于说明而举例而已，并非用以限定本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明精神和范围的前提下可作若干的更动与润饰，本发明所主张的保护范围应以权利要求书所述为准。
【主权项】
1.一种单通道CMOS图像传感器，其特征在于，包括: 由多个像素单元组成的像素阵列，所述像素单元用于将光信号转换为模拟电信号； 数据处理单元，其包括: 模数转换模块，用于响应第一控制信号以将所述像素阵列全部所述像素单元所输出的模拟电信号转换为数字信号或响应第二控制信号以仅将所述像素阵列中局部区域的像素单元输出的模拟电信号转换为数字信号； 在片图像处理模块，用于对所述模数转换模块所输出的数字信号进行图像处理并输出图像信号； 控制模块，用于发出所述第一控制信号和所述第二控制信号，其中所述第二控制信号指定所述局部区域； 其中，所述控制模块在第l+ηΤ和第2+ηΤ帧开始前发出所述第一控制信号至所述模数转换模块使所述模数转换模块在第l+ηΤ和第2+ηΤ帧时将所述像素阵列全部所述像素单元所输出的模拟电信号转换为数字信号，η为整数，在其余帧开始之前，所述控制模块判断当前帧及前一帧所述模数转换模块是否均将所述像素阵列输出的全部模拟电信号转换为数字信号，若判断结果为是则对当前帧及前一帧所述在片图像处理模块所输出的图像信号进行比较，若比较结果为存在一图像变化区域，则将该图像变化区域确定为所述像素阵列中的局部区域并在下一帧开始之前发出所述第二控制信号使得所述模数转换模块仅将该局部区域的所述像素单元的模拟电信号转换为数字信号，若比较结果为不存在所述图像变化区域，则在下一帧开始前发出所述第一控制信号至所述模数转换模块使得所述模数转换模块将所述像素阵列全部的所述像素单元的模拟电信号转换为数字信号；若判断结果为否，则在下一帧开始之前发出与当前帧相同的控制信号至所述模数转换模块使得所述模数转换模块将与当前帧相同范围的所述像素单元的模拟电信号转换为数字信号；其中Τ为大于1的正整数。2.根据权利要求1所述的单通道CMOS图像传感器，其特征在于，还包括高速数据接口，用于将所述在片图像处理模块输出的图像信号传输至外部；所述控制模块包括寄存器，用于将所述模数转换模块连续两次响应所述第一控制信号所输出的数字信号经图像处理后的图像信号暂存以进行比较。3.根据权利要求1所述的单通道CMOS图像传感器，其特征在于，在除了第l+ηΤ和第2+ηΤ帧的其它帧中，若所述控制模块判断第k帧和第k帧之前连续m帧均不存在所述图像变化区域，则所述控制模块在第k+Ι帧之前发出所述第一控制信号至所述模数转换模块，使得所述模数转换模块在第k+Ι帧时将所述像素阵列全部的所述像素单元的模拟电信号转换为数字信号，m为大于等于2的整数，且k-m Φ.1+ηΤ，k-m Φ.2+ηΤ。4.一种单通道CMOS图像传感器，其特征在于，包括: 由多个像素单元组成的像素阵列，所述像素单元用于将光信号转换为模拟电信号； 数据处理单元，其包括: 模数转换模块，用于响应第一控制信号以将所述像素阵列输出的全部模拟电信号转换为数字信号或响应第二控制信号以仅将所述像素阵列中局部区域的像素单元输出的模拟电信号转换为数字信号； 在片图像处理模块，用于对所述模数转换模块所输出的数字信号进行图像处理并输出图像信号； 控制模块，用于发出所述第一控制信号和所述第二控制信号，其中所述第二控制信号指定所述局部区域； 其中，所述控制模块在第l+ηΤ和第2+ηΤ帧开始前发出所述第一控制信号至所述模数转换模块使所述模数转换模块在第l+ηΤ和第2+ηΤ帧时将所述像素阵列全部所述像素单元所输出的模拟电信号转换为数字信号，η为整数，在其余帧开始前，所述控制模块判断当前帧及前一帧所述模数转换模块进行处理的像素单元的范围是否相同，若相同则对当前帧及前一帧所述在片图像处理模块所输出的图像信号进行比较，若比较结果为存在一图像变化区域，则将该图像变化区域确定为所述像素阵列中的局部区域并在下一帧开始前发出所述第二控制信号使得所述模数转换模块仅将该局部区域的所述像素单元的模拟电信号转换为数字信号，若比较结果为不存在所述图像变化区域，则在下一帧开始前发出与当前帧相同的控制信号至所述模数转换模块使得所述模数转换模块将与当前帧相同范围的所述像素单元的模拟电信号转换为数字信号；若当前帧及前一帧所述模数转换模块进行处理的像素单元的范围不同，则在下一帧开始前发出与当前帧相同的控制信号至所述模数转换模块使得所述模数转换模块将与当前帧相同范围的所述像素单元的模拟电信号转换为数字信号; 其中Τ为大于1的正整数。