，像素输出信号很小，也就是Vpixel/ Vref的值较小，现有单次量化计数获得的像素量化值很小，可能无法获得图像的细节，信噪 比较低。
[0060] 而现有技术中提高图像传感器信噪比有两个方向：一是提高信号强度，主要 实现的方式为补光、延长曝光时间；二是降低读出噪声，主要的实现方式为像素累加 (Binning)，数字方式的多帧累积等。这些方法都各有弊端：对于采用补光的方式提高信号 强度，需要对系统进行改进，而且这样会提高系统成本与系统功耗；通过延长曝光时间则会 降低帧率，这是因为当曝光时间延长到η倍后，信噪比虽然提高了 η倍SNR = nX (signal/ noise)，但是此时的帧率（与曝光时长成反比）也就降低到原来的1/n ;当保持曝光时间不 变，采用多帧累积的方法提高信噪比也容易降低帧率，具体地说，当采用η帧累积的方式改 善信噪比的方法时，由于噪声的随机性使累积后的信号噪声放大了 λ/5倍，图像信号本身放 大了 η倍，因此信噪比提高了^倍SNR=V^x(signal/noise)，输出的有效帧率也降低到原 来的1/n ;像素累加就是将相邻像素的图像信号累加在一起，以一个像素的模式读出，也就 是将几个像素联合起来作为一个像素使用，因此会降低图像的分辨率。
[0061] 为解决所述技术问题，本发明提供一种图像传感器的读出系统，包括：
[0062] 斜坡电路，用于产生斜坡信号；控制模块，用于获取所述像素阵列的亮度，并根据 所述亮度获得斜坡信号的电压或斜坡信号产生次数，并控制所述斜坡电路产生相应电压或 相应次数的斜坡信号；比较器，用于比较所述图像信号和斜坡信号的相对大小；计数器，用 于根据所述比较器的比较结果进行计数，获得像素量化值。
[0063] 本发明通过控制模块获取所述像素阵列的亮度，并根据所述亮度获得斜坡信号的 电压和产生次数，从而控制斜坡电路产生相应的斜坡信号，从而实现在增大所述图像信号 相对应的像素量化值。所述图像信号包括有规律的信号以及无规律的噪声，当图像信号被 放大时，能够提高有规律的信号强度，由于噪声的随机性使噪声无法随着图像信号的放大 而放大，因此增大所述图像信号相对应的像素量化值能够提高系统的信噪比。本发明在不 提高系统成本与系统功耗，不降低帧率，不降低分辨率的情况下，提高了信号强度，改善了 图像信号的信噪比。
[0064] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明 的具体实施例做详细的说明。
[0065] 参考图3,示出了本发明图像传感器读出系统一实施例的功能框图。
[0066] 需要说明的是，所述图像传感器包括像素阵列1000,所述读出系统用于读取像素 阵列1000中像素单元1110所获得的图像信号Vpixel。
[0067] 参考图3，所述读出系统包括：
[0068] 斜坡电路100,用于产生斜坡信号Vramp。
[0069] 具体的，所述斜坡电路100用于产生初始电压为Vo,终止电压为Vt的斜坡信号 Vramp。所述斜坡信号Vramp用于与所述图像信号Vpixel相比较，以实现对所述图像信号 VpixeI的量化。需要说明的是，本发明对产生所述斜坡信号Vramp的具体方式不做任何限 制。
[0070] 控制模块200,用于获取所述像素阵列1000的亮度，并根据所述亮度获得斜坡信 号Vramp的电压或斜坡信号Vramp产生次数，并控制所述斜坡电路100产生相应电压或相 应次数的斜坡信号Vramp ;
[0071] 具体的，参考图4,示出了图3中控制模块200的功能框图。
[0072] 所述控制模块200包括：用于获取所述像素阵列1000亮度的获取单元210。
[0073] 本实施例中，所述获取单元210根据前一帧图像的平均亮度获得所述像素阵列 1000的亮度。具体的，所述获取单元210获得前一帧图像所有像素位置的所述像素量化值 并取平均值，并根据所述像素量化值的平均值获得所述前一帧图像的平均亮度，根据所述 平均亮度，获得所述像素阵列的亮度。
