[发明专利]图像感测装置及其操作方法

说明书

图像感测装置及其操作方法。一种图像感测装置包括：图像传感器，其捕获入射光，并且通过在第一曝光时间下操作图像传感器来将入射光转换为第一图像并通过在不同于第一曝光时间的第二曝光时间下操作图像传感器来将入射光转换为第二图像；计算电路，其联接到图像传感器以接收第一图像并基于第一图像以及第一曝光时间与第二曝光时间之间的曝光比来生成与第二图像对应的第三图像；组合电路，其联接到图像传感器和计算电路以将第二图像和第三图像组合以生成组合图像；转换电路，其联接到组合电路以基于组合图像和曝光比将组合图像的各个码值转换或维持为具有相同的位深；以及存储器电路，其联接到转换电路以存储从转换电路输出的图像值。

技术领域

本专利文献中所公开的技术和实现方式总体上涉及一种用于包括图像感测装置的电子装置的半导体设计技术。

背景技术

图像感测装置利用半导体的光敏性质来捕获图像。图像感测装置常常被分类为电荷耦合器件(CCD)图像传感器和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。CMOS图像传感器可通过将模拟控制电路和数字控制电路二者集成在单个集成电路(IC)中来制造。CMOS图像传感器广泛用在许多应用中。

发明内容

除了别的以外，本专利文献提供了能够减少存储器资源的使用的图像感测装置的设计以及该图像感测装置的操作方法。

根据所公开的技术的实施方式，一种图像感测装置包括：图像传感器，其捕获入射光，并且通过在第一曝光时间下操作图像传感器来将入射光转换为第一图像并通过在不同于第一曝光时间的第二曝光时间下操作图像传感器来将入射光转换为第二图像；计算电路，其联接到图像传感器以接收第一图像并基于第一图像以及第一曝光时间与第二曝光时间之间的曝光比来生成与第二图像对应的第三图像；组合电路，其联接到图像传感器和计算电路以将第二图像和第三图像组合以生成组合图像；转换电路，其联接到组合电路以基于组合图像和曝光比将组合图像的各个码值转换或维持为具有相同的位深；以及存储器电路，其联接到转换电路以存储从转换电路输出的图像值。

所述相同的位深可包括码值的两个或更多个位深当中的最小位深。

转换电路可包括：信号发生器，其联接到组合电路以接收组合图像信号以基于组合图像信号的码值与预定阈值之间的比较来生成与组合图像信号的码值对应的标志信号；以及信号处理器，其联接到信号发生器以基于组合图像信号的码值、标志信号和曝光比来生成图像值。

信号发生器可将组合图像信号的各个码值与阈值进行比较并生成与比较结果对应的各个标志信号。

基于各个标志信号，信号处理器可输出组合图像信号的各个码值作为各个图像值，或者可按照曝光比对组合图像信号的各个码值进行压缩以输出压缩的码值作为各个图像值。

信号处理器可包括用于基于各个标志信号将组合图像信号的各个码值除以曝光比的除法器。

存储器电路可存储标志信号的逻辑值。

权利要求所述的图像感测装置还包括：色调映射电路，其联接到存储器电路以基于图像值和标志信号将图像值解压缩为组合图像信号的码值以生成解压缩的码值，并且被配置为基于解压缩的码值来执行色调映射操作。

计算电路可包括用于将第一图像乘以曝光比的乘法器。

第一曝光时间可包括短曝光时间，并且第二曝光时间包括长曝光时间。

曝光比可对应于通过将第二曝光时间除以第一曝光时间而获得的结果。