[发明专利]黑阶补偿电路、影像传感器及相关方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种黑阶补偿电路及其相关方法，尤其涉及一种同时利用数字及模拟电路以对影像感测信号进行黑阶补偿的黑阶补偿电路、影像传感器及其相关方法。

背景技术

半导体影像传感器(例如电荷耦合元件(CCD)或互补金属氧化半导体(CMOS)传感器)普遍使用于照相机或摄影机中，用以将可见光的影像转换为电子信号，便于后续的储存、传输或显示。

由于电子电路的非完美性质，使得影像传感器在未接收任何光线的情形下仍然会具有漏电流，因此使得影像传感器所产生的影像感测信号会包含有此漏电流的成分，而无法真实反应所感测到的影像亮度值。为了克服此问题，通常会读取多行的光学黑(optical black)像素(或光遮(light-shielded)像素)，经平均后作为一黑阶补偿值，此黑阶补偿值即用来表示影像传感器在未接收任何光线下仍具有的漏电流。

请参考图1，图1为公知黑阶补偿电路100的示意图。如图1所示，黑阶补偿电路100包含有一加法器102、一模拟放大器104、一模拟数字转换器106、一数字放大器108、一黑阶校正单元110以及一数字模拟转换器112。在黑阶补偿电路100的操作上，黑阶补偿电路100会读取影像感测信号Vin中的黑像素感测信号，并藉由模拟放大器104、模拟数字转换器106以及数字放大器108的处理后，输入至黑阶校正单元110中。而黑阶校正单元110将所接收的黑像素感测值进行平均计算，以得到一黑阶补偿值，之后该黑阶补偿值经由数字模拟转换器122回到加法器102以补偿影像感测信号Vin，以使得影像处理单元120所接收到的影像感测信号可以真实反应出所感测到的影像亮度值。

然而，上述黑阶补偿电路100的模拟数字转换器106以及黑阶校正单元110会具有较大的时间延迟，且数字模拟转换器112会产生量化误差，因此，传统的黑阶补偿电路100的速度及准确度都无法提高。

另外，若是利用模拟电路来进行黑阶补偿，则会有无法有效率进行热像素滤除的问题，而无法准确的进行黑阶补偿。

发明内容

因此，本发明的目的之一在于提供一种同时利用数字及模拟电路以对影像感测信号进行黑阶补偿的黑阶补偿电路及其相关方法，以解决上述的问题。

依据本发明一实施例，一种黑阶补偿电路包含有一第一处理单元、一第二处理单元以及一补偿单元。该第一处理单元依据一第一临界值以对所接收的一第一数字黑像素感测信号进行热像素滤除操作，以产生一滤除后第一黑像素感测信号，并依据该滤除后第一黑像素感测信号以产生一第二临界值；该第二处理单元依据该第二临界值以对所接收的一第二数字黑像素感测信号进行热像素滤除操作，以产生一滤除后第二黑像素感测信号，并依据该滤除后第二黑像素感测信号以产生一黑阶补偿值；该补偿单元依据该黑阶补偿值以对所接收的影像感测信号进行黑阶补偿以得到一输出信号。

依据本发明另一实施例，一种黑阶补偿方法，包含有：依据一第一临界值以对一第一数字黑像素感测信号进行热像素滤除操作，以产生一滤除后第一黑像素感测信号，并依据该滤除后第一黑像素感测信号以产生一第二临界值；依据该第二临界值以对一第二数字黑像素感测信号进行热像素滤除操作，以产生一滤除后第二黑像素感测信号，并依据该滤除后第二黑像素感测信号以产生一黑阶补偿值；以及依据该黑阶补偿值以对所接收之影像感测信号进行黑阶补偿以得到一输出信号。

依据本发明另一实施例，一种影像传感器包含有一影像感测单元以及一黑阶补偿电路，其中该影像感测单元包括多个感测像素及多个黑像素。该黑阶补偿电路包含有一第一处理单元、一第二处理单元以及一补偿单元。该第一处理单元耦接至该些黑像素，用以依据一第一临界值以对所接收的该些黑像素的感测信号进行热像素滤除操作，以产生一滤除后第一黑像素感测信号，并依据该滤除后第一黑像素感测信号以产生一第二临界值；该第二处理单元耦接至该些黑像素，用以依据该第二临界值以对所接收的该些黑像素的感测信号进行热像素滤除操作，以产生一滤除后第二黑像素感测信号，并依据该滤除后第二黑像素感测信号以产生一黑阶补偿值；该补偿单元耦接于该些感测像素，用来依据该黑阶补偿值以对该些感测像素的影像感测信号进行黑阶补偿以得到一输出信号。

附图说明

图1为公知黑阶补偿电路的示意图。

图2为依据本发明一实施例的黑阶补偿电路的示意图。

的3图为图2所示的第一处理单元的操作示意图。

图4为依据本发明一实施例的影像传感器的示意图。

【主要元件符号说明】

100、200、460              黑阶补偿电路