一种图像传感装置及图像处理方法与流程

本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种图像传感装置及图像处理方法。

背景技术：

物联网技术被认为是继计算机和互联网之后的世界信息产业的第三次浪潮，是新一轮产业革命的重要方向和推动力量，对于培育新的经济增长点、推动产业结构转型升级、提升社会管理和公共服务的效率和水平具有重要意义。在物联网中，需要通过海量的传感器来采集温度、湿度、压力甚至是图像等自然界的物理信息。而其中图像传感器因为其所采集的信号直观，可挖掘的信息量大，被广泛的应用。但由于物联网中应用场地开阔，应用环境复杂多变，因此传感器节点多以配备供电电池的无线方式工作。并且在特殊应用环境下，图像传感器的电池不易更换。因此在物联网中，与传统应用截然不同的是，低功耗成为了cmos(complementarymetaloxidesemiconductor，互补金属氧化物半导体)图像传感器的迫切要求和主要挑战。

常见的一种超低功耗的cmos图像传感器的实现方式是采用pwm(pulsewidthmodulation，脉冲宽度调制)像素。如图1所示，一个典型的pwm像素由光电二极管pd、复位管mrst、像素级比较器和列级存储器组成。像素级比较器的输入端分别为pd节点电压和设定的参考电压vref。列级存储器的输入数据由像素阵列外部的全局计数器输入。pwm像素的工作过程如下：pd节点先复位至复位电压vrst，在像素曝光的过程中，pd节点电容因外界光强作用产生的光生电流而放电，pd节点电压下降，像素级比较器比较pd节点电压与vref之间的关系，当它降低至vref时，该像素级比较器的输出vout发生跳变，这一跳变信号通过控制列级存储器进行一次“写”操作，保存当前全局计数器的数值。此时列级存储器中的数据即为该像素的曝光时间tint量化值，等价于像素从曝光开始到其比较器输出翻转之间的时间间隔所形成的脉冲宽度。这样，通过pwm像素可以将光强信号转换为时间脉冲信号，进而可以利用时间脉冲信号的宽度来反映光强信号的强弱。

在实现上述利用pwm像素对像素阵列中的像素进行曝光时，发明人发现存在下述问题：pwm像素对像素阵列中的像素进行曝光是逐行进行曝光的。每一行像素开始曝光后，光强强的像素，复位的电压信号将很快达到参考电压vref，得到一个时间脉冲信号，而光强较弱的像素，其复位的电压信号下降较慢，可能在计数器计数结束时，其复位电压还未下降到参考电压vref。这样一来，必须等到整行像素的最暗像素的复位电压达到参考电压vref，或是计数器计数结束，才能认为此行像素曝光完毕，进行下一行的像素曝光。而每一幅图片中的每一行像素一般都会有较暗的像素，导致每一行的曝光时间近似等于计算器计数周期，进而使得图像传感器的帧率较低，较难满足及时便利的用户体验要求。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种图像传感装置及图像处理方法，用于解决现有技术中图像传感器的帧率低，无法满足及时便利的用户体验的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种图像传感装置，包括：m个像素块，其中，所述像素块内包含有至少两个相邻的待曝光像素单元；所述待曝光像素单元包括输入端、输出端及复位端，用于对像素进行曝光处理，并根据其自身的曝光结果及输入端获取的曝光信号，确定待发送的曝光信号，通过输出端发送所述待发送的曝光信号；m是大于0的整数；块选单元，分别与所述m个像素块的输入端、输出端及复位端连接，用于根据所述m个像素块的输出端输出的曝光信号，在所述m个像素块中确定进行像素曝光处理的像素块，并向所述进行像素曝光处理的像素块的复位端发送复位信号，向所述进行像素曝光处理的像素块的输入端发送曝光开始信号，向m个像素块中除所述进行像素曝光处理的像素块之外的其他像素块的输入端发送曝光未开始信号。

于本发明的一实施例中，所述像素块中每个待曝光像素单元的输入端与输出端依次连接形成曝光信号输出队列；所述曝光信号输出队列的输入端为所述像素块的输入端，所述曝光信号输出队列的输出端为所述像素块的输出端，所述曝光信号输出队列的复位端为所述像素块的复位端。

于本发明的一实施例中，所述块选单元包括：控制模块，像素块复位信号获取模块，m个开关模块；其中，所述控制模块的输出端分别与所述m个开关模块的控制端连接；所述像素块复位信号获取模块分别与所述m个开关模块的第一端及所述控制模块的输入端连接；所述块选单元分别与所述m个像素块的输入端、输出端及复位端连接包括：所述控制模块的输入端分别与所述m个像素块的输出端连接，所述控制模块的输出端分别与所述m个像素块的输入端连接；所述m个像素块的复位端分别与所述m个开关模块的第二端连接，且一个像素块的复位端仅与一个开关模块的第二端连接。

于本发明的一实施例中，所述块选单元还包括：第一与门电路及m个第一非门电路；所述控制模块的输入端分别与所述m个像素块的输出端连接包括：所述m个像素块的输出端分别与所述第一与门电路的输入端连接，所述控制模块的输入端与所述第一与门电路的输出端连接；述控制模块的输出端分别与所述m个像素块的输入端连接包括：所述控制模块的输出端分别与所述m个第一非门电路的输入端连接，所述m个第一非门电路的输出端分别与所述m个像素块的输入端连接，且一个第一非门电路的输出端仅与一个像素块的输入端连接。

