专利名称：图像采集设备、信号处理设备和信号处理方法
技术领域：
本发明涉及图像采集设备、信号处理设备、信号处理方法和计算机程 序产品。
背景技术：
电荷耦合器件(CCD)广泛用作照相机的图像采集器件，例如摄像机 和静态相机。在一般类型的现有CCD中，利用许多光检测器(PD)检测 关于一帧的成像信息之后，由光电转换产生的电荷信号通过竖向CCD和 横向CCD被读取以转变成数据流，然后该数据流从一个输出通道输出。 参照图1说明该单通道输出类型的CCD和信号处理配置。
图1所示的CCD IO具有竖向CCD 11，其用于在竖直方向传输光检测 器(PD)中积聚的电荷，所述光检测器被设置为组成CCD的图像采集器 件；和横向CCD 12，其用于在横向方向上一次一条线传输由竖向CCD 11 传输的电荷。横向CCD 12具有横向寄存器13，其用于积聚对应于每条线 的电荷；和输出放大器14，其用于将横向寄存器13中的电荷转变成电 压，由此将输出放大器14的输出输入到模拟前端(AFE) 21中。
模拟前端(AFE) 21由诸如以下的电路构成用于消去输入信号中的 噪声的CDS电路、用于控制输入信号的增益的放大器(AMP)电路和用 于执行A/D转换的数字转换单元(ADC)。将模拟前端(AFE) 21中处理 的数字信号在数字信号处理器(DSP) 22中进一步处理成已处理的数字信 号，并将其输出以提供例如图l所示的输出图像30。
近年来，随着对不断增加的信号处理速度和/或CCD中像素数目的要 求，已提出了一种配置，或者说双通道输出CCD，其通过将来自CCD的 输出分隔成多于一个区域，关于所述分隔输出区域执行并行处理以提供合 成输出。该配置的双通道输出CCD能够实现更快的信号处理。具体而
言，如果由单一 CCD提供双通道输出，则能够以高达单通道输出工作频 率一半的工作频率对输出数据执行信号处理。
参照图2说明双通道输出CCD的信号处理配置。图2所示的CCD 50 具有竖向CCD (或竖向寄存器)51，其用于在竖直方向传输光检测器 (PD)中积聚的电荷，所述光检测器被设置为组成CCD的图像采集器 件；和第一与第二横向CCD 52与53，其用于在横向方向上一次一条线传 输通过竖向CCD 51接收的电荷。第一横向CCD 52接收对应于组成CCD 50的光检测器左半侧的输出，而第二横向CCD 53接收对应于光检测器右
在通过输出放大器56将电荷转变成电压之后，第一横向CCD 52的第 一横向寄存器54中的存储数据输入到模拟前端(AFE) 62中。在通过输 出放大器57将电荷转变成电压之后，第二横向CCD 53的第二横向寄存器 55中的存储数据输入到模拟前端(AFE) 61中。
模拟前端(AFE) 61和62均由诸如以下的电路构成用于消去输入 信号中的噪声的CDS电路、用于执行增益控制的放大器(AMP)电路和 用于执行AD转换的数字转换(ADC)单元。两个模拟前端(AFE) 61和 62分别对相应于CCD —半像素的输出数据进行并行处理，从而实现高速 处理。
信号处理所处理的数据在数字信号处理(DSP) 63中进一步被处理成 数字信号并被合成，由此将处理的信号输出以提供例如图2所示的输出图 像70。
图2中所示配置的双通道输出CCD使得能够以如下方式提高图像输 出速度通过将CCD的图像采集区域分隔成左侧和右侧区域，通过横向 CCD 52和53在左侧和右侧区域中并行执行数据传送和信号处理。然而， 需要使用两个或更多个输出放大器56和57以及两个或更多个模拟前端 (AFE) 61和62，导致依赖于输出放大器56和57禾B/或模拟前端 (AFE) 61和62的特性差异的输出横向差异。
