专利名称：自适应分段线性处理设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体设计技术，更具体地涉及分段线性处理设备，用于 根据普通环境和存在大量噪声的低亮度环境来应用不同的放大率。
背景技术：
本发明针对可以提供给安装在互补金属氧化物半导体(CMOS, complementary metal oxide semiconductor)图像传感器中的图《象信号处 理器(ISP， image signal processor)的函数，以便改进图像处理中伽马 校正电路和对比度校正电路所使用的传统分段线性处理方法，。参考图1A和IB详细说明该函数。图1A是示出用于传统的分段线性处理设备的函数的曲线图，示出输 出数据相对于输入数据的水平。参考图1A，分段线性处理设备以高放大率放大低代码区域中的输入 信号，并且以相对低的放大率放大高代码区域中的输入信号，以便补偿识 别能力。如图1B所示，当处理实际输入信号时，分段线性处理设^^吏用被分 成多个区间的线性函数。由用户来i殳置限定每个区间的拐点。4吏用该线性数据IN_FX—DT以将输出数据OUT_FX_DT输出。分段线性处理i殳备由于半导体面积的限制而使用如图IB所示的多个 线性函数。换句话说，当实现硬件以通过图IA所示的函数曲线来处理输 入信号时，需要大的面积，这意味着制造成本的增加。因此，硬件使用通过将曲线函数分成多个区间所实现的线性函数(如图1B所示)代替图1A 所示的曲线函数来处理输入信号。作为参考，上述分段线性处理设备用于图像处理设备内部的伽马校正 电路和对比度校正电路。分段线性处理设备可以用于电荷耦合器件 (CCD)图像处理i殳备，并且可以用于使用分段线性处理方法的所有图 像电路和处理设备。将参考图2进行说明。图2是具有诸如图1B所示的线性函数的工作曲线的传统分段线性处 理设备的框图。参考图2，传统的分段线性处理设备包括默认拐点存储单元IO，用 于存储用户的默认设置值Am;以及分段线性处理单元20，用于基于默认 拐点存储单元10的拐点所限定的区域将区间放大率应用到输入数据 IN_FX_DT以将输出数据OUT_FX_DT输出。下面，筒要地描述操作。当用户基于普通环境应用默认设置值Am时， 默认拐点存储单元10存储该值。分段线性处理单元20接收默认拐点存储单元10的拐点，并将对应于 拐点的区间放大率应用到输入数据IN一FX一DT以将输出数据 OUT—FX一DT输出。如上所述，传统的线性处理设备将基于普通环境所应用的默认设置值 Am应用到所有环境以处理输入数据IN_FX_DT。然而，因为存在大量噪声的低亮度环境下的输入数据IN_FX—DT的 低代码段中的噪声以高的放大率被放大，所以整个画面噪声增K变得突 出。参考图3说明针对普通环境和低亮度环境使用不同的线性函数的传 统分段线性处理设备。图3是另 一传统的分段线性处理设备的框图。参考图3，该传统的分段线性处理设备包括用于存储用户的默认设置 值Am和低亮度设置值Bm的默认拐点存储单元30、用于检测低亮度环 境以输出控制信号的亮度检测单元40、用于响应于控制信号输出默iU殳 置值Am或低亮度设置值Bm作为拐点的输出控制单元50、以及用于将 区间放大率应用到与该拐点相对应的区域上的输入数据IN—FX—DT以将 输出数据OUT_FX—DT输出的分段线性处理单元60。默认拐点存储单元30包括用于存储所应用的默认设置值Am的第一 拐点存储单元32和用于存储低亮度设置值Bm的第二拐点存储单元34。如上所述，该传统的分段线性处理设备接收用于低亮度环境的低亮度 设置值Bm,并响应于亮度检测单元40的控制使用低亮度设置值Bm作 为低亮度环境下的拐点。