前帧信号所产生的光电电荷，包括：
[0020]通过所述光电二极管将光信号转换为光电电荷；
[0021]利用所述光电二极管、所述辅助晶体管、所述辅助电容和所述公共有源区存储所述光电电荷。
[0022]可选地，所述采集电路还包括栅极与所述光电二极管和所述辅助晶体管的源极连接的源跟随晶体管，以及漏极与所述源跟随晶体管的源极连接、源极为所述采集电路输出端的像素选择晶体管；所述源跟随晶体管的漏极与电源连接；
[0023]所述基于所述多个电容的收集所述光电电荷产生的电势变化，输出所述当前帧信号的目标信号，包括：
[0024]根据所述器件组收集的所述光电电荷，确定所述器件组中光电二极管的电势变化；
[0025]通过所述源跟随晶体管根据探测到的所述器件组的电势变化，得到电势信号；
[0026]通过所述像素选择晶体管根据外部控制信号的控制，输出所述目标信号。
[0027]可选地，所述通过量化电路和评估电路对所述目标信号进行处理，确定所述当前帧信号的评估结果，包括：
[0028]通过所述量化电路对所述目标信号进行量化处理，得到所述当前帧信号对应的量化值；
[0029]通过所述评估电路对所述量化值进行评估，确定所述量化值是否在预设范围内。
[0030]可选地，所述目标信号包括如下信号中的至少一种：脉冲信号、电势信号和具有限位的数值。
[0031]根据本公开实施例的另一方面，提供了一种图像传感器中光信号的采集电路，包括：包含控制开关的器件组和辅助电路；
[0032]所述器件组，用于根据上一帧信号对应的评估结果，确定用于对当前帧信号进行采集的所述器件组中的所述控制开关的状态；响应于所述控制开关处于闭合状态，通过所述器件组中的多个电容收集所述当前帧信号所产生的光电电荷；
[0033]所述辅助电路，用于基于所述器件组的收集所述光电电荷产生的电势变化，输出所述当前帧信号的目标信号。
[0034]可选地，所述器件组包括：光电二极管PD、配置为所述控制开关的辅助晶体管DCG、复位晶体管RX和辅助电容Cap；
[0035]所述光电二极管PD的阳极接地，阴极与所述辅助晶体管DCG的源极连接；
[0036]所述辅助晶体管DCG的源极与所述光电二极管PD的阴极连接，漏极与所述复位晶体管RX的源极连接；
[0037]所述辅助电容Cap的一端接地，另一端与所述辅助晶体管DCG和所述复位晶体管RX
的公共有源区PD2连接；
[0038]所述复位晶体管RX与所述辅助晶体管DCG具有公共有源区PD2，并且通过所述公共有源区PD2与所述辅助电容Cap相连接，所述复位晶体管RX的漏极与供电电源连接。
[0039]可选地，所述光电二极管PD，配置为接收光信号以产生光电电荷；
[0040]所述复位晶体管RX，漏极连接供电电源，配置为根据外部控制信号，对所述光电二极管PD和所述辅助电容Cap进行复位操作；
[0041]所述器件组在所述控制开关处于闭合状态时，基于所述光电二极管PD、所述辅助晶体管DCG、所述辅助电容Cap和所述公共有源区PD2收集所述光电电荷；在所述控制开关处于断开状态时，基于所述光电二极管PD收集所述光电电荷。
[0042]可选地，所述辅助电路包括：栅极与所述光电二极管PD和所述辅助晶体管DCG的源极连接的源跟随晶体管SF，以及漏极与所述源跟随晶体管SF的源极连接、源极为所述采集电路输出端的像素选择晶体管SX；所述源跟随晶体管SF的漏极与电源连接。
[0043]可选地，所述器件组根据收集所述光电电荷产生电势变化；
[0044]所述源跟随晶体管SF探测并跟随所述器件组中所述光电二极管PD的电势变化，得到电势信号；
[0045]所述像素选择晶体管SX根据外部控制信号的控制，输出所述目标信号。
[0046]可选地，所述目标信号包括如下信号中的至少一种：脉冲信号、电势信号和具有限位的数值。
[0047]根据本公开实施例的又一方面，提供了一种电子设备，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器，还包括上述任一实施例所述的图像传感器中光信号的采集电路；