模拟前端(AFE) 61和62其中分别包括用于执行增益控制的放大器 单元(AMP)。信号在放大单元(AMP)中被放大，然后放大的信号经由
数字转换单元(ADC)作为数字图像被输出。如果模拟前端(AFE) 61和 62中的放大器单元(AMP)以及数字转换单元(ADC)的特性精确相 同，则不存在发生信号差异的因素，输出图像70看起来恰好是单一输出 图像而不会产生关于左侧区域和右侧区域的任何差异。然而，实际上，依 赖于左侧和右侧模拟前端(AFE) 61和62所包括的元件之间的特性差 异，在输出信号中存在差异，结果输出图像70具有如图2所示的左侧和 右侧水平之间的差异，并在中间处出现边界线。
对于输出图像在左侧和右侧特性之间出现差异的因素可广泛分成以下 三类
(1) 施加到两个横向CCD的时钟中发生相位差，
(2) 存在CCD的输出放大器的特性差异，
(3) 存在AFE的增益放大器的特性差异。 可以认为消除出现特性差异的因素适合于除去输出图像的左侧和右侧
特性之间的差异。在因素(1)至(3)中，通过严格管理基底迹线 (substrate trace)可解决因素(1)。因素(2)和(3)源于器件制造涉及
的问题，并且事实上存在一定程度的制造变化。认为因素(2)可进一步
分为以下两类 (2A)左侧和右侧横向CCD之间存在特性差异，和
(2B)横向CCD末级阶段处的左侧和右侧浮动扩散放大器之间存在特性
关已左幵。
横向CCD末级阶段处的左侧和右侧浮动扩散放大器是指图2中所示 的输出放大器56和57，这些输出放大器通过对转变成电压之后的电荷进 行放大来产生关于相应的模拟前端(AFE) 61和62的输入信号。输出放 大器的特性依赖于制造变化，并且因此难以完全匹配放大器的特性值。
为了通过校正左侧和右侧水平之间的差异来使图像采集区域边界不明 显，对左侧和右侧区域图像的输出水平进行匹配。例如存在一种技术，该 技术执行计算并比较左侧和右侧区域图像的输出水平，由此校正一个水平 以便匹配另一水平。例如，日本专利No. 3619077公开了基于该技术的水 平控制配置。然而，当将这种技术应用于该水平控制配置时，必须在左侧
和右侧区域图像中，例如从每个分隔区域的像素，选择高度相关的像素区 域或者具有相同目标的区域如空白区域之后进行水平比较。因此，水平控 制需要诸如确定相关性和选择高度相关像素区域的处理。此外，存在如下 问题在每个分隔区域中没有找到任何高度相关像素区域可导致处理的不 可行。
在日本未审专利申请公布No.2002-252808中，公开了一种通过如下方 式校正左侧和右侧水平之间的差异的配置确定增益校正值从而在两条线 或更多条线上矫平关于左侧和右侧通道的像素数据，以便计算已矫平像素 数据之间的差异。然而，这种配置还需要考虑到分隔区域之间相关性的处 理，产生与上文所述相同的问题。
在日本未审专利申请公布No.2003-143491中，公开了一种配置通过 安装用于独立控制来自左侧和右侧通道中每一个的输出的控制系统，调节 控制系统以减小水平差异。然而，这样的配置需要新安装控制系统，产生 电路尺寸和/或成本增加的问题。
在日本未审专利申请公布No. 2004-64404中，公开了一种配置基于
使用图像采集设备在光屏蔽状态中的成像产生的成像数据，通过检测分隔 区域之间的水平差异来提供水平控制数据，由此执行对成像数据的水平控 制。然而，这样的配置在图像釆集之间需要获取控制参数的处理。
如上文所述，使用双通道输出CCD可能在左侧和右侧输出图像亮度 水平之间产生取决于左侧和右侧横向CCD传输特性和/或左侧和右侧输出 放大器单元特性的变化的某些差异，这通常导致图像采集区域中心图像部 分中出现更明显的边界。尽管已提出一些用于消除这些差异的技术，然而 任何这些技术都需要额外的处理配置，例如控制数据的获取并分析，并且 涉及如下问题在每个分隔区域中没有找到任何高度相关像素区域可导致 处理的不可行。