于本发明的一实施例中，所述块选单元还包括：全局复位开关，与所述控制模块的输入端连接，用于控制所述控制模块的开启与关闭；所述像素块复位信号获取模块包括：第一延时子模块，异或电路，第二延时子模块，第二非门电路，第二与门电路及或门电路；其中，所述第一延时子模块的输入端及所述异或电路的输入端与所述全局复位开关连接，所述第一延时子模块的输出端与所述异或电路的输入端连接；所述异或电路的输出端与所述或门电路的输入端连接；所述像素块复位信号获取模块分别与所述m个开关模块的第一端及所述控制模块的输入端连接，包括：所述第二延时子模块的输入端及第二与门电路的输入端与所述控制模块的输入端连接，所述第二延时子模块的输出端与所述第二非门电路的输入端连接，所述第二非门电路的输出端与所述第二与门电路的输入端连接，所述第二与门电路的输出端与所述或门电路的输入端连接，所述或门电路的输出端分别与所述m个开关模块的第一端连接。

于本发明的一实施例中，所述待曝光像素单元包括：pwm像素及第三与门电路；其中，所述pwm像素与所述第三与门电路的输入端连接。

于本发明的一实施例中，所述曝光信号包括：曝光结束信号，曝光未结束信号。

于本发明的一实施例中，所述块选单元，具体用于在接收到第i-1个像素块的输出端发送的曝光结束信号后，在所述m个像素块中确定第i个像素块进行像素曝光处理，并向所述第i个像素块的复位端发送复位信号，向所述第i个像素块的输入端发送曝光开始信号，向m个像素块中除所述第i个像素块之外的其他像素块的输入端发送曝光未开始信号；在接收到所述第i个像素块的输出端输出曝光结束信号后，在所述m个像素块中确定第i+1个像素块进行像素曝光处理，直至m个像素块依次完成像素曝光处理。

于本发明的一实施例中，所述待曝光像素单元形成的阵列为m*m阵列；所述像素块中包含的待曝光像素单元的个数为m。

进一步的，本发明提供一种图像传感方法，应用于上述图像传感装置，所述图像处理方法包括以下步骤：块选单元接收第i-1个像素块发送的曝光结束信号，其中，i为大于1不大于m的整数；所述块选单元在m个像素块中确定第i个像素块进行像素曝光处理，并向所述第i个像素块发送曝光开始信号及复位信号，向m个像素块中除第i个像素块之外的其他像素块的输入端发送曝光未开始信号；其中，曝光开始信号是指示像素块进行像素曝光处理的信号；所述曝光未开始信号是指示像素块不进行像素曝光处理的信号；m为待曝光像素单元形成的阵列的行数，是大于0的整数；所述第i个像素块根据所述复位信号进行复位，并根据曝光开始信号对像素进行曝光处理，且在像素曝光完成后，向所述块选单元发送曝光结束信号，使所述块选单元选择第i+1个像素块进行像素曝光处理，直至所述m个像素块均完成像素曝光处理。

于本发明的一实施例中，在所述块选单元接收到第i-1个像素块发送的曝光结束信号之前，所述图像处理方法还包括:所述块选单元接收全局复位信号；所述块选单元根据所述全局复位信号，向第1个像素块发送复位信号及曝光开始信号，并向m个像素块中除第1个像素块之外的其他像素块的输入端发送曝光未开始信号。

如上所述，本发明的一种图像传感装置及图像处理方法，具有以下有益效果：图像传感装置包含m个像素块，每个像素块中包含有至少两个相邻的待曝光像素单元，并通过块选单元在m个像素块中选择不同的像素块进行像素曝光处理，从而实现了以像素块为单位对m个像素块进行逐个像素块的像素曝光处理。这样一来，由于相邻的待曝光像素单元的亮度差距较小，将相邻的待曝光像素单元划分至一个像素块中，使得像素块中的所有待曝光像素单元的亮度明暗差距小，可以减少像素块内待曝光像素单元的等待时间，从而可以缩短图像传感装置内所有待曝光像素单元的曝光时间，进而提高了图像传感装置的帧率，提高及时便利的用户体验。

附图说明

图1显示为现有技术中pwm像素的结构示意图。

图2显示为本发明提供的图像传感装置的第一种结构示意图。

图3显示为本发明提供的图像传感装置的第二种结构示意图。

图4显示为本发明提供的图像传感装置的第三种结构示意图。

图5显示为本发明提供的图像传感装置的第四种结构示意图。

图6显示为本发明提供的图像传感装置的第五种结构示意图。

图7显示为本发明提供的图像传感装置的第六种结构示意图。

图8显示为本发明提供的图像传感装置的第七种结构示意图。

图9显示为本发明提供的图像传感方法的第一种方法示意图。

图10显示为本发明提供的图像传感方法的第二种方法示意图。

元件标号说明

11像素块

12待曝光像素单元

13块选单元

111pwm像素

121第三与门电路

131控制模块

132像素块复位信号获取模块

133开关模块

134第一与门电路

135第一非门电路

136全局复位开关

1321第一延时子模块

1322异或电路

1323第二延时子模块

1324第二非门电路

1325第二与门电路

1326或门电路

s11～s13步骤

s21～s25步骤

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参考图2～图10。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

请参阅图2，本发明提供一种图像传感装置，包括：

m个像素块11。

其中，像素块11内包含有至少两个待曝光像素单元12。待曝光像素单元12包括输入端、输出端及复位端，用于对像素进行曝光处理，并根据其自身的曝光结果及输入端获取的曝光信号，确定待发送的曝光信号，通过输出端发送待发送的曝光信号。m为是大于0的整数。

块选单元13，分别与m个像素块11的输入端、输出端及复位端连接，用于根据m个像素块11的输出端输出的曝光信号，在m个像素块11中确定进行像素曝光处理的像素块11，并向进行像素曝光处理的像素块11的复位端发送复位信号，向进行像素曝光处理的像素块11的输入端发送曝光开始信号，向m个像素块11中除进行像素曝光处理的像素块11之外的其他像素块11的输入端发送曝光未开始信号。

