CMOS有源像素图像传感器及其校准方法与流程

技术特征：
1.一种CMOS有源像素图像传感器，具有由多个CMOS有源像素组成的像素阵列，其中每个像素包括：光敏元件（304），其在入射光照射下产生光电流（311）；放大器（305），其输入端与所述光敏元件（304）耦接，用于对所述光敏元件（304）所产生的光电流（311）进行放大；以及积分电容器（307），耦接在所述放大器（305）输入端和输出端之间，用于对经过所述放大器（305）放大的光电流进行积分，以获得积分电压，其特征在于，所述积分电容器（307）由CMOS有源像素传感器制造工艺中形成的金属层之间或者多晶硅层之间的寄生耦合形成。2.根据权利要求1所述的CMOS有源像素图像传感器，其特征在于，所述积分电容器（307）由连续堆叠的金属层-氧化物层-金属层形成。3.根据权利要求2所述的CMOS有源像素图像传感器，其特征在于，所述氧化物层为二氧化硅层。4.根据权利要求2所述的CMOS有源像素图像传感器，其特征在于，通过另一氧化物层而置于所述积分电容器（307）下方的金属层以及通过再一氧化物层而置于所述积分电容器（307）上方的金属层接地。5.根据权利要求4所述的CMOS有源像素图像传感器，其特征在于，所述积分电容器小于1fF。6.根据权利要求5所述的CMOS有源像素图像传感器，其特征在于，所述积分电容器为0.7fF。7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的CMOS有源像素图像传感器，其特征在于，每个像素还包括校准开关（306），该校准开关（306）的源极连接到所述放大器（305）输入端，漏极连接到校准总线（301），而栅极在一个校准控制信号的控制下将校准模式下所用的校准电流（2011）引入该像素，其中所述校准总线（301）用于在校准模式下传输校准电流（2011）。8.根据权利要求7所述的CMOS有源像素图像传感器，其特征在于，针对所述像素阵列中的每列像素设置一条校准总线（301）。9.根据权利要求7所述的CMOS有源像素图像传感器，其特征在于，所述校准电流与光电流具有相同的积分路径。10.根据权利要求7所述的CMOS有源像素图像传感器，其特征在于，每个像素还包括复位开关（308），其漏极连接至所述放大器（305）输入端，源极连接至放大器（305）输出端，而栅极由复位控制信号控制，所述复位开关（308）在所述积分电容器（307）对光电流进行积分前在所述复位控制信号的控制下对所述积分电容器（307）进行复位，以在所述积分电容器（307）上获得该像素的复位电压。11.根据权利要求10所述的CMOS有源像素图像传感器，其特征在于，所述校准总线（301）在成像模式下被施加一个偏置电压。12.根据权利要求11所述的CMOS有源像素图像传感器，其特征在于，所述偏置电压等于所述复位电压。13.根据权利要求10所述的CMOS有源像素图像传感器，其特征在于，每个像素还包括：积分电压采样电容器（309），用于在积分电压采样信号的控制下对积分电压进行采样，以获得采样的积分电压；以及复位电压采样电容器（310），用于在复位电压采样信号的控制下对复位电压进行采样，以获得采样的复位电压。14.根据权利要求13所述的CMOS有源像素图像传感器，其特征在于，每个像素还包括：第一读出开关（312），用于对采样的积分电压进行缓冲，以在第一读出信号的控制下将采样的积分电压传输到第一列总线（302）；以及第二读出开关（313），用于对采样的复位电压进行缓冲，以在第二读出信号的控制下将采样的复位电压传输到第二列总线（303）。15.根据权利要求7所述的CMOS有源像素图像传感器，其特征在于，还包括：校准电流产生模块（201），产生针对像素阵列中的每列像素的校准电流；以及第一切换矩阵（202），用于将校准电流产生模块产生的校准电流切换到像素阵列中所选列的校准总线。16.根据权利要求15所述的CMOS有源像素图像传感器，其特征在于，还包括：可变增益放大器阵列（204），包括多个可变增益放大器，每个可变增益放大器用于像素阵列中的每列像素，用于对从像素阵列中所选像素输出的积分电压进行放大以得到经过放大的积分电压；第二切换矩阵（205），用于对是否进一步处理经过放大的积分电压进行控制；模数转换器阵列（206），用于对经过第二切换矩阵（205）输入的经过放大的积分电压进行量化；以及水平位移寄存器（207），用于将经过量化的积分电压移位到输 出端。17.一种校准如权利要求16所述的CMOS有源像素图像传感器的方法，包括：校准模式：使所选列的校准总线传输校准电流，而向其它列的校准总线施加一个偏置偏压；使所选列中所选像素的校准开关（306）开启，以将校准电流引入所选像素；根据从水平移位寄存器（207）输出的经过量化的积分电压来计算所选像素的偏移和增益失配；以及存储所计算出来的所选像素的偏移和增益失配；成像模式：向所有列的校准总线施加所述偏置偏压；从水平移位寄存器（207）获取与所选像素的光敏元件受光激发后产生的光电流相对应的经过量化的积分电压；将所获取的经过量化的积分电压减去所计算出来的所选像素的偏移和增益失配来获得真实的所选像素的积分电压。18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述偏置偏压接近所选像素的复位电压。