[发明专利]基于脉冲间隔的脉冲图像传感器的噪声消除方法及装置

权利要求书

1.基于脉冲间隔的脉冲图像传感器的噪声消除方法，应用于脉冲像素结构，其特征在于，所述方法包括：

步骤a：考虑时间域噪声和空间域噪声获取像素由均匀光照引起的第一脉冲间隔；

步骤b：考虑时间域噪声和空间域噪声获取像素在无光条件下的第二脉冲间隔；

步骤c：根据第一脉冲间隔和第二脉冲间隔获取暗电流系数矩阵；

步骤d：利用暗电流系数矩阵对含有噪声的脉冲矩阵进行暗电流非一致性校正得到暗电流校正后的脉冲矩阵，然后进行多次引导滤波得到噪声矩阵，利用暗电流校正后的脉冲矩阵减去噪声矩阵得到去噪后的脉冲矩阵，完成噪声消除。

2.根据权利要求1所述的基于脉冲间隔的脉冲图像传感器的噪声消除方法，其特征在于，所述脉冲像素结构包括光电二极管、复位管、比较器、自复位单元和像素内读出单元，光电二极管的阳极接电源VSS，光电二极管的阴极分别接复位管的发射极以及比较器的反相端，复位管的集电极与电源VDD连接，比较器的同相端接阈值电压V_ref，比较器的输出端以及复位管的基极均接自复位单元，自复位单元接像素内读出单元，像素内读出单元与列总线连接。

3.根据权利要求2所述的基于脉冲间隔的脉冲图像传感器的噪声消除方法，其特征在于，所述步骤a，包括：

利用公式获取在理想条件下，像素由均匀光照引起的连续两个脉冲的时间间隔，其中，C_PD为光电二极管的结电容容量，V_rst为复位电压，V_ref为阈值电压，I_ph为光电流；

考虑时间域噪声和空间域噪声，利用公式获取像素由均匀光照引起的第一脉冲间隔，其中，t_actual为第一时间间隔；θ_C为第一参数且C_offset表示光电二极管非一致性；θ_OS为第二参数且V_OS表示比较器和复位管引入的失调电压；θ_shot为第三参数且V_shot表示散粒噪声；θ_noise为第四参数且V_noise表示其他时间域噪声；θ_I为第五参数且I_dark表示暗电流。

4.根据权利要求3所述的基于脉冲间隔的脉冲图像传感器的噪声消除方法，其特征在于，所述步骤b，包括：

考虑时间域噪声和空间域噪声，利用公式获取像素在无光条件下的第二脉冲间隔，其中，t_dark为第二脉冲间隔。

5.根据权利要求4所述的基于脉冲间隔的脉冲图像传感器的噪声消除方法，其特征在于，所述步骤c，包括：

根据第一脉冲间隔和第二脉冲间隔，利用公式获取暗电流与光电流的比值作为暗电流系数矩阵。

6.根据权利要求5所述的基于脉冲间隔的脉冲图像传感器的噪声消除方法，其特征在于，所述步骤d，包括：

利用暗电流系数矩阵对含有噪声的脉冲矩阵进行暗电流非一致性校正，得到暗电流校正后的脉冲矩阵；

在第一设定参数下利用引导滤波器对暗电流校正后的脉冲矩阵进行滤波，将暗电流校正后的脉冲矩阵中的高频分量与平滑部分进行分离，得到暗电流校正后的脉冲矩阵的高频分量矩阵H1；

在第二设定参数下利用引导滤波器对得到的高频分量矩阵H1进行引导滤波，将高频分量矩阵H1的高频分量中的噪声和平滑部分进行分离，获得噪声矩阵，用暗电流校正后的脉冲矩阵减去该噪声矩阵，得到去噪后的脉冲矩阵。

7.根据权利要求6所述的基于脉冲间隔的脉冲图像传感器的噪声消除方法，其特征在于，在第一设定参数下利用引导滤波器对暗电流校正后的脉冲矩阵进行滤波时，暗电流校正后的脉冲矩阵定义为引导图像和输入图像，引导滤波器的参数设置为r＝2，ε＝0.1，其中，r为窗口半径，ε为截断值；在第二设定参数下利用引导滤波器对得到的高频分量矩阵H1进行引导滤波时，高频分量矩阵H1定义为引导图像和输入图像，引导滤波器的参数设置为r＝8，ε＝0.4。