提出调节模拟前端(AFE) 61和62中的增益控制放大器单元 (AMP)作为一种简单的技术用以消除左侧和右侧区域图像之间的差异。 具体而言，这种技术旨在通过对左侧和右侧区域分别调节增益设置，以提 供不同值来最小化图像之间的边界。然而，增益控制放大器单元(AMP)
的增益特性在构成模拟前端(AFE) 61和62的两个LSI之间并不始终相 等，因此认为当对具有均匀亮度和暗度(或者涉及宽广动态范围的类型) 的目标进行成像时难以减小边界。此外，难以事先指定两个增益控制放大 器之间的特性差异，从而产生确定单个增益设定值的困难。
发明内容
本发明针对于所指出的问题并且旨在提供图像采集设备、信号处理设 备、信号处理方法和计算机程序产品，设置其以简单的配置用来校正来自 具有两个或更多个分隔输出的CCD的输出信号，由此消除分隔图像区域 之间的边界处的不连续性。即，提供了在分隔区域基础上关于消除不连续 边界的信号处理。
依照本发明的第一方面，提供了一种图像采集设备，该图像采集设备 包括CCD，该CCD用于通过横向CCD独立输出对应于图像采集区域的每 个分隔区域(分离区域)的图像采集信号；模拟前端电路，其配置为关于 每个横向CCD的输出的信号处理电路，包括放大器和用于转换成数字数 据的数字转换单元；和控制单元，其用于控制横向CCD的复位过程的复 位门信号的驱动水平。根据模拟前端电路中的放大器的增益设定值，控制 单元控制复位门信号的驱动水平，具体而言，分别用以当放大器增益设定 值相对低时降低复位门信号的驱动水平，以及当放大器增益设定值相对高 时提高复位门信号的驱动水平。
在根据本发明的图像采集设备的一个实施方案中，控制单元进行控制 以便当放大器的增益设定值低于预定的下阈值时降低复位门信号的驱动水 平，并且当放大器的增益设定值高于预定的上阈值时提高复位门信号的驱 动水平。
此外，在根据本发明的图像采集设备的一个实施方案中，控制单元通 过参照列出放大器增益设定值和复位门信号驱动水平设定之间的对应关系 的表来根据放大器增益设定值确定复位门信号驱动水平。
此外，在根据本发明的图像采集设备的一个实施方案中，模拟前端电 路具有配置为复位门信号输出单元的横向CCD驱动信号产生单元，控制单元将关于复位门信号驱动水平的设定信息输出到横向CCD驱动信号产 生单元。该横向CCD驱动信号产生单元基于由控制单元输入的设定信息
控制复位门信号的驱动水平以便将复位门信号输出到横向CCD。
此外，在根据本发明的图像采集设备的一个实施方案中，复位门信号
是用于通过中和横向CCD中的浮动扩散放大器单元的浮动电容中的残留 电荷将横向CCD的电势复位到参考电势的信号。控制单元根据模拟前端 电路中放大器的增益设定值确定复位门信号的驱动水平，并输出具有对应 于所确定驱动水平的输出脉冲形状的复位门信号。
依照本发明的第二方面，提供了一种用于控制由CCD输出的信号的 信号处理设备，该CCD通过不同的横向CCD独立输出对应于图像采集区 域的每个分隔区域的两个或更多个图像采集信号，该信号处理设备包括 控制单元，其用于确定复位门信号的驱动水平，该复位门信号用于根据模 拟前端电路中放大器的增益设定值来使每个横向CCD复位，所述模拟前 端电路配置为关于每个横向CCD的输出的信号处理电路；和驱动信号产 生单元，其用于产生对应于由控制单元确定的驱动水平的复位门信号，并 且将产生的复位信号输出到每个横向CCD。控制单元控制复位门信号的驱 动水平以便当放大器增益设定值相对低时降低复位门信号的驱动水平，以 及当放大器增益设定值相对高时提高复位门信号的驱动水平。