因此，与图2的分段线性处理设^^目比，图3 的分段线性处理设备解决了噪声在低亮度区域中祝改大的局限性。图4是示出图3的分段线性处理设备的线性函数的曲线图。当用户应用默认设置值Am和低亮度设置值Bm时，将其分别存储在 相应的拐点存储单元32和34中。在普通环境下，分段线性处理单元60 接收由输出控制单元50所提供的并且存储在第 一拐点存储单元32中的默 认设置值Am作为拐点。此外，分段线性处理单元60基于与默认设置值 Am相对应的拐点将相关区间放大率应用到输入数据IN_FX_DT以将输 出数据OUT_FX_DT输出。即，在普通环境下，分段线性(理设备具有 包拾睹如默i人设i值Am的A0-A6的线性函数。此外，在低亮度环境下，亮度检测单元40检测低亮度环境以激活控 制信号。输出控制单元50响应于控制信号输出存储在第二拐点存储单元 34中的低亮度设置值Bm作为拐点。分段线性处理单元60基于与低亮度 设置值Bm相对应的拐点将相关区间放大率应用到输入数据IN_FX_DT 以将输出数据OUT一FX—DT输出。因此，在低亮度环境下，该分段i性 处理设备具有包"如低亮度设置值Bm的B0-B6的线性函数。另外，在诸如区域A的输出范围与输入范围的关系方面描述线性函 数的变化。首先，线性函数的X轴上的两个输入值之间的差是输入范围， 线性函数的Y轴上的两个输出值之间的差是输出范围。区域A代表与用 于普通环境的线性函数的点AO和Al相对应的输出范围与输入范围的关 系。普通环境下的输出范围与输入范围的关系和低亮度环境下的输出范围 与输入范围的关系的比较显示，在低亮度环境下输出范围与输入范围的比 率减小。如上所述，通过减小输出范围与输入范围的比值的量来减小由噪 声产生的影响。因此，图3所示的传统分段线性处理设备根据普通环境和低亮度环境 分别使用具有不同放大率的不同的线性函数。更具体地，图3所示的传统 分段线性处理设备在低亮度环境下通过减小低代码区域的放大率并增大 高代码区域的放大率来防止噪声在低亮度环境下被过度地放大。然而，如图4所示，因为在画面上输出的图^Mt用于普通环境的线性函数变为用于低亮度环境的线性函数的阈值处急剧地变化，所以用户确定 发生了故障。发明内容本发明的实施例旨在提供一种根据普通环境和存在大量噪声的低亮 度环境来应用不同的放大率的分段线性处理设备。根据本发明的一方面，提供一种分段线性处理设备，包括拐点存储 单元，其被配置成存储用户的默认设置值和低亮度设置值；亮度检测单元， 其被配置成检测噪声环境以输出当前亮度信息信号和最大亮度信息信号； 自适应拐点提供单元，其被配置成接收默认设置值、低亮度设置值、当前 亮度信息信号和最大亮度信息信号，以根据噪声的程度提供调节的自适应 拐点；以及分段线性处理单元，其被配置成基于与自适应拐点相对应的区 域将区间放大率应用到输入数据。^L据本发明的另一方面，提供一种分段线性处理i殳备，包括默认拐 点存储单元，其被配置成存储默认设置值；亮度检测单元，其被配置成检 测噪声的程度以输出当前亮度信息信号和最大亮度信息信号；自适应拐点 提供单元，其被配置成根据噪声的程度使用默认设置值以及上代码信息信 号和下代码信息信号来提供调节的自适应拐点；以及分段线性处理单元， 其被配置成基于与自适应拐点相对应的区域将区间放大率应用到输入数 据以将输出数据输出。