其中，曝光开始信号是指示像素块11进行像素曝光处理的信号；曝光未开始信号是指示像素块11不进行像素曝光处理的信号。

进一步的，曝光信号包括：曝光结束信号，曝光未结束信号。

需要说明的是，m的具体值与现有的图像传感装置的像素曝光方式有关。在现有的图像传感装置以像素阵列的行为单元进行曝光时，则m为待曝光像素单元形成的阵列的行数。且，在m大于1时，像素块内包含有至少两个相邻的待曝光像素单元即为像素块内包含的待曝光像素单元为待曝光像素单元形成的阵列中的相邻的至少两行的待曝光像素单元。在图像传感装置以像素阵列的列为单元进行曝光时，则m为待曝光像素单元形成的阵列的列数。且，在m大于1时，像素块内包含有至少两个相邻的待曝光像素单元即为像素块内包含的待曝光像素单元为待曝光像素单元形成的阵列中的相邻至少两列的待曝光像素单元。在本发明实施例的以下描述过程中，本发明以现有的图像传感装置以像素阵列的行为单元进行曝光时，m为待曝光像素单元形成的阵列的行数为例进行说明。

具体的，图像传感装置中包含有待曝光像素单元12形成的阵列，这样，通过待曝光像素单元12的阵列可以将光信号转换为电信号，即为可以对像素进行曝光处理。在一幅图像中，每行的待曝光像素单元12的亮度可能存在加大差异，即为每行的待曝光像素单元12可能既存在亮度较亮的待曝光像素单元12，又存在亮度较低的待曝光像素单元12，导致在以待曝光像素单元12的阵列的行为单位进行待曝光像素单元12的像素曝光处理时，存在完成一行的待曝光像素单元12的像素曝光时间长的问题。而在一幅图像中，相邻行的待曝光像素单元12的亮度明暗差距很小，即为第j行的第h个待曝光像素单元12与第j+1行的第h个待曝光像素单元12的亮度明暗差距较小，可以将一幅图像中的待曝光像素单元12的阵列划分成不同的像素块11进行像素的曝光处理。因此，图像传感装置将待曝光像素单元12形成的阵列划分为m个包含了至少两个相邻行的待曝光像素单元12的像素块11。并且一个像素块11中包含的待曝光像素单元12的个数为待曝光像素单元12形成的阵列的行数，在待曝光像素单元12形成的阵列的行数大于1时，每个像素块11内包含的待曝光像素单元12是待曝光像素单元12形成的阵列中的至少两个相邻行中的待曝光像素单元12。这样相对于技术中的对待曝光像素单元12形成的阵列以行为单位对像素进行曝光处理来说，由于像素块11的个数与现有技术中待曝光像素单元12的阵列的行数相同，即为，在本发明中曝光的数量不变，因此可以在分别对m个像素块11中的待曝光像素单元12进行像素曝光处理时，不增加曝光读取次数。

需要说明得的是：j，h为大于0小于m的整数。

图像传感装置中的块选单元13可以确定出当前需进行像素曝光处理的像素块11，实现逐个像素块11的像素曝光。由于每个像素块11中的待曝光处理单元12对像素进行曝光处理的时间不是固定的，因此，需在一个像素块11内的待曝光处理单元12均完成对像素的曝光处理后，向块选单元13发送曝光结束信号，以便告知块选单元13当前的像素块11完成了像素曝光处理，从而进行下一个像素块11的选择。这样，在块选单元13在m个像素块11中确定出进行像素曝光处理的像素块11后，向此像素块11的输入端发送曝光开始信号，向此像素块11的复位端发送复位信号，使得此像素块11内的各个待曝光像素单元12接收到复位信号后，可以进行复位，并进行像素曝光处理。此像素块11内的待曝光像素单元12的输入端在接收到曝光开始信号后，此像素块11内的各个待曝光像素单元12可以根据自身是否完成像素曝光处理及各自输入端获取的曝光信号，进而确定出各自待发送的曝光信号。在此像素块11内的各个待曝光像素单元均完成像素曝光后，此像素块11可以向块选单元13发送曝光结束信号，进而使块选单元13选择在m个像素块11中选择下一个进行像素曝光的像素块11。

需要说明的是，像素块11内的待曝光像素单元12在接收到曝光开始信号后，在确定自身的待发送的曝光信号时，可以将接收的曝光开始信号等同于曝光结束信号进行处理。即为，接收到曝光开始信号的待曝光像素单元12在自身像素曝光结束后，可以确定待发送的曝光信号为曝光结束信号。这样一来，若像素块11内的各个待曝光像素单元12均接收到曝光开始信号时，每个待曝光像素单元12将接收的曝光开始信号作为输入端获取的曝光结束信号，根据自身是否完成像素曝光处理确定各自的待发送的曝光信号。

进一步的，如图3所示，像素块11中每个待曝光像素单元12的输入端与输出端依次连接形成曝光信号输出队列。曝光信号输出队列的输入端为像素块11的输入端，曝光信号输出队列的输出端为像素块11的输出端，曝光信号输出队列的复位端为像素块11的复位端。

也就是说，在待曝光处理单元11包含有输入端，复位端及输出端，且每个像素块11中每个待曝光像素单元12的输入端与输出端依次连接形成曝光信号输出队列。即为，在曝光信号输出队列中，每个待曝光像素单元12串联在一起，也就是说，针对一个像素块11，像素块11的第h个待曝光像素单元12的输出端与第h+1个待曝光像素单元12的输入端连接，第h+1个待曝光像素单元12的输出端与第h+2个待曝光像素单元12的输入端连接形成曝光信号输出队列。可以将像素块11的第1个待曝光像素单元12的输入端作为曝光信号输出队列的输入端，将像素块11的最后一个待曝光像素单元12的输出端作为曝光信号输出队列的输出端。由于每个待曝光像素单元12在进行像素曝光之前，均需先复位，因此，曝光信号输出队列的复位端即为曝光信号输出队列内的所有待曝光像素单元12的复位端。