在根据本发明的信号处理设备的一个实施方案中，控制单元进行控制 以便当放大器增益设定值低于预定的下阈值时降低复位门信号驱动水平， 并且当放大器增益设定值高于预定的上阈值时提高复位门信号驱动水平。
此外，在根据本发明的信号处理设备的一个实施方案中，控制单元通 过参照列出放大器增益设定值和复位门信号驱动水平设定之间的对应关系 的表来根据放大器增益设定值确定复位门信号驱动水平。
此外，在根据本发明的信号处理设备的一个实施方案中，复位门信号 是用于通过中和横向CCD中的浮动扩散放大器单元的浮动电容中的残留 电荷将横向CCD的电势恢复到参考电势的信号。控制单元根据模拟前端 电路中放大器的增益设定值确定复位门信号的驱动水平，并导致输出具有 对应于所确定驱动水平的输出脉冲形状的复位门信号。
依照本发明的第三方面，提供了用于控制由CCD输出的信号的信号
处理方法，该CCD通过不同的横向CCD (电荷耦合器件)独立输出对应
于图像采集区域的每个分隔区域的图像采集信号，该信号处理方法包括如
下步骤通过控制单元根据模拟前端电路中放大器的增益设定值为每个横
向CCD的复位过程确定复位门信号的驱动水平，所述模拟前端电路配置
为关于每个横向CCD的输出的信号处理电路；和对应于控制单元所确定
的驱动水平产生复位门信号，并将所产生的复位门信号输出到横向CCD。
所述水平确定步骤包括当放大器增益设定值相对低时降低复位门信号的
驱动水平，以及当放大器增益设定值相对高时提高复位门信号的驱动水 平。
根据本发明的第四方面，提供了在信号处理设备中执行信号处理用以
控制从CCD输出的信号的计算机程序产品，该CCD通过不同的横向CCD 独立输出对应于图像采集区域的每个分隔区域的图像采集信号，该计算机
程序产品包括以下步骤通过控制单元根据模拟前端电路中放大器的增益
设定值为每个横向CCD的复位过程确定复位门信号的驱动水平，所述模 拟前端电路配置为关于每个横向CCD的输出的信号处理电路；和对应于
控制单元所确定的驱动水平产生复位门信号，并将所产生的复位门信号输
出到横向CCD。所述水平确定步骤包括当放大器增益设定值相对低时降
低复位门信号的驱动水平，以及当放大器增益设定值相对高时提高复位门 信号的驱动水平。
应当注意的是，根据本发明的计算机程序产品包括可分配给适合于执 行各种程序代码的通用计算机系统的计算机程序产品，例如通过存储介质
如以计算机可读形式提供的CD、 FD和MO或者通信介质例如网络。通过
提供计算机可读形式类型的程序产品在计算机系统上执行程序自适应处理。
由参照附图基于本发明的下列实施例的更详细描述，本发明的前述和 其它目的、特征和优点将变得显而易见。应当注意的是，本说明书中提及 的系统包括由多于一个设备构成的逻辑集合体，其中构成每个集合体的这 些设备不周限于相同箱体(casing)中的设备。在下面的实施例详述中将参照附图详细阐述本发明的这些和其它特征 及方面。
图1是显示单通道输出型CCD和信号处理配置的方框图。
图2是显示双通道输出型CCD和信号处理配置的方框图。 图3是显示根据本发明一个实施例的图像采集设备以及信号处理设备 的一种配置的方框图。
图4示出CCD的详细配置。
图5是显示根据本发明一个实施例的图像采集设备或信号处理设备的 模拟前端(AFE)的一种配置以及控制单元的详细配置的方框图。
图6是显示关于AFE中放大器的增益设定值对复位门信号驱动水平进 行设定的一个实施例的图解表示。
图7是显示关于AFE中放大器的增益设定值对复位门信号驱动水平进 行设定的另一个实施例的图解表示。
图8说明了对于双通道输出CCD分析在左侧和右侧图像之间发生水 平差异的因素的一个例子。