5.根据权利要求4所述的单通道CMOS图像传感器，其特征在于，还包括高速数据接口，用于将所述在片图像处理模块输出的图像信号传输至外部；所述控制模块包括寄存器，用于将所述模数转换模块连续两次响应所述第一控制信号或连续两次响应相同的所述第二控制信号所输出的数字信号经图像处理后的图像信号暂存以进行比较。6.根据权利要求4所述的单通道CMOS图像传感器，其特征在于，在除了第l+ηΤ和第2+ηΤ帧的其它帧中，若所述控制模块判断第k帧和第k帧之前连续m帧的模数转换处理的像素单元范围均相同且均不存在所述图像变化区域，则所述控制模块在第k+Ι帧之前发出新的控制信号，该新的控制信号所指定的像素单元范围与第k-m-Ι帧时模数转换模块所处理的像素单元的范围一致，m为大于等于2的整数，且k-m Φ.1+ηΤ，k-m Φ.2+ηΤ。7.一种单通道CMOS图像传感器的数据传输方法，所述单通道CMOS图像传感器包括由多个像素单元组成的像素阵列，其特征在于，包括以下步骤: 将所述像素单元的模拟电信号转换为数字信号； 对所述数字信号进行图像处理并输出图像信号； 其中，在第l+ηΤ和第2+ηΤ帧时将所述像素阵列输出的全部模拟电信号转换为数字信号，η为整数，在其余帧开始前，判断当前帧及前一帧是否均将所述像素阵列全部像素单元输出的模拟电信号转换为数字信号，若判断结果为是则对当前帧及前一帧所输出的图像信号进行比较，若比较结果为存在一图像变化区域，则将该图像变化区域确定为局部区域并在下一帧时仅将该局部区域的所述像素单元的模拟电信号转换为数字信号，若比较结果为不存在所述图像变化区域，则下一帧时仍将所述像素阵列输出的全部模拟电信号转换为数字信号；若判断结果为否则在下一帧时将与当前帧相同范围的所述像素单元的模拟电信号转换为数字信号，其中Τ为大于1的正整数。8.根据权利要求7所述的数据传输方法，其特征在于，在除了第l+ηΤ和第2+ηΤ帧的其它帧中，若第k帧和第k帧之前连续m帧均不存在所述图像变化区域，则在第k+Ι帧时将所述像素阵列全部的所述像素单元的模拟电信号转换为数字信号，m为大于等于2的整数，且k-m 幸 l+ηΤ，k-m 幸 2+nT09.一种单通道CMOS图像传感器的数据传输方法，所述单通道CMOS图像传感器包括由多个像素单元组成的像素阵列，其特征在于，包括以下步骤: 将所述像素单元的模拟电信号转换为数字信号； 对所述数字信号进行图像处理并输出图像信号； 其中，在第l+ηΤ和第2+ηΤ帧时将所述像素阵列输出的全部模拟电信号转换为数字信号，η为整数，在其余帧开始前，判断当前帧及前一帧进行模数转换处理的像素单元的范围是否相同，若判断为相同则对当前帧及前一帧所输出的图像信号进行比较，若比较结果为存在一图像变化区域，则将该图像变化区域确定为所述像素阵列中的局部区域并在下一帧时仅将该局部区域的所述像素单元的模拟电信号转换为数字信号，若比较结果为不存在所述图像变化区域，则在下一帧时将与当前帧相同范围的所述像素单元的模拟电信号转换为数字信号；若判断为不同，则在下一帧时将与当前帧相同范围的所述像素单元的模拟电信号转换为数字信号，其中Τ为大于1的正整数。10.根据权利要求9所述的数据传输方法，其特征在于，在除了第l+ηΤ和第2+ηΤ帧的其它帧中，若判断第k帧和第k帧之前连续m帧的模数转换处理的像素单元范围均相同且均不存在所述图像变化区域，则在第k+Ι帧时将与第k-m-Ι帧时将相同范围的所述像素单元的模拟电信号转换为数字信号，m为大于等于2的整数，且k-m ^ l+ηΤ，k-m ^ 2+ηΤ。
【专利摘要】本发明公开了一种单通道CMOS图像传感器，包括由多个像素单元组成的像素阵列和数据处理单元。数据处理单元包括模数转换模块，图像处理模块和控制模块。控制模块可识别出连续两帧图像发生较大变化的区域，并控制模数转换模块在后续帧时只对图像变化区域进行模数转换，由此可以大幅减小在片模拟数字信号转换、在片图像处理、高速数据接口等各方面的压力。
【IPC分类】H04N5/374, H04N5/3745
【公开号】CN105430302
【申请号】CN201510999431
【发明人】李琛, 任铮, 刘浩, 蒋宇, 温建新
【申请人】上海集成电路研发中心有限公司, 成都微光集电科技有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年12月28日