才艮据本发明的另一方面，提供一种分段线性处理设备，包括亮度检 测单元，其被配置成检测低亮度环境以输出当前亮度信息信号和最大亮度 信息信号；自适应拐点计算器，其被配置成接收当前亮度信息信号、最大 亮度信息信号和第一至第N默认设置值以计算第一至第N自适应拐点； 第一拐点存储单元，其被配置成存储并输出所应用的第一默认设置值和第 一自适应拐点；第一分段线性处理单元，其被配置成基于与第一自适应拐 点相对应的区域将区间放大率应用到第 一输入数据以输出第 一输出数据； 第二拐点存储单元，其被配置成存储并输出第二默认设置值和第二自适应 拐点；第二分段线性处理单元，其被配置成基于与第二自适应拐点相对应 的区域将区间放大率应用到第二输入数据以输出第二输出数据；第N拐 点存储单元，其被配置成存储并输出第N默认设置值和第N自适应拐点；以及第N分段线性处理单元，其被配置成基于与第N自适应拐点相对应 的区域将区间放大率应用到第N输入数据以输出第N输出数据。
图1A是示出用于传统的分段线性处理设备的函数的曲线图，示出输 出数据相对于输入数据的水平。图1B是示出具有多个区间的线性函数的曲线图。图2是传统的分段线性处理设备的框图。图3是另 一传统的分段线性处理设备的框图。图4是示出图3的分段线性处理设备的线性函数的曲线图。图5是根据本发明的实施例的分段线性处理设备的框图。图6A是示出图5的分段线性处理设备的线性函数的曲线图。图6B是示出当前亮度信息信号(LuInfocurrent)改变时的自适应拐点 :没置的曲线图。图7是示出基于用于包括上面说明的分段线性处理设备的图象传感 器的ITU—RBT601标准的信号(Vs，)的输出时序的时序图。图8是根据本发明的另一实施例的分段线性处理设备的框图。图9是根据本发明的又一实施例的包括N个分段线性处理单元的分 段线性处理i殳备的冲匡图。图IO是示出基于用于图像传感器的ITU一RBT601标准的信号(Vsync) 的输出时序的时序图。
具体实施方式
下文中，参考附图详细描述根据本发明的自适应分段线性处理设备。图5是根据本发明的实施例的分段线性处理设备的框图。参考图5，该分段线性处理设备包括拐点存储单元IOO,用于存储 用户默认设置值Am和低亮度设置值Bm;亮度检测单元200,用于检测 具有大量噪声的环境以输出亮JL信息信号LuInfoeurrent和LuInfoMAx;自 适应拐点提供单元300，用于接收默认设置值Am、低亮度设置值Bm、亮度信息信号LuInfoei:rrent和LuInfoMAx以根据噪声的程度提供调节的自 适应拐点；以及分段线性处理单元400，用于基于与自适应拐点相对应的 区域将区间放大率应用到输入数据IN—FX—DT。拐点存储单元100包括用于存储所应用的默认设置值Am的第 一拐点 存储单元120和用于存储低亮度设置值Bm的第二拐点存储单元140。自适应拐点提供单元300包括自适应拐点计算器320和输出单元 340。自适应拐点计算器320在普通环境下输出默认设置值Am,在噪声 环境下输出默认设置值Am和低亮度设置值Bm之间的值。输出单元340 存储自适应拐点计算器320的输出信号并输出该输出信号作为自适应拐 点。作为参考，默认设置值Am是用于在普通环境下处理输入数据 IN—FX一DT的拐点，低亮度设置值Bm是用于在存在大量噪声的低亮度环 境下处理输入数据IN—FX_DT的拐点。亮度检测单元200与自动曝光单元(未示出)协作检测当前啄光时间 和画面增益因子以计算当前亮度并将亮度信息信号LuInfocu ent和 LuInf0MAx提供给自适应拐点提供单元300。图6A是示出图5的分段线性处理设备的线性函数的曲线图。参考图 6A i兌明才艮据本发明的实施例的分段线性处理设备。首先，用户应用默认设置值Am和低亮度设置值Bm,并JL^目应的拐 点存储单元120和140对其进行存储。自适应拐点提供单元300提供默认设置值Am(A0-A6)作为普通环境 下的自适应拐点。随后，分段线性处理单元400基于与具有默认设置值 Am的自适应拐点相对应的区域将区间放大率应用到输入数据 IN一FX一DT以将输出数据OUT一FX—DT输出。