图9说明了对于双通道输出CCD分析在左侧和右侧图像之间发生水 平差异的因素的不同例子。
图IO说明了对于双通道输出CCD分析在左侧图像和右侧图像之间发
生水平差异的因素的另一不同例子。
图11说明了对于双通道输出CCD分析在左侧图像和右侧图像之间发 生水平差异的因素的又一不同例子。
图12说明了对于双通道输出CCD分析在左侧图像和右侧图像之间发
生水平差异的因素的再一不同例子。
图13说明了对于双通道输出CCD分析在左侧图像和右侧图像之间发
生水平差异的因素的再一不同例子。
图14A和14B是显示基于进入横向CCD的复位门(RG)信号输入的
具体处理的图解表示。
图15A和15B是显示基于进入横向CCD的复位门(RG)信号输入的
具体处理的状态图。
图16A和16B是显示基于进入横向CCD的RG信号输入的具体处理 的状态图。
图17A和17B是显示基于不同RG信号输入的复位的例子的图解表
图18A和18B是显示对于RG信号根据较高和较低RG信号驱动水平 之间差异的信号差异的图解表示。
图19是说明根据本发明实施例的RG信号设定的次序的流程图。
具体实施例方式
现在参照附图详细描述图像采集设备、信号处理设备、信号处理方法 和计算机程序产品。首先，参照图3对根据本发明一个实施例的图像采集 设备以及信号处理设备的一种配置进行描述。
类似于上文参照图2所述的CCD配置，图3所示的CCD 100被分成
两个或更多个区域以便在分隔区域的基础上提供输出配置，或者为双通道 输出CCD的形式。参照图4描述CCD100的详细配置。
CCD 100具有许多光检测器(PD) 200作为光电转换元件，并且基于 这些光检测器(PD) 200中的积聚电荷输出电压信号。CCD 100分别从不 同的通道输出像素信息使得对于一帧在横向方向上在中心处分隔成两个图 像采集区域。CCD IOO还具有竖向CCD (或竖向寄存器)101以及对应于 一条线的第一和第二横向CCD 102和103。竖向CCD 101在竖向方向上基 于行传送光检测器(PD) 200中的积聚电荷。
横向CCD 102和103在横向寄存器104和105中积聚通过竖向CCD 101传送的一条线的电荷，并且基于像素将积聚的电荷传送到输出放大器 106和107中，以便在转变成电压之后放大电荷信息。输出放大器106和 107输出作为电源信号的对应于各分隔区域图像的电荷信息的浮动扩散放 大器。CCD 100的光检测器(PD) 200以这种方式产生的图像信息通过两 个输出放大器106和107从两个输出通道被输出。
具体而言，第一横向CCD 102通过第一输出放大器106输出基于电荷 信息的信号，该信号由对应于左侧图像的区域中包含的光检测器(PD) 200输出，而第二横向CCD 103通过第二输出放大器107输出基于电荷信 息的信号，所述信号由对应于右侧图像的区域中包含的光检测器(PD) 200输出。
再次参照图3，描述关于两个输出放大器106和107的输出信号的处 理。CCD 100中的第一输出放大器106的输出，即对应于左侧图像的图像 信号信息，被输入到模拟前端(AFE) 110中。模拟前端(AFE) 110由例 如以下电路构成用于消去输入信号中的噪声的电路如CDS电路、用于控 制输入信号的增益的放大器(AMP)电路和用于执行A/D转换的数字转换 单元(ADC)。这些电路执行信号处理以便有模拟信号产生例如12位数 字信号(0 (最小)至4095 (最大))，并将产生的信号输出至数字信号 处理器(DSP) 130。
