[发明专利]使用单色传感器的宽动态范围

权利要求书

1.一种用于在光线不足的环境中数字成像的系统，包括：

发射器，其发射电磁辐射的不同波长的多个脉冲以用于在场景中提供照明；

CMOS图像传感器，其对于电磁脉冲敏感并且从电磁脉冲创建图像数据；

其中，所述CMOS图像传感器包括不同像素的多个子集；

其中，所述CMOS图像传感器的像素中的每个像素包括传输门晶体管；

其中，一个像素子集中的每个传输门晶体管通过TX信号电连接在一起；

其中，TX信号提供每个像素子集的传输门晶体管(TX)的全局操作；

存储器，其包括用于控制所述发射器促使所述发射器脉冲发射所述电磁辐射的不同波长的多个脉冲以用于与所述图像传感器中的所述不同像素的子集对应的多个曝光从而为所述图像传感器照明场景的指令；

其中，所述存储器还包括在不读取脉冲敏感像素的图像传感器帧周期的预先限定部分期间对要被发射的脉冲进行协调的指令；并且

其中，处理器包括所述多个曝光以扩展动态范围。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述发射机包括激光。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述发射机包括发光二极管。

4.根据权利要求1所述的系统，其中，图像传感器为单色传感器。

5.根据权利要求4所述的系统，其中，像素的多个子集以棋盘模式设置。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，两个像素共享浮置扩散。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，四个像素共享浮置扩散。

8.根据权利要求5所述的系统，其中，两个像素在双向像素共享的水平方向上共享浮置扩散，其中TX信号包括TX1信号和TX2信号。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，TX1信号在奇数行上附接位于双向像素共享的左侧上的像素的传输门晶体管(TX)和在偶数行上附接位于双向像素共享的右侧上的像素的传输门晶体管(TX)，并且TX2信号在奇数行上附接位于双向像素共享的右侧上的像素的传输门晶体管(TX)和在偶数行上附接位于双向像素共享的左侧上的的像素的传输门晶体管(TX)。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，TX1信号和TX2信号的全局操作在读取脉冲敏感像素的图像传感器帧周期的预先限定部分期间执行。

11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述图像传感器不包括拜耳模式。

12.一种在环境光不足的环境中用于内窥镜的数字成像方法，包括：

利用电磁辐射的不同波长的多个脉冲来对所述环境进行脉冲发射以用于将照明提供给场景；

利用CMOS图像传感器的像素阵列感测反射的电磁辐射的多个不同曝光；

从对应于反射的电磁辐射的多个不同曝光的所述像素阵列接收图像数据；

从所述图像数据创建多个曝光的帧，其中每个曝光的帧对应于不同曝光；

在不读取脉冲敏感像素的图像传感器的帧读出周期的预先限定部分期间发射电磁辐射的脉冲；

从多个曝光的帧创建单个显示帧；和

通过按顺序将使用多个不同曝光而得到的多个显示帧拼接而创建图像流，以提供增加的动态范围。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，脉冲发射的电磁辐射以红色、绿色、蓝色和绿色的模式而被脉冲发射。

14.根据权利要求12所述的方法，其中，脉冲发射的电磁辐射以亮度、色度蓝、亮度和色度红的模式而被脉冲发射。

15.根据权利要求12所述的方法，其中，脉冲发射的电磁辐射以四次循环模式而被脉冲发射。