此外，亮度检测单元200输出低亮度环境下的亮度信息信号 Lulnf。cu一和LuInf。MAx。因此，自适应拐点计算器320接收默认设置值Am、低亮度设置值 Bm以及亮度信息信号LuInfOeur咖t和LuInfoMAX以根据噪声的程度来提供 调节的自适应拐点。换句话说，针对提供的自适应拐点，对要应用到普通 环境的默认设置值Am和要应用到画面噪声严重的低亮度环境的低亮度 设置值Bm进行插值，以针对当前亮度实时计算和应用自适应拐点，如图 6A所示。因此，在处于低亮度环境时存在大量噪声的情况下，如图6A所示使 用低亮度设置值Bm处理输入数据IN_FX—DT,以防止在普通环境下4吏用 的线性函数所导致的放大率在低代码区域i中(concentrate),另外，为 了减少在该切换操作期间可能发生的错误识别，输出范围从AO经由C0A 和COB逐渐变化到B0。在此，C0A和COB意为AO和BO之间的中间值。此外，以诸如区域A的输出范围与输入范围的关系方面描述线性函 数的变化。首先，线性函数的X轴上的两个输入值之间的差是输入范围， 线性函数的Y轴上的两个输出值之间的差是输出范围。区域A代表与用 于普通环境的线性函数的点AO和Al相对应的输出范围与输入范围的关 系。普通环境下的输出范围与输入范围的关系与低亮度环境下对应于点 BO和Bl的输出范围与输入范围的关系的比M示，在低亮度环境下输出 范围与输入范围的比率逐渐减小。如上所述，每当亮度环境改变时，自适应拐点提供单元实时计算并应 用可以应用于当前亮度的自适应拐点，以防止在普通环境变为低亮度环境 的阈值环境下出现的拐点处发生急剧变化。此夕卜，使用下面的方程式详细描述自适应拐点计算器320的自适应拐 点计算方法。--------^OTKentMAS方程l首先，自适应拐点计算器320计算表示噪声程度的亮度变量K。即， 因为可以通过当前亮度信息来表示噪声的程度，所以如上述方程1所示， 通过将亮度信息信号LuInfoeurrent除以LuInf0MAx来得到变量K。Cm = (Am — Bm) x K ， Bm 方禾呈2随后，如方程2所示，自适应拐点计算器320将表示当前亮度的明亮 程度的变量K乘以默认设置值Am和低亮度设置值Bm之间的差并且加 上低亮度设置值Bm，以确定自适应拐点Cm。即，自适应拐点计算器320 使用变量K根据低亮度设置值Bm来确定使用多么接近默认设置值Am 的值。使用具体数值作为例子来描述计算自适应拐点的过程。首先，假设亮度信息信号LllInfOMAx是整数16，当前亮度信息信号LllInfOcurrent是4。此外，假设默认设置值Am是135,低亮度设置值Bm是114。根据方程1计算亮度变量K为4/16=0.25。根据方程2计算自适应拐 点Clm为(135-114 ) x 0.25+114=119.25。此外，检查当前亮度信息信号LuInfo鍵rent增加到10的情况。在这种情况下，根据方程l亮度变量K增加到10/16=0.625。因此，根据方程2 计算自适应拐点C2m为(135-114) x 0.625+114=127.1250。如上所述，图6B示出当前亮度信息信号LuInfOcurr加从4变为10时 的自适应拐点设置。参考上述内容和图6B，因为当前亮度变亮，所以自 适应拐点Cm随着亮度信息信号LuInfOeur，t的增大从Clm=119.25移动 到C2m=127.1250。即，因为亮度变亮意味着噪声减小，所以揭示自适应 拐点Cm逐渐接近应用于没有噪声存在的正常状态下的默认设置值Am。 换句话说，当存在大量噪声并且亮度减小时，自适应拐点逐渐从默认设置 值Am开始改变并接近亮度设置值Bm。