另一方面，CCD 100中的第二输出放大器107的输出，即对应于右侧 图像的图像信号信息，被输入到模拟前端(AFE) 120中。模拟前端 (AFE) 120也由例如以下电路构成用于消去输入信号中的噪声的电路 如CDS电路、用于执行增益控制的放大器(AMP)和用于执行A/D转换 的数字转换单元(ADC)。同样，这些电路实施信号处理，使得产生例如 12位数字信号(0 (最小)至4095 (最大))，然后将产生的信号输出至 数字信号处理器(DSP) 130。
数字信号处理器(DSP) 130通过对来自两个模拟前端(AFE) 110和 120的数字信号进行合成和信号处理产生一帧图像，以便提供输出图像 150。
根据本发明一个实施例的图像采集设备和信号处理设备包括控制单元 140,该控制单元输出控制信号到两个模拟前端(AFE) 110和120。由控 制单元140输出至两个模拟前端(AFE) 110和120的控制信号包括下面 两种类型的信号。
(1)增益控制信号模拟前端(AFE) 110和120中的增益控制放大器 (AMP)的设置，以及(2) RG控制信号通过模拟前端(AFE) 110和120分别输入到横向 CCD 102和103中的控制信号中的复位门(RG)信号的驱动水平值(或驱 动功率值)。
图5是显示两个模拟前端(AFE) 110和120每一个的配置以及控制 单元140的输出信号的图示。模拟前端(AFE) 110具有用于消去输入信 号中的噪声的CDS 111、用于执行增益控制的放大器(AMP) 112以及用 于执行A/D转换的数字转换单元(ADC) 113，其中基于第一横向CCD 102中的电荷信息的输出放大器106的输出被输入，使得从模拟信号产生 例如12位数字信号(0 (最小)至4095 (最大))，然后将产生的信号输 出至数字信号处理器(DSP) 130。
模拟前端(AFE) IIO还具有第一横向CCD驱动信号产生单元114。 第一横向CCD驱动信号产生单元114向第一横向CCD 102输出例如时序 控制信号和复位信号之类的信号，所述时序控制信号用于作为第一横向 CCD 102中的寄存器值的积聚电荷的放电等。第一横向CCD 102在逐线依 次的基础上积聚对应于一帧图像中一条横向线的左半侧的电荷信息，并且 需要通过输出放大器106依次将积聚的电荷信息输出。因此，第一横向 CCD驱动信号产生单元114输出时序控制信号和作为横向CCD复位信号 的复位门(RG)信号。
类似地，模拟前端(AFE) 120包括用于消去输入信号中的噪声的 CDS 121、用于执行增益控制的放大器(AMP) 122以及用于执行A/D转 换的数字转换单元(ADC) 123。基于第二横向CCD 103中的电荷信息的 输出放大器107的输出被输入到右侧模拟前端。因此，从模拟信号产生例 如12位数字信号(0 (最小)至4095 (最大))，然后将产生的信号输出 至数字信号处理器(DSP) 130。
模拟前端(AFE) 120的第二横向CCD驱动信号产生单元124向第二 横向CCD 103输出例如时序控制信号和复位信号之类的信号，所述时序控 制信号用于作为第二横向CCD 103中的寄存器值的积聚电荷的放电等。第 二横向CCD 103在逐线依次的基础上积聚对应于一帧图像中一条横向线的 右半侧的电荷信息，并且需要通过输出放大器107依次将积聚的电荷信息
输出。因此，第二横向CCD驱动信号产生单元124输出时序控制信号和
作为横向CCD复位信号的复位门信号。
如上文所述，控制单元140向两个模拟前端(AFE) 110和120输出 如下控制信号中之一-
(1) 增益控制信号(增益设定值)模拟前端(AFE) 110和120的增益 控制放大器(AMP) 112和122的设置，以及
(2) RG控制信号(RG驱动水平设定值)通过模拟前端(AFE) 110和 120分别输入到横向CCD 102和103中的控制信号中包括的复位门(RG) 信号的驱动水平(功率)值。
