[实用新型]一种高帧率图像传感器

说明书

本实用新型公开了一种高帧率的图像传感器，包括像素阵列、信号控制线、信号输出线和模数转换单元，像素阵列为由M×N个像素单元组成的像素阵列，该图像传感器能够满足高速运动物体拍摄的需要，改善成像质量。

技术领域

本发明涉及图像传感器技术领域，具体涉及一种高帧率图像传感器。

背景技术

高帧率图像传感器广泛运用于安防监控、军事侦察等多个领域，在许多物体运动速度较快的场景中，传统图像传感器已无法获取准确的细节信息，由此高帧率图像传感器成为业界研发的核心技术之一。

传统的图像传感器一般采用列并行的模拟数字转换器（ADC），即每一列或几列像素单元共用一个ADC，这样的结构可应用于低速或中速的ADC结构。如图1所示的图像传感器，其每列像素单元的信号输出线间隔连通，分别连接到两个不同的模数转换单元。该图像传感器与上述每列或几列像素单元共用一个ADC的传统图像传感器相比，其帧率得到了提高。而对于拍摄高速运动的物体时，帧率仍需提高才能满足需求，否则可能产生果冻效应影响成像质量，因此，亟需一种满足高速运动场景拍摄的高帧率的图像传感器。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提高图像传感器的帧率，能够满足高速运动物体拍摄的需要，改善成像质量。本发明目的在于，提供一种高帧率的图像传感器。

本发明通过下述技术方案实现：

本发明提供了一种高帧率图像传感器，包括像素矩阵、信号控制线、信号输出线和模数转换单元；像素矩阵由M行N列（M×N）个像素单元组成，N为4的整数倍；

像素矩阵的同行像素单元以组为单位间隔连接至同行对应的两条信号控制线上，且每两个像素单元为一组，所述像素矩阵的每行均对应两条信号控制线；所述像素矩阵的同列像素单元的信号输出线由中间分成上下两部分，上部分的信号输出线与下部分的信号输出线分别间隔连接至对应的输出信号线上；所述模数转换单元分为第一模数转换单元和第二模数转换单元，所述像素矩阵的同列像素单元的信号输出线间隔的连接至对应的模数转换单元。

工作原理是：

随着目前技术发展像素尺寸的越来越小，Vs配线的增加(1Vs→2Vs→4Vs)，会变得越来越难实现，因此本申请提供另一种提高帧率的解决途径。

进一步地，具体地，所述像素矩阵的每行包括第一像素行单元和第二像素行单元，所述第一像素行单元包括第一像素单元和第二像素单元，所述第二像素行单元包括第三像素单元和第四像素单元，所述第一像素单元、第二像素单元的控制端连接至第一信号控制线，所述第三像素单元和第四像素单元的控制端连接至第二信号控制线；所述第一像素单元的输出端连接至第一信号输出线，第二像素单元的输出端连接至第二信号输出线，第三像素单元的输出端连接第一信号输出线，第四像素单元的输出端连接至第二信号输出线；

所述像素矩阵的每列包括第一像素列单元和第二像素列单元，所述第一像素列单元的信号输出线与第二像素列单元的信号输出线分别间隔连接至对应的输出信号线上。

进一步地，M×N个像素单元组成的像素阵列的个数包括但不限于1个或者2个或者4个。

进一步地，采用4平均法进行像素信号的读取。

进一步地，所述像素矩阵所述像素矩阵左上角的像素点用像素点（1，1）表示，右下角的像素点用像素点（4，8）表示，像素的读取过程为：

第一回读取：读取坐标(1,1),(1,3),(3,1),(3,3)和(2,1),(2,3),(4,1),(4,3)和(1,5),(1,7),(3,5),(3,7)和(2,5),(2,7),(4,5),(4,7)的像素信号，通过第一模数转换单元进行模数转换并取信号量平均值；