作为参考，虽然根据本发明的实施例的分段线性处理设备使用亮度信息信号LllInf(Wrent和LuInfOMAx作为噪声的程度，但是如果需要，代表噪声的其它参考值也可以用作噪声的程度。此外，在像素输出时序上的帧之间不发生像素输出的空闲时间 V—time期间执行上述计算过程，这将参考附图来详细说明。图7是示出基于用于包括上面说明的分段线性处理设备的图像传感 器的ITU_R BT601标准的信号VSync的输出时序的时序图。参考图7，信号Vs，的输出时序被分成输出图像信号Y—data的像素 即输出数据OUT—FX_DT的输出时间Y—time和不发生像素4出的空闲时 间V一time。此外，分段线性处理设备实时对输入数据IN一FX—DT执行分段线性 处理，以输出用于输出时间YJime的输出数据OUT!FX-DT。为此，当 将自适应拐点提供单元300 "驱动也执行作为对数^进孙处理的持续时 间的输出时间Y_time时，用于计算方程1和方程2的附加时间将消粉目 同的输出时间Y_time。附加时间消耗将增加实现成本。因此，通过允许在空闲时间V一time执行自适应拐点的计算，使所消 耗的用于计算自适应拐点的时间没^l"加到输出时间Y_time。即，计算自 适应拐点所引起的实现成本可以被最小化。此外，在根据本发明的实施例的分段线性处理设备的情况下，应当设 置要应用到作为没有噪声的普通环境的正常亮度状态的默认设置值Am和要应用到存在大量噪声的环境的低亮度设置值Bm。因此，该分段线性 处理设M受到必须包括用于存储低亮度设置值Bm的第二拐点存储单 元140的限制。将描述不需要设置低亮度环境下的拐点的本发明的另一实施例。图8是根据本发明的另一实施例的分段线性处理设备的框图。参考图8，该分段线性处理设备包括默认拐点存储单元500、亮度检 测单元200、自适应拐点提供单元600和分段线性处理单元400。默认拐点存储单元500存储用户默认设置值Am。亮度检测单元200 检测噪声的程度以输出亮度信息信号LuInfoeurrent和LuInfoMAx。自适应 拐点提供单元600根据噪声的程度使用默认设置值Am和上代码信息信号 UpCode和下代码信息信号DownCode提供调节拐点。分段线性处理单元 400基于与自适应拐点提供单元600的拐点相对应的区域将分乾改大率应 用到输入数据IN_FX_DT ，以输出输出数据OUT_FX_DT 。自适应拐点提供单元600包括自适应拐点计算器620和输出单元 640。自适应拐点计算器620在普通环境下输出默i人设置值Am，而在噪 声环境下使用默认设置值Am以及上代码信息信号UpCode和下代码信息 信号DownCode输出与噪声的程度相对应的自适应拐点。输出单元640 存储自适应拐点计算器620的输出信号，以输出该输出信号作为自适应拐 点。如上所述，因为根据本发明的该另 一实施例的分段线性处理设备仗考 虑普通环境来设置拐点，所以不需要图5所示的用于存储低亮度设置值 Bm的存储单元，因此有利于减小面积。此外，^使用下面的方程详细描述自适应拐点计算器620的计算方法。 特别描述计算存在大量噪声的低亮度环境所需的低亮度设置值Bm的过 程。, (OirtpiitCodeM4X — D謂nCod^ - UpCode' Inpu忙ode丽 方程3其中UpCode和DownCode是计算低亮度设置值Bm所应用的值， InputCode_Max和OutputCode_Max分别是该分段线性处理设备使用的 最大输入^码和最大输出代码。首先，自适应拐点计算器620将所应用的上4戈码信息信号UpCode和下代码信息信号DownCode应用到方程3以获得斜率SlopeREF。