控制单元140基于模拟前端(AFE) IIO和120的放大器112和122的 每个增益设定值确定并输出RG驱动水平设定值。例如当观察输出图像 时，可以任意确定模拟前端(AFE) 110和120的放大器(AMP) 112和 122的每个增益设定值。例如包括一种配置，该配置适合于通过装置(如 PC)的输入单元160来设定增益值，在该情形中，进行增益控制以便当显 示的输出图像明亮时降低增益，以及当显示的输出图像暗时提高增益。
控制单元140基于增益设定值确定RG驱动水平设定值，并输出增益 设定值和RG驱动水平设定值分别作为模拟前端(AFE) 110和120的增益 控制信号和RG控制信号。模拟前端(AFE) 110和120基于由控制单元 140输入的增益控制信号分别获取模拟前端(AFE) 110和120中的放大器 (AMP) 112和122的增益设定值，并通过模拟前端(AFE) 110和120的 第一横向CCD驱动信号产生单元114和第二横向CCD驱动信号产生单元 124将作为驱动信号的基于RG驱动水平设定值的设定水平(level-established) RG信号(或复位门信号)进一步输出至第一横向CCD 102和 第二横向CCD 103。
如上文所述，控制单元140基于增益设定值确定并输出RG驱动水平 设定值。基于保存在控制单元140中的表或计算表达式进行RG驱动水平 设定值的确定。例如，控制单元140基于图6中所示的关系确定对应于增 益设定值的RG驱动水平设定值。
具体而言，如图6所示，当模拟前端(AFE) 110和120中的放大器
(AMP) 112和122的每个增益设定值为低时，RG驱动水平被设定在相 对低的值。相反，当模拟前端(AFE) 110和120中的放大器(AMP) 112 和122的每个增益设定值为高时，RG驱动水平被设定在相对高的值。在 图6所示的一个例子中，试图基于设定条件根据放大器(AMP)增益来确 定RG驱动水平，在所述设定条件下认为对于0 dB至18 dB的放大器 (AMP)增益RG驱动水平的范围是8.6 mA至60.2 mA。
以这种方式，控制单元40向模拟前端(AFE) 110和120输出控制信 号，该控制信号在模拟前端(AFE) 110和120中的放大器(AMP) 112 和122的每个增益设定值为低时提供相对低值的RG驱动水平，或者该控 制信号在模拟前端(AFE) IIO和120中的放大器(AMP) 112和122的每 个增益设定值为高时提供相对高值的RG驱动水平。
应当注意的是，尽管在图6中示出根据增益设定值的每个单独值设定 RG驱动水平为不同值的一个例子，然而还允许采用在多个阶段中设定RG 驱动水平的一种配置。例如，如图7所示，假定存在一种配置，该配置在 两个阶段(HIGH和LOW)中设定RG驱动水平，其还允许根据如下的阈 值在这些阶段中改变RG驱动水平
(a) 当增益设定值不小于上阈值(HI一TH)时，将RG驱动水平设定在 HIGH,
(b) 当增益设定值不大于下阈值(LOW—TH)时，将RG驱动水平设定 在LOW，和
(c) 在其它情形中维持当前设定不变。
如上文所述，本发明的一个实施例配置为控制根据模拟前端(AFE) 110和120中的放大器(AMP) 112和122的每个增益设定值变化的RG驱 动水平。消除输出图像的左侧和右侧水平之间差异的控制配置使得能够获 得看起来没有明显边界的高品质图像。具体而言，图3和图5中所示的控 制单元140根据关于模拟前端(AFE) 110和120中的放大器(AMP) 112 和122的每个增益设定值确定RG驱动水平。例如，控制单元140进行控 制，以便当放大器增益设定值低于预定的下阈值时降低复位门信号的驱动 水平，以及当放大器增益设定值高于预定的上阈值时提高复位门信号的驱