[0074] 需要说明的是，本实施例中，所述获取单元210是根据前一帧图像所有像素位置 的像素量化值的平均值获得像素阵列的亮度，但是这种做法仅为一示例，本发明对获取所 述像素阵列亮度的方式不做限定。
[0075] 还需要说明的是，当所述像素阵列1000初次使用时，所述获取单元210可以根据 所述图像传感器的测光部件获得所述亮度。但是本发明对初次使用时获得所述亮度的方式 不做限定。
[0076] 所述控制模块200还包括设定单元220,用于根据所述获取单元210获得的所述亮 度，获得所述斜坡信号Vramp的电压或斜坡信号Vramp的产生次数。
[0077] 所述设定单元220与所述获取单元210相连，以获得所述获取单元210获得的亮 度，并根据所述亮度，设定所述斜坡信号Vramp的电压和所述斜坡信号Vamp产生的次数。
[0078] 需要说明的是，所述斜坡信号Vramp的电压包括：所述斜坡信号Vramp开始时的初 始电压Vo以及所述斜坡信号Vramp停止时的终止电压Vt ;所述设定单元220用于根据所 述获取单元210获得的亮度，设定所述斜坡信号Vramp的初始电压Vo和终止电压Vt。
[0079] 具体的，所述设定单元220内预先设定有增益阈值，当所述获取单元210获得的亮 度达到所述增益阈值时，所述设定单元220维持前一帧图像的图像信号读取时所获得的斜 坡信号Vramp的电压以及斜坡信号Vramp产生的次数不变。在本帧图像读取时，所述设定 单元220依旧采用相同的斜坡信号Vramp电压以及产生次数。
[0080] 当所述获取单元210获得的亮度未达到所述增益阈值时，所述设定单元220增大 所述斜坡信号Vramp的量程，即扩大所述斜坡信号Vramp起始电压Vo与终止电压Vt的差 值。本实施例中，采用保持斜坡信号Vramp起始电压Vo不变，仅调整斜坡信号Vramp的终 止电压Vt的方法以实现快速调整斜坡信号Vramp量程。
[0081] 当斜坡信号Vramp量程增大到所述斜坡电路100输出的最大值，但所述获取单元 210获得的亮度仍未达到所述增益阈值时，所述设定单元220增加一次斜坡信号Vramp产生 的次数。
[0082] 具体的，本实施例中，读取前一帧图像过程中，所述设定单元220所获得初始电压 Vo、终止电压Vt的斜坡信号Vramp，所述斜坡信号Vramp的电压为所述斜坡电路100输出的 最大值，且所述斜坡信号Vramp输出3次。所述设定单元220根据前一帧图像所有像素位 置的像素量化值所获得的像素阵列的亮度仍未达到增益阈值。因此，本实施例中，所述设定 单元220获得维持初始电压Vo、终止电压Vt的斜坡信号Vramp，且所述斜坡信号Vramp产 生次数增加一次，即产生4次所述斜坡信号Vramp。
[0083] 需要说明的是，当所述像素阵列1000初次使用时，所述设定单元210可以根据所 述获取单元210由所述测光部件获得的所述亮度设定所述斜坡信号Vramp的电压和产生次 数，也可以在所述设定单元220中预先设定默认值，对初次使用时斜坡信号Vramp的电压和 产生次数进行设定，本发明对初次使用时，所述设定单元220获得所述斜坡信号Vramp的电 压和产生次数的方法不做限定。
[0084] 所述控制模块200还包括控制单元230,用于控制像素阵列1000中像素单元1110 输出所获得的图像信号Vpixel ;还用于根据所述设定单元210获得的斜坡信号Vramp的电 压或斜坡信号Vramp产生次数，控制所述斜坡电路100产生相应电压或相应次数的斜坡信 号 Vramp 〇
[0085] 具体的，所述控制单元230与所述设定单元220相连，用以获得所述设定单元设定 的所述斜坡信号Vramp的初始电压Vo和所述终止电压Vt ;所述控制单元230还与所述斜 坡电路100相连，用于控制所述斜坡电路100产生初始电压为Vo,终止电压为Vt的斜坡信 号 Vramp 〇