Bin = SlopeREF x Xpt舰；UP('ode 方程4随后，自适应拐点计算器620将每个默认设置值Am的X轴上的坐 标值XpUm乘以使用方程3所获得的斜率SlopeREF，并加上UpCode，从 而获得^f氐亮^^殳置值Bm。如上所述，虽然增加了方程3和方程4来计算自适应拐点，但是亮度 设置值可以通过计算而获得，从而不需要用于存储亮度设置值的存储单 元，因此可以防止硬件面积的增加。Cm = (Alii — Bm) x K + Bm 方程5此外，自适应拐点计算器620使用与方程1和2相同的方程5计算自 适应拐点，因此省略其详细说明。此外，参考图7，在像素输出时序上帧 之间不发生像素输出的空闲时间V一time中执行上述计算过程。因此，包括自适应拐点计算器620的分段线性处理设^^吏用方程3 和4计算低亮度环境下的低亮度设置值Bm。因为用户不需要对低亮度环 境单独应用低亮JL设置值Bm，所以在面积方面是有利的。此外，上述分段线性处理设备可以用于伽马校正、对比度校正和饱和 校正。因此，可以在图像传感器内部设置用于伽马校正、对比度校正和饱 和校正的N个分段线性处理设备。在N个分段线性处理设备中的每个包 括自适应拐点计算器和亮度检测单元、并且自适应拐点计算器的硬件实现 面积是A的情况下，面积增加NxA,这引起实现方面的负担。为了解决 这种局限性，可以由多个分段线性处理设备共享中央自适应拐点计算器和 亮度检测单元，从而即使当分段线性处理设备的数目增加时也能防止硬件 实现面积的额外增加。参考附图描述根据这种情况的分段线性处理设备的 结构。图9是根据本发明的又一实施例的包括N个分段线性处理单元的分 段线性处理^L备的才匡图。参考图9，该分段线性处理设备包括亮度检测单元780、自适应拐点 计算器760、第一拐点存储单元720、第一分段线性处理单元740、第二拐点存储单元820、第二分段线性处理单元840、第N拐点存储单元920 和第N分段线性处理单元940。亮度检测单元780检测低亮度环境以输出 亮度信息信号LuInfoeurrent。自适应拐点计算器760接收亮度信息信号 LuInfOcurrent和LuInfoMAX以及第 一至第N默认设置值Am1, Am2、…、Amn以计算第一至第N自适应拐点Cm1、 Cm2.....Cm11。第一拐点存储单元720存储并输出所应用的第一默认设置值An^和第一自适应拐点 Cm1。第一分段线性处理单元740基于与第一自适应拐点Ci^相对应的 区域将区间放大率应用到第一输入数据IN—FX一DT以输出第一输出数据 OUT一FX一DT 。第二拐点存储单元820存储>输出所应用的第二默认设置 值Ai^^^第二自适应拐点Cm2。第二分段线性处理单元840基于与第二 自适应拐点Cm2相对应的区域将区间放大率应用到第二输入数据 IN_FX_DT以输出第二输出数据OUT—FX_DT。第N拐点存储单元920 存^并^出所应用的第N默认设置值An^^第N自适应拐点CmN。第N 分段线性处理单元940基于与第N自适应拐点CmW相对应的区域将区间 放大率应用到第N输入数据IN_FX—DT以输出第N输出数据 OUT一FX一DT。如上所述，根据该又一实施例的具有N个分段线性处理单元的分段 线性处理设^^共享自适应拐点计算器760和亮度检测单元780。参考^Mt 时序图来说明分段线性处理i殳备的驱动。图10是示出基于用于图像传感器的ITU一R BT601标准的信号VSync 的输出时序的时序图。具体说明在使用多个分i线性处理单元的情况下计 算自适应拐点的时序。如图IO所示，该分段线性处理设备在帧之间不发生像素输出的空闲 时间V一time执行自适应拐点计算。具体地，该分段线性处理设^^吏用时间共享;计算第一至第N自适应拐点Cm1、 Cm2.....CmN。