待曝光像素单元12可以根据其输入端获取的曝光信号及其自身的曝光结果确定其自身待发送的曝光信号。待曝光像素单元12的自身曝光结果是指待曝光像素单元12是否完成对像素的曝光处理。此时，若待曝光像素单元12已完成对像素的曝光处理，且其输入端获取的曝光信号为曝光结束信号，则待曝光像素单元12确定待发送的曝光信号为曝光结束信号。若待曝光像素单元12未完成对像素的曝光处理，且其输入端获取的曝光信号为曝光结束信号，则待曝光像素单元12确定待发送的曝光信号为曝光未结束信号。若待曝光像素单元12已完成对像素的曝光处理，且其输入端获取的曝光信号为曝光未结束信号，则待曝光像素单元12确定待发送的曝光信号为曝光未结束信号。若待曝光像素单元12未完成对像素的曝光处理，且其输入端获取的曝光信号为曝光未结束信号，则待曝光像素单元12确定待发送的曝光信号为曝光未结束信号。待曝光像素单元12确定出待发送的曝光信号后，将待发送的曝光信号发送至其输出端连接的其他单元。在像素块11中每个待曝光像素单元12的输入端及输出端依次连接形成曝光信号输出队列，在像素块11进行像素曝光时，其内的每个待曝光像素单元12均开始进行像素曝光处理，并且第k个待曝光像素单元12可以根据其第k-1个待曝光像素单元12的输出端发送的曝光信号，及自身的曝光结果确定出待发送的曝光信号，并通过输出端发送至其第k+1个待曝光像素单元12的输入端。其中，k为大于1，小于m的整数。

块选单元13分别与m个像素块11的输入端，输出端及复位端连接，即为块选单元13分别与曝光信号输出队列的第1个待曝光像素单元12的输入端，曝光信号输出队列的最后一个待曝光像素单元12的输出端，及曝光信号输出队列中每个待曝光像素单元12的复位端连接。块选单元13在m个像素块11中选择出当前进行像素曝光处理的像素块11后，可以向此进行像素曝光处理的像素块11的复位端发送复位信号，此时此进行像素曝光处理的像素块11内的所有待曝光像素单元12的复位端均可以接收到复位信号，进而进行相应的复位，并在复位完成后，各个待曝光像素单元12对像素进行曝光处理。此进行待曝光处理的像素块11的输入端接收到块选单元13发送的曝光开始信号后，即为进行待曝光处理的像素块11的第1个待曝光像素单元12接收到曝光开始信号后，可以将其等同于曝光结束信号，在其自身进行完像素的曝光处理后，可以确定待发送的曝光信号为曝光结束信号，并将曝光结束信号通过输出端发送至第2个待曝光像素单元12的输入端。此时，输入端与第1个待曝光像素单元12的输出端连接待的第2个待曝光像素单元12通过其输入端可以获取到第1个待曝光像素单元12发送的曝光结束信号。第2个待曝光像素单元12若完成像素的曝光处理，则确定待发送的曝光信号为曝光结束信号，通过输出端发送曝光结束信号。此时，输入端与第2个待曝光像素单元12的输出端连接的第3个待曝光像素单元12通过其输入端可以获取到第2个待曝光像素单元12的输出端发送的曝光结束信号。同理，第3个至最后一个待曝光像素单元12确定待发送曝光信号的具体过程与第2个待曝光像素单元12确定待发送的曝光信号的具体过程一样，在此不再赘述。这样，在此进行待曝光处理的像素块11内的所有待曝光像素单元12均完成像素曝光处理后，此进行待曝光处理的像素块11的最后一个待曝光像素单元12的输出端输出曝光结束信号，即为进行待曝光处理的像素块11的输出端输出曝光结束信号，此时块选单元13接收到曝光结束信号，进而可以获知当前进行曝光处理的像素块11完成了像素曝光处理，进而进行下一个像素块11的选择。

块选单元13在向进行像素曝光的像素块11的复位端发送复位信号，向进行像素曝光的像素块11的输入端发送曝光开始信号时，还需向m个像素块11中除进行像素曝光的像素块11之外的其他像素块11发送曝光未开始信号。这样，其他各像素块11的输入端接收到曝光未开始信号后，可以将其等同于曝光未结束信号，此时根据下述待发送的曝光信号确定的过程可知，其他各像素块11内每个待曝光像素单元12确定的待发送的曝光信号均为曝光未结束信号，并可以通过其他各像素块11的输出端发送至块选单元13。

进一步的，块选单元13，具体用于在接收到第i-1个像素块的输出端发送的曝光结束信号后，在m个像素块11中确定第i个像素块11进行像素曝光处理，并向第i个像素块11的复位端发送复位信号，向第i个像素块11的输入端发送曝光开始信号，向m个像素块11中除第i个像素块11之外的其他像素块11的输入端发送曝光未开始信号；在接收到第i个像素块11的输出端输出曝光结束信号后，在m个像素块11中确定第i+1个像素块11进行像素曝光处理，直至m个像素块11依次完成像素曝光处理。