[0048]所述存储器存储计算机执行指令；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器中光信号的采集方法，其特征在于，包括：根据上一帧信号对应的评估结果，确定用于对当前帧信号进行采集的采集电路的器件组中控制开关的状态；响应于所述控制开关处于闭合状态，通过所述采集电路的器件组中多个电容收集所述当前帧信号所产生的光电电荷；其中，所述器件组中包括光电二极管、至少一个电容和所述控制开关；基于所述多个电容的收集所述光电电荷产生的电势变化，输出所述当前帧信号的目标信号。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：通过量化电路和评估电路对所述目标信号进行处理，确定所述当前帧信号的评估结果；基于所述当前帧信号的评估结果，确定下一帧信号进行采集时所述采集电路的器件组中所述控制开关的状态。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据上一帧信号对应的评估结果，确定用于对当前帧信号进行采集的采集电路的器件组中控制开关的状态，包括：响应于所述评估结果为量化值过低，确定所述控制开关断开，结束所述上一帧信号的量化处理；响应于所述评估结果为量化值过高，确定所述控制开关闭合，结束所述上一帧信号的量化处理；响应于所述评估结果为所述量化值在预设范围内，不变更所述控制开关的状态，并继续处理上一帧信号传输的量化值。4.根据权利要求1
‑
3任一所述的方法，其特征在于，所述器件组还包括复位晶体管，所述器件组中的至少一个电容包括：辅助电容，以及所述辅助晶体管与所述复位晶体管的公共有源区；所述光电二极管的阳极接地，阴极与配置为所述控制开关的辅助晶体管连接；所述辅助晶体管的源极与所述光电二极管的阴极连接，漏极与所述复位晶体管的源极连接；所述辅助电容的一端接地，另一端与所述公共有源区连接；所述通过所述采集电路的器件组中多个电容收集所述当前帧信号所产生的光电电荷，包括：通过所述光电二极管将光信号转换为光电电荷；利用所述光电二极管、所述辅助晶体管、所述辅助电容和所述公共有源区存储所述光电电荷。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述采集电路还包括栅极与所述光电二极管和所述辅助晶体管的源极连接的源跟随晶体管，以及漏极与所述源跟随晶体管的源极连接、源极为所述采集电路输出端的像素选择晶体管；所述源跟随晶体管的漏极与电源连接；所述基于所述多个电容的收集所述光电电荷产生的电势变化，输出所述当前帧信号的目标信号，包括：根据所述器件组收集的所述光电电荷，确定所述器件组中光电二极管的电势变化；
通过所述源跟随晶体管根据探测到的所述器件组的电势变化，得到电势信号；通过所述像素选择晶体管根据外部控制信号的控制，输出所述目标信号。6.根据权利要求2
‑
5任一所述的方法，其特征在于，所述通过量化电路和评估电路对所述目标信号进行处理，确定所述当前帧信号的评估结果，包括：通过所述量化电路对所述目标信号进行量化处理，得到所述当前帧信号对应的量化值；通过所述评估电路对所述量化值进行评估，确定所述量化值是否在预设范围内。7.根据权利要求1
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6任一所述的方法，其特征在于，所述目标信号包括如下信号中的至少一种：脉冲信号、电势信号和具有限位的数值。8.一种图像传感器中光信号的采集电路，其特征在于，包括：包含控制开关的器件组和辅助电路；所述器件组，用于根据上一帧信号对应的评估结果，确定用于对当前帧信号进行采集的所述器件组中的所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭同辉，
申请(专利权)人：脉冲视觉北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：