换句话说，该分段线性处理设备在时间Tl中执行计算，以更新第一拐点存储单元720 的第一自适应拐点Cm1。当计算完成时，开始第二拐点存储单元820的第 二自适应拐点Cm2的更新。因此，根据该又一实施例的包括多个分段线性处理单元的分段线性处 理设备可以通过共享中央亮度检测单元和自适应拐点计算器来防止在具 有多个分段线性处理单元时由分立的亮度检测单元和自适应拐点计算器 引起的面积的额外增加。作为参考，在根据该又一 实施例的分段线性处理设备所设置的分段线性处理单元的数目太大以致不能在空闲时间V—time内完成所有更新操作 的情况下，可以对部分分段线性处理单元设置分立的自适应拐点计算器。 此外，可以设置和共享多个中央自适应拐点计算器。因此，本发明使用代表当前亮度状态的代表值LuIllf(Wrent检测噪声的程度，以根据噪声的程度控制和产生分段线性处理设备务使用的拐点。 因此，解决了噪声在特定区域中M大的局限性。可以防止在传统的线性 函数改变时在最终的输出画面上出现急剧的变化。此夕卜，本发明使用时间共享法驱动多个分段线性处理单元，以减小在 实现方面由硬件面积的增加所引起的负担。即，本发明不仅使低亮度下的信噪比最小化，而且改善了由硬件实现 所引起的负担。本发明根据噪声的程度在用于普通环境的拐点和用于噪声环境的拐 点之间提供逐渐调节的拐点以输出具有小噪声的稳定的画面。尽管针对特定实施例描述了本发明，但是对于本领域技术人员很明 显，可以进行各种变化和变形而不脱离由所附权利要求所限定的本发明的 精神和范围。
权利要求
1.一种分段线性处理设备，包括拐点存储单元，其被配置成存储用户的默认设置值和低亮度设置值；亮度检测单元，其被配置成检测噪声环境以输出当前亮度信息信号和最大亮度信息信号；自适应拐点提供单元，其被配置成接收默认设置值、低亮度设置值、当前亮度信息信号和最大亮度信息信号，以根据噪声的程度提供调节的自适应拐点；以及分段线性处理单元，其被配置成基于与自适应拐点相对应的区域将区间放大率应用到输入数据。
2. 根据权利要求1所述的分段线性处理设备，其中，自适应拐点提 供单元包括自适应拐点计算器，其被配置成在普通环境下输出默认设置值，并在 噪声环境下输出默认设置值和低亮度设置值之间的值；以及输出单元，其被配置成存储自适应拐点计算器的输出信号以输出所述 输出信号作为自适应拐点。
3. 根据权利要求2所述的分段线性处理设备，其中，默认设置值包 括用于在普通环境下处理输入数据的拐点，低亮度设置值包括用于在噪声 环境下处理输入数据的拐点。
4. 根据权利要求3所述的分段线性处理i殳备，其中，自适应拐点计 算器使用下面的方程计算自适应拐点<formula>formula see original document page 2</formula>其中LuInfOwt是当前亮度信息信号，LuInfoMAx是最大亮度信息信 号，Am是默认设置值，Bm是低亮度设置值，Cm是自适应拐点。
5.根据权利要求4所述的分段线性处理i殳备，其中，拐点存储单元 包括第一拐点存储单元，其被配置成存储所应用的默认设置值；以及第二拐点存储单元，其被配置成存储低亮度设置值。
6. 根据权利要求5所述的分段线性处理设备，其中，在输出数据的 输出时序上帧之间不发生像素输出的空闲时间(VJime)自适应拐点计算 器执行操作。
7. —种分段线性处理i殳备，包括默i人拐点存储单元，其被配置成存储默i人i史置值；亮度检测单元，其被配置成检测噪声的程度以输出当前亮度信息信号 和最大亮度信息信号；自适应拐点提供单元，其被配置成根据噪声的程度使用默认设置值以 及上代码信息信号和下代码信息信号来提供调节的自适应拐点；以及分段线性处理单元，其被配置成基于与自适应拐点相对应的区域将区 间放大率应用到输入数据以输出输出数据。