也就是说，块选单元13在接收到第i-1个像素块11发送的曝光结束信号后，说明第i-1个像素块11内的待曝光像素单元12均完成像素曝光处理，此时块选单元13可以选择下一个像素块11进行像素曝光处理。此时，块选单元13可以在m个像素块11中确定第i个像素块11进行像素曝光处理，这样，块选单元13可以向第i个像素块11的输入端发送曝光开始信号，并向第i个像素块11的复位端发送复位信号。这样第i个像素块11的复位端可以接收到复位信号，此时第i个像素块11内的所有待曝光像素单元12的复位端均可以接收到复位信号，进而进行相应的复位，并在复位完成后，对像素进行曝光处理。第i个像素块11中的输入端接收到曝光开始信号，即为第i个像素块11的第1个待曝光像素单元12输入端在接收到曝光开始信号后，可以将其等同与曝光结束信号，在第1个待曝光像素单元12未完成像素的曝光处理时，第1个待曝光像素单元12确定待发送的曝光信号为曝光未结束信号，通过其输出端发送曝光未结束信号。此时，输入端与第1个待曝光像素单元12的输出端连接待的第2个待曝光像素单元12通过其输入端可以获取到第1个待曝光像素单元12发送的曝光未结束信号。第2个待曝光像素单元12无论其自身是否已完成像素的曝光处理，其确定出的待发送的曝光信号为曝光未结束信号，通过其输出端发送曝光未结束信号至后续的待曝光像素单元12。后续的待曝光像素单元12与第2个待曝光像素单元12确定的待发送的曝光信号相同，即为由于输入端接收的为曝光未结束信号，因此后续的待曝光像素单元12的输出端均输出曝光未结束信号。此时，m个像素块向块选单元13发送的曝光信号均为曝光未结束信号，块选单元13不再进行下一个像素块11的选择。

在第i个像素块的第1个待曝光像素单元12完成像素的曝光处理时，第1个待曝光像素单元12确定待发送的曝光信号为曝光结束信号，通过其输出端发送曝光结束信号。此时，输入端与第1个待曝光像素单元12的输出端连接待的第2个待曝光像素单元12通过其输入端可以获取到第1个待曝光像素单元12发送的曝光结束信号。第2个待曝光像素单元12若完成像素的曝光处理，则确定待发送的曝光信号为曝光结束信号，通过输出端发送曝光结束信号。此时，输入端与第2个待曝光像素单元12的输出端连接待的第3个待曝光像素单元12通过其输入端可以获取到第2个待曝光像素单元12的输出端发送的曝光结束信号。同理，第3个至最后一个待曝光像素单元12确定待发送曝光信号的具体过程与第2个待曝光像素单元12确定待发送的曝光信号的具体过程一样，在此不再赘述。在第i个像素块11内待所有曝光像素单元12均完成像素曝光处理后，第i个像素块11的输出端输出曝光结束信号。

块选单元13在选择第i个像素块11进行像素曝光处理时，在向第i个像素块11的输入端发送曝光开始信号，并向第i个像素块11的复位端发送复位信号的同时，向其他各像素块11即为除第i个像素块之外的其他m-1个像素块11发送曝光未开始信号，此时，其他各像素块11的输入端接收到曝光未开始信号后，可以将其等同于曝光未结束信号，这样根据上述待发送的曝光信号确定的过程可知，其他各像素块11内每个待曝光像素单元12确定的待发送的曝光信号均为曝光未结束信号，并通过其他各像素块11的输出端发送至块选单元13。

在块选单元13选择的第i个像素块11内的所有待曝光像素单元12完成像素的曝光处理后，第i个像素块11的输出端即为第i个像素块11的最后一个待曝光像素单元12的输出端输出曝光结束信号。由于块选单元13与第i个像素块11的输出端连接，因此第i个像素块11的最后一个待曝光像素单元12的输出端输出的曝光结束信号发送至块选单元13，此时，块选单元13可以在接收到第i个像素块11发送的曝光结束信号后，可以选择下一个像素块11即为第i+1个像素块11进行像素的曝光处理。此时，块选单元11可以向第i+1个像素块11的复位端发送复位信号，向第i+1个像素块11的输入端发送曝光开始信号，以便第i+1个像素块11进行像素曝光处理。向除第i+1个像素块11之外的其他像素块11的输入端发送曝光未开始信号。第i+1个像素块11进行曝光处理的过程与第i个像素块11进行像素曝光处理的过程相同，在此不再赘述。块选单元13在第i+1个像素块11进行完像素曝光处理后，通过上述方法可以继续选择第i+2个像素块11进行像素曝光处理，直至m个像素块依次完成像素曝光处理。

需要说明的是，像素块11内的待曝光像素单元12也可以使用其他的方式连接，使像素块11输出曝光信号。例如，像素块11的待曝光像素单元12的输出端各自连接一个非门电路，且各个非门电路的输出与与非门电路的输入端连接，将此与非门电路的输出端作为像素块11的输出端。这样一来，在像素块11在各个待曝光像素单元12均完成像素曝光处理后，输出曝光结束信号，在任一个待曝光像素单元12未完成像素曝光处理时，均输出曝光未结束信号。当然，像素块11内的各个待曝光像素单元12还可以其他方式连接，本发明对此不作限制。

进一步的，上述待曝光像素单元12形成的阵列为m*m阵列，此时，像素块中包含的待曝光像素单元12的个数为m，这样可以保证图像传感装置中包含的像素块的个数与待曝光像素单元12形成的阵列的行数或是列数相同。

需要说明的是，上述待曝光像素单元12形成的阵列还可以是其他形式的阵列，例如待曝光像素单元12形成的阵列是m*n阵列，本发明对此不作限制。

这样一来，由于相邻的待曝光像素单元的亮度差距较小，通过上述图像传感装置将相邻行的待曝光像素单元划分至一个像素块中，使得像素块中的所有待曝光像素单元的亮度明暗差距小，可以减少像素块内待曝光像素单元的等待时间，从而可以缩短图像传感装置内所有待曝光像素单元的曝光时间，进而提高了图像传感装置的帧率，提高及时便利的用户体验。

进一步的，如图4所示，待曝光像素单元12包括：pwm(pulsewidthmodulation，脉冲宽度调制)像素111及第三与门电路112。

其中，pwm像素111与第三与门电路112的输入端连接。

具体的，由于待曝光像素单元12需完成像素的曝光处理，又需根据输入端获取的曝光信号及自身的曝光结果确定待发送的曝光信号。因此，本发明中的待曝光像素单元12包括：pwm像素111及第三与门电路112。