[0086] 继续参考图3,需要说明的是，所述读出系统还包括行信号产生电路500。
[0087] 具体的，结合参考图5,示出了图3中行信号产生电路500的功能框图。
[0088] 所述行信号产生电路500包括：驱动产生电路510,用于产生驱动所述像素阵列 1000中像素单元1100的驱动信号Vcp。
[0089] 具体的，所述驱动产生电路510与所述像素阵列1000中像素单元1100相连，所述 驱动产生电路510产生的所述驱动信号Vcp控制所述像素阵列1000中像素单元1100输出 所获得的图像信号Vpixel。
[0090] 所述行信号产生电路500还包括：触发产生电路520,用于根据所述控制模块200 获得的所述斜坡信号Vramp产生次数，产生触发所述斜坡电路100产生斜坡信号Vramp的 触发信号Vcq。
[0091] 具体的，所述触发产生电路520与所述斜坡电路100相连，所述触发产生电路520 产生的所述触发信号Vcq控制所述斜坡电路100产生斜坡信号Vramp。
[0092] 需要说明的是，所述驱动产生电路510在第一时刻Tl产生驱动信号Vcp，所述触发 产生电路520在第二时刻T2产生触发信号Vcq，所述第二时刻T2晚于所述第一时刻Tl。
[0093] 继续参考图3,所述读出系统还包括比较器300,用于比较所述图像信号Vpixel和 所述斜坡信号Vramp的相对大小。
[0094] 具体的，所述比较器300的正相输入端与所述像素阵列1000相连，用于接收所述 像素阵列1000中像素单元Ilio所获得的图像信号Vpixel ;所述比较器300的负相输入端 与所述斜坡电路100相连，用于接收所述斜坡电路100产生的斜坡信号Vramp。
[0095] 所述比较器300比较所述图像信号Vpixel和所述斜坡信号Vramp的相对大小。本 实施例中，当所述斜坡信号Vramp大于所述图像信号Vpixel时，所述比较器300输出高电 压Vh的比较结果Vcomp ;当所述斜坡信号Vramp小于所述图像信号时，所述比较器300输 出低电压Vl的比较结果Vcomp。
[0096] 所述读出系统还包括用于根据所示比较器300比较结果Vcomp进行计数以获得像 素量化值的计数器400。
[0097] 具体的，所述计数器400包括用于接收所述比较器300比较结果Vcomp的计数信 号端D和用于接收工作时钟信号的时钟信号端Clk :所述计数信号端D与所述比较器300的 输出端相连，用于接收所述比较器300的比较结果Vcomp ;所述时钟信号端Clk与所述工作 时钟（图中未示出）相连，用于接收所述工作时钟信号Vclock。
[0098] 所述计数器400用于根据所述比较器300的比较结果Vcomp，基于所述工作时钟信 号Vclock进行计数。本实施例中，当所述比较器300输出高电压Vh的比较结果Vcomp时， 所述计数器400进行计数；当所述比较器300输出低电压Vl的比较结果Vcomp时，所述计 数器400停止计数。
[0099] 需要说明的是，本实施例中，工作时钟信号Vclock在所述触发信号Vcq的控制下 形成。具体的，所述触发产生电路520与所述工作时钟相连，向所述工作时钟发送所述触发 信号Vcq，所述工作时钟接收到所述触发信号Vcq时，开始产生所述工作时钟信号Vclock。 因此，所述计数器400接收到所述工作时钟信号Vclock时，根据所述比较器的比较结果 Vcomp，开始基于所述工作时钟信号Vclock的计数。所以，所述触发产生电路520用于产 生触发信号Vcq，通过控制工作时钟产生工作时钟信号Vclock以控制所述计数器400开始 计数。由此，所述计数器400在所述斜坡电路100接收到触发信号Vcq开始产生斜坡信号 Vramp时，接收到工作时钟信号Vclock开始计数。
[0100] 结合参考图5,还需要说明的是，本实施例中，所述计数器400还与所述行信号产 生电路500中的驱动产生电路510相连，所述驱动产生