8. 根据权利要求7所述的分段线性处理设备，其中，所述自适应拐 点提供单元包括自适应拐点计算器，其被配置成在普通环境下输出默认设置值，并在 噪声环境下使用默认设置值、上代码信息信号和下代码信息信号输出调节 的拐点；以及输出单元，其被配置成存储自适应拐点计算器的输出信号以输出该输 出信号作为自适应拐点。
9. 根据权利要求8所述的分段线性处理设备，其中，默认设置值包 括用于在普通环境下处理输入数据的拐点。
10. 根据权利要求9所述的分段线性处理设备，其中，拐点计算器使 用下面的方程计算自适应拐点, (OutputCock MAX — Do wnC ode) _ UpC ode" InputCo(kMAXBm = SiopeREF >.: Xpt",j + UPCocfeHulofoK =LuInfoKAXCm = (Am — Bm) >' K + Bm,其中，UpCode是上代码信息信号，DownCode是下代码信息信号， XpUm是默认设置值的X坐标，LuInfocu ent是当前亮度信息信号， LuInf0MAx是最大亮度信息信号，Am是默认设置值，Bm是低亮度设置 值，Cm是自适应拐点。
11. 根据权利要求10所述的分段线性处理设备，其中，在输出数据 的输出时序上帧之间不发生像素输出的空闲时间(V—time)自适应拐点计 算器执行操作。
12. —种分段线性处理设备，包括亮度检测单元，其被配置成检测低亮度环境以输出当前亮度信息信号 和最大亮度信息信号；自适应拐点计算器，其被配置成接收当前亮度信息信号、最大亮度信 息信号和第一至第N默i人i殳置值以计算第一至第N自适应拐点；第 一拐点存储单元，其被配置成存储并输出所应用的第 一默认设置值 和第一自适应拐点；第一分段线性处理单元，其被配置成基于与笫一 自适应拐点相对应的 区域将区间放大率应用到第 一 输入数据以输出第 一输出数据；第二拐点存储单元，其被配置成存储并输出第二默认设置值和第二自 适应拐点；第二分段线性处理单元，其被配置成基于与第二自适应拐点相对应的 区域将区间放大率应用到第二输入数据以输出第二输出数据；第N拐点存储单元，其被配置成存储并输出第N默认设置值和第N 自适应拐点；以及第N分段线性处理单元，其被配置成基于与第N自适应拐点相对应 的区域将区间放大率应用到第N输入数据以输出第N输出数据。
13. 根据权利要求12所述的分段线性处理设备，其中，在帧之间不 发生输出数据的输出的空闲时间(V_time)自适应拐点计算器执行操作， 以时间共享法执行用于计算第一至第N自适应拐点的操作。
14. 根据权利要求13所述的分段线性处理设备，其中，第一至第N 分段线性处理设备中的每个对图像传感器内部的输入数据执行伽马校正、 对比度校正和饱和校正以输出输出数据。
全文摘要
本发明公开了一种分段线性处理设备，根据普通环境和存在大量噪声的低亮度环境来应用不同的放大率。该分段线性处理设备包括拐点存储单元，其被配置成存储用户的默认设置值和低亮度设置值；亮度检测单元，其被配置成检测噪声环境以输出当前亮度信息信号和最大亮度信息信号；自适应拐点提供单元，其被配置成接收默认设置值、低亮度设置值、当前亮度信息信号和最大亮度信息信号，以根据噪声的程度提供调节的自适应拐点；以及分段线性处理单元，其被配置成基于与自适应拐点相对应的区域将区间放大率应用到输入数据。
文档编号H04N5/243GK101251863SQ20081000799
公开日2008年8月27日 申请日期2008年2月22日 优先权日2007年2月23日
发明者李平雨 申请人:美格纳半导体有限会社