需要说明的是，pwm像素111是现有技术中的pwm像素111，其具体结构可参图1所示，本发明在此不再赘述。

第三与门电路112的一个输入端与pwm像素111的比较器的输出端连接，另一个输入端与此待曝光像素单元12的前一个待曝光像素单元12的输出端连接。

需要说明的是，第三与门电路112的输入端为待曝光像素单元12的输入端，第三与门电路112的输出端为待曝光像素单元12的输出端。

需要说明的是，在本方面实施例中，待曝光像素单元12通过复位端获取到复位信号，进行复位是指，各个待曝光像素单元12内的pwm像素111中的光电二极管pd获取到复位信号，光电二极管pd进行相应复位。

进一步的，如图5所示，上述块选单元13包括：控制模块131，像素块复位信号获取模块132，m个开关模块133。

其中，控制模块131的输出端分别与m个开关模块133的控制端连接。

像素块复位信号获取模块13分别与m个开关模块133的第一端及控制模块131的输入端连接。

此时，块选单元13分别与m个像素块11的输入端、输出端及复位端连接包括：

控制模块131的输入端分别与m个像素块11的输出端连接，控制模块131的输出端分别与m个像素块11的输入端连接。

m个像素块11的复位端分别与m个开关模块133的第二端连接，且一个像素块11的复位端仅与一个开关模块133的第二端连接。

具体的，控制模块131用于确定进行像素曝光处理的像素块11，并在确定出第i个像素块11后，向第i个像素块11的输入端发送曝光开始信号，向其他像素块11的输入端发送曝光未开始信号，并控制m个开关模块133中，第二端与第i个像素块11的复位端连接的第i个开关模块闭合，其他开关模块133即为m个开关模块133中除第i个开关模块133之外的其他开关模块133断开。这样一来，控制模块131在控制第i个开关模块133闭合后，第i个开关模块133的第一端与像素块复位信号获取模块132连接，第二端与第i个像素块11的复位端连接，而像素块复位信号获取模块132在块选单元13正常工作时，可以获取到复位信号，因此，在第i个开关模块133闭合时，像素块复位信号获取模块132可以将获取的复位信号通过第i个开关模块133发送至第i个像素块11的复位端，第i个像素块11的复位端接收到复位信号，即为第i个像素块11内的各个待曝光像素单元12的复位端均可接收到复位信号，进行复位，并进行像素曝光处理。第i个像素块11的输入端接收到曝光开始信号后，第i个像素块11内的各个待曝光像素单元12确定各自待发送的待曝光信号，在第i个像素块11内的待曝光像素单元12均完成像素的曝光处理后，第i个像素块11的输出端向控制模块131发送曝光结束信号，此时控制模块131可以选择第i+1个像素块11进行像素曝光处理。控制模块131选择第i+1个像素块11进行像素曝光处理的过程与控制模块131选择第i个像素块11进行像素曝光处理的过程相同，在此不再赘述。

进一步的，如图6所示，上述块选单元13还包括：第一与门电路134及m个第一非门电路135。

控制模块131的输入端分别与m个像素块11的输出端连接包括：m个像素块11的输出端分别与第一与门电路134的输入端连接，控制模块131的输入端与第一与门电路134的输出端连接。

控制模块131的输出端分别与m个像素块11的输入端连接包括：控制模块131输出端分别与m个第一非门电路135的输入端连接，m个第一非门电路135的输出端分别与m个像素块11的输入端连接，且一个第一非门电路135的输出端仅与一个像素块11的输入端连接。

具体的，曝光信号及曝光开始信号，曝光未开始信号均可以用数字信号来表示，例如，曝光结束信号及曝光开始信号为低电平信号，可以用“0”表示，曝光未结束信号及曝光未开始信号为高电平信号，可以用“1”表示。由于m个像素块的输出端均需将输出的信号发送至控制模块131，为了降低控制模块131的设计复杂度，可以在块选单元13中设置第一与门电路134，此时，第一与门电路134的输入端与m个像素块11的输出端连接，第一与门电路134的输出端与控制模块131的输入端连接。这样，若第i个像素块11未完成像素曝光处理，则向第一与门电路134发送高电平信号，由于其他像素块11的输出端输出的均是曝光未结束信号即为高电平信号，所以，第一与门电路134的输入端得到电平信号均为高电平信号，这样第一与门电路134的输出端可以输出高电平信号，此时，控制模块131的输入端接收到高电平信号，可以获知第i个像素块11未完成像素的曝光处理。在第i个像素块11完成像素曝光处理后，则向第一与门电路134发送低电平信号，由于其他像素块11的输出端输出的均是曝光未结束信号即为高电平信号，所以，第一与门电路134的输入端得到电平信号为第i个像素块11发送的低电平信号，及其他像素块11发送的高电平信号，这样第一与门电路134的输出端可以输出低电平信号，此时，控制模块131的输入端接收到低电平信号，可以获知第i个像素块11完成了像素的曝光处理，可以选择第i+1个像素块11进行像素曝光处理。

由于控制模块131的输出端与m个开关模块133的控制端连接的同时，还与m个像素块11的输入端连接。而开关模块133的控制端通常是接收到高电平信号闭合，接收到低电平信号断开，而m个像素块11需接收的曝光开始信号为低电平信号，因此，为了降低控制模块131的设计复杂度，在控制模块131的输出端与m个像素块11的输入端之间设置m个第一非门电路135。即为，针对每个像素块11的输入端设置一个第一非门电路135。也就是说，控制模块131的输出端分别与m个第一非门电路135的输入端连接。每个第一非门电路135的输出端仅连接一个像素块11的输入端连接。这样，控制模块131在选择出第i个像素块11进行像素曝光处理时，可以向与第i个像素块11的输入端连接的第i个第一非门电路135的输入端，及第二端与第i个像素块11的复位端连接的第i个开关模块133的控制端发送高电平信号，第i个第一非门电路135的输入端接收到高电平信号后，其输出端输出低电平信号，并发送至第i个像素块11的输入端。并且，第i个开关模块133的控制端接收到高电平信号后，控制第i个开关模块133闭合，此时第i个开关模块133的第一端与第二端导通，这样一来，像素块复位信号获取模块132获取的复位信号可以传输至第i个像素块的复位端，使得第i个像素块内的各个待曝光像素单元12复位，并进行像素曝光处理。并且，第i个像素块内的第1个待曝光像素单元12输入端可以获取到低电平信号，即为获取到曝光开始信号，进而使得第i个像素块内的第1个待曝光像素单元12可以根据其自身的曝光结果，确定出待发送的曝光信号，使得第i个像素块内的其他待曝光像素单元12可以根据各自的输入端获取的曝光信号及自身的曝光结果确定出各自的待发送的曝光信号，具体可以参照上述第i个像素块11内各个待曝光像素单元12的曝光信号的具体确定过程，在此不再赘述。控制模块131向与其他像素块11的输入端连接的其他第一非门电路135的输入端，及第二端与其他像素块11的复位端连接的其他开关模块135的控制端发送低电平信号。与其他像素块11的输入端连接的其他第一非门电路135，即为分别与除第i个像素块11之外的其他m-1个像素块11的输入端连接的其他m-1个第一非门电路135的输入端可以接收到低电平信号，此时其他m-1个第一非门电路135的输出端输出高电平信号，并各自传输至各自连接的其他m-1个像素块11的输入端。这样一来，其他m-1个像素块11的输入端接收到高电平信号，即为接收到曝光未开始信号，从而使得其他m-1个像素块11的输出端输出曝光未结束信号至第一与门电路134。并且，第二端与其他像素块11的复位端连接的其他开关模块135的控制端，即为第二端分别与其他m-1个像素块11的复位端连接的其他m-1个开关模块135的控制端接收到低电平信号，由于其他m-1个开关模块135的控制端接收到低电平信号，因此其他m-1个开关模块135的控制端各自控制其他m-1个开关模块135断开，即为其他m-1个开关模块135的第一端与第二端断开，像素块复位信号获取模块132获取的复位信号无法传送至其他m-1个像素块11的复位端，因此其他m-1个像素块11内的各个待曝光像素单元12不进行像素曝光处理。从而实现了仅使第i个像素块11进行像素曝光处理，即为实现了m个像素块11逐块进行像素曝光处理。

需要说明的是，曝光信号及曝光开始信号，曝光未开始信号均可使用其他信号表示，本发明对此不作限制。

进一步的，如图7所示，上述块选单元13还包括：

全局复位开关136，与控制模块131的输入端连接，用于控制控制模块131的开启与关闭。

像素块复位信号获取模块132包括：第一延时子模块1321，异或电路1322，第二延时子模块1323，第二非门电路1324，第二与门电路1325及或门电路1326。其中，

第一延时子模块1321的输入端及异或电路1322的输入端与全局复位开关136连接，第一延时子模块1321的输出端与异或门电路1322的输入端连接；异或电路1322的输出端与或门电路1326的输入端连接。

像素块复位信号获取模块132分别与m个开关模块133的第一端及控制模块131的输入端连接，包括：

第二延时子模块1323的输入端及第二与门电路1325的输入端与控制模块131的输入端连接，第二延时子模块1323的输出端与第二非门电路1324的输入端连接，第二非门电路1324的输出端与第二与门电路1325的输入端连接，第二与门电路1325的输出端与或门电路1322的输入端连接，或门电路1322的输出端分别与m个开关模块133的第一端连接。

具体的，全局复位开关136控制控制模块131的开启与关闭。在控制模块131不工作时，全局复位开关136可以向控制模块131发送低电平信号，使得控制模块131在接收到全局复位开关136发送的低电平信号后，控制模块131通过输出端输出低电平信号，进而使得m个像素块11均不工作。在需要控制模块131开始工作时，全局复位开关136向控制模块131发送高电平信号，控制模块131接收到全局复位开关136发送的高电平信号后，开始进行像素块11的选择。

需要说明的是，控制模块131选择像素块11进行像素曝光处理的顺序可以是用户预先设置的，本发明对此不做限制。

由于像素块复位信号获取模块132用于获取复位信号，为了不增加额外的器件，在全局复位开关136控制控制模块131工作时，全局复位开关136可以向像素块复位信号获取模块132发送复位信号。因此，全局复位开关136与第一延时子模块1321的输入端及异或电路1322的输入端连接，从而可以将全局复位开关136的复位信号发送至异或电路1322的一个输入端，并将全局复位开关136的复位信号通过第一延时子模块1321的延时发送至异或电路1322的另一个输入端，从而使得异或电路1322的输出端输出复位信号至或门电路1326的一个输入端。在本发明中，在控制模块131工作初始，控制模块131选择第1个像素块11进行像素曝光处理。在第1个像素块11内的各个待曝光像素单元12进行完像素曝光处理前，m个像素块的输出端输出的信号为曝光未结束信号，此信号为高电平信号。由于第二延时子模块1323的输入端及第二与门电路1325的一个输入端均与控制模块131的输入端连接，此时，控制模块131的输入端接收到第一与门电路134输出的高电平信号，因此第二延时子模块1323的输入端及第二与门电路1325的一个输入端均接收到高电平信号，第二延时子模块1323接收到高电平信号后，其输出端与第二非门电路1323的输入端连接，因此第二延时子模块1323可以将接收的高电平信号发送至第二非门电路1323，第二非门电路1323输出低电平信号，并发送至第二与门电路1325的另一个输入端。此时，第二与门电路1325输出低电平信号至或门电路1326的另一个输入端，此时或门电路1326通过输入端接收到复位信号及低电平信号，或门电路1326输出复位信号。由于或门电路1326的输出端分别与m个开关模块133的第一端连接，因此，在控制模块131控制第1个开关模块133闭合后，第1个开关模块133可以将复位信号发送至第1个像素块11的复位端。

由于全局复位开关136在控制控制模块131工作后，其输出的信号不再发生改变，即为输出高电平信号，这样一来，异或电路1322的两个输入端接收的信号相同，因此，异或电路1322在后续的工作过程中，均输出低电平信号。而像素块11在进行完像素曝光信号后，输出端输出的信号会由曝光未结束信号跳变为曝光结束信号，即为由高电平信号跳变为低电平信号，这样，像素块复位信号获取模块132可以将此信号跳变作为下一个像素块11的复位信号。例如，第i个像素块11内的各个待曝光像素单元12完成像素曝光处理后，第i个像素块11的输出端输出曝光结束信号，即为输出低电平信号，其他像素块输出高电平信号。此时，第一与门电路133输出低电平信号，并传输至控制模块131的输入端。这样，由于第二延时子模块1323及第二与门电路1325的一个输入端与控制模块131的输入端连接，因此第一与门电路133输出的跳变信号也可发送至第二与门电路1325的一个输入端，并通过第二延时子模块1323及第二非门电路1323传输至第二与门电路1325的另一个输入端，使得第二与门电路1325的输出端输出复位信号，并将复位信号发送至或门电路1326，进而使得或门电路1326输出复位信号。由于或门电路1326的输出端分别与m个开关模块133的第一端连接，因此，在控制模块131控制第i+1个开关模块133闭合后，第i+1个开关模块133可以将复位信号发送至第i+1个像素块11的复位端。这样一来，通过上述各个子模块，可以在第i个像素块11输出曝光结束信号后，可以生成第i+1个像素块11的复位信号，各个像素块的复位信号的时序图，如图8所示。

本发明的一种图像传感装置，图像传感装置包含m个像素块，每个像素块中包含有至少两个相邻的待曝光像素单元，并通过块选单元在m个像素块中选择不同的像素块进行像素曝光处理，从而实现了以像素块为单位对m个像素块进行逐个像素块的像素曝光处理。这样一来，由于相邻的待曝光像素单元的亮度差距较小，将相邻的待曝光像素单元划分至一个像素块中，使得像素块中的所有待曝光像素单元的亮度明暗差距小，可以减少像素块内待曝光像素单元的等待时间，从而可以缩短图像传感装置内所有待曝光像素单元的曝光时间，进而提高了图像传感装置的帧率，提高及时便利的用户体验。

如图9所示，本发明提供一种图像处理方法，应用于上述实施例所述的图像传感装置，图像处理方法包括以下步骤：

步骤s11、块选单元接收第i-1个像素块发送的曝光结束信号。

其中，i为大于1不大于m的整数。

步骤s12、块选单元在m个像素块中确定第i个像素块进行像素曝光处理，并向第i个像素块发送曝光开始信号及复位信号，向m个像素块中除第i个像素块之外的其他像素块的输入端发送曝光未开始信号。

其中，曝光开始信号是指示像素块进行像素曝光处理的信号；曝光未开始信号是指示像素块不进行像素曝光处理的信号。m为待曝光像素单元形成的阵列的行数，是大于0的整数。

步骤s13、第i个像素块根据复位信号进行电压复位，并根据曝光开始信号对像素进行曝光处理，且在像素曝光完成后，向块选单元发送曝光结束信号，使块选单元选择第i+1个像素块进行像素曝光处理，直至m个像素块均完成像素曝光处理。

进一步的，如图10所示，本发明还提供一种图像处理方法，应用于上述实施例所述的图像传感装置，图像处理方法包括以下步骤：

步骤s21、块选单元接收全局复位信号。

步骤s22、块选单元根据全局复位信号，向第1个像素块发送复位信号及曝光开始信号，并向m个像素块中除第1个像素块之外的其他像素块的输入端发送曝光未开始信号。

步骤s23、块选单元接收第i-1个像素块发送的曝光结束信号。

其中，i为大于1不大于m的整数。

步骤s24、块选单元在m个像素块中确定第i个像素块进行像素曝光处理，并向第i个像素块发送曝光开始信号及复位信号，并向m个像素块中除第i个像素块之外的其他像素块的输入端发送曝光未开始信号。

其中，曝光开始信号是指示像素块进行像素曝光处理的信号；所述曝光未开始信号是指示像素块不进行像素曝光处理的信号；m为待曝光像素单元形成的阵列的行数，是大于0的整数。

步骤s25、第i个像素块根据复位信号进行电压复位，并根据曝光开始信号对像素进行曝光处理，且在像素曝光完成后，向块选单元发送曝光结束信号，使块选单元选择第i+1个像素块进行像素曝光处理，直至m个像素块均完成像素曝光处理。

本发明的一种图像传感装置及方法，图像传感装置包含m个像素块，每个像素块中包含有至少两个相邻的待曝光像素单元，并通过块选单元在m个像素块中选择不同的像素块进行像素曝光处理，从而实现了以像素块为单位对m个像素块进行逐个像素块的像素曝光处理。这样一来，由于相邻的待曝光像素单元的亮度差距较小，将相邻的待曝光像素单元划分至一个像素块中，使得像素块中的所有待曝光像素单元的亮度明暗差距小，可以减少像素块内待曝光像素单元的等待时间，从而可以缩短图像传感装置内所有待曝光像素单元的曝光时间，进而提高了图像传感装置的帧率，提高及时便利的用户体验。

综上所述，本发明将相邻行的待曝光像素单元划分至一个像素块中，使得像素块中的所有待曝光像素单元的亮度明暗差距小，可以减少像素块内待曝光像素单元的等待时间。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。