动水平。或者，控制单元140通过参照列出模拟前端(AFE)中的放大器
的每个的增益设定值和复位门信号驱动水平设定之间的对应关系的表来根 据放大器增益设定值确定复位门信号驱动水平。
应注意到在图5所示的配置中，控制单元140将复位门信号驱动水平 上的输出设定信息输出到模拟前端(AFE) 110和120中的横向CCD驱动 信号产生单元114和124。横向CCD驱动信号产生单元114和124基于由 控制单元140输入的设定信息控制复位门信号的驱动水平，以便执行RG 信号至横向CCD的输出过程。
现在将说明类似于上述的控制能够消除左侧和右侧水平之间的差异的 原因。首先，参照附图8至13描述在双通道输出CCD情形中关于来自每 个输出通道的图像的区域之间出现边界的因素的分析。
使用图8中所示的图像采集设备300进行分析。所使用的图像采集设 备是类似于上文关于图3所述的具有双通道输出CCD 301类型的图像采集 设备。左侧和右侧横向CCD的输出通过输出放大器分别输入到各自的模 拟前端(AFE) 302和303，并进一步作为数字数据输入到DSP中，导致 将获得来自DSP的输出图像310。模拟前端(AFE) 302和303是具有相 同规格的IC。除CDS以外，每个IC具有要执行输入信号处理的AMP和 ADC，配置为横向CCD驱动信号产生器的CCD驱动信号产生单元。应当 注意的是，在CCD输出的后阶段实际存在辐射源(emitter)电路，弓l起具 有减小阻抗的信号输入到模拟前端(AFE) 302和303。
未经任何特殊处理所获得的输出图像310在左侧区域图像311和右侧 区域图像312之间产生亮度水平的差异，导致左侧和右侧区域图像之间的 边界可见的图像，如图8所示。具体而言，左侧图像的显示较暗，而右侧 图像的显示较亮，结果在左侧和右侧图像采集区域之间存在边界。模拟前 端(AFE) 302和303中的放大器(AMP)的各增益设定值保持在27dB。
图9显示了利用允许将共同的CCD输出输入到模拟前端(AFE) 302 和303的配置进行分析的一个例子。如图9所示，通过如下方式获得输出 图像320:进行处理以便向模拟前端(AFE) 302和303两者提供第一横向 CCD的输出，所述第一横向CCD配置为输出对应于左侧区域图像的图像
信号。获得的图像320呈现为两侧对称图像，并且在左侧区域图像321和
右侧区域图像322之间不存在两处水平的差异。
图IO显示了利用使得有待输入到左侧和右侧横向CCD的驱动信号均 衡(equal)的配置进行分析的一个例子。如图10所示，获得的输出图像 330在左侧区域图像331和右侧区域图像332之间产生亮度水平的差异， 产生左侧区域图像和右侧区域图像之间的边界可见的图像。具体而言，左 侧图像的显示较暗，而右侧图像的显示较亮，结果在左侧和右侧图像采集 区域之间存在边界。
图11和12显示了利用改变有待输入各个横向CCD的RG (复位门信 号)的驱动功率的配置进行分析的例子。图11显示了其中增加有待输入 到各个横向CCD的RG的驱动功率的情形，而图12显示了其中降低有待 输入到各个横向CCD的RG的驱动功率的情形。当提供如图11所示的增 加(提高水平)的RG驱动功率时，输出图像340的左侧区域图像341和 右侧区域图像342之间的亮度水平没有大的差异。另一方面，当提供如图 12所示的降低(降低水平)的RG驱动功率时，输出图像350的左侧区域 图像351和右侧区域图像352之间的亮度水平存在大的差异，导致边界可 见的图像。
图13显示了利用类似于图11所示配置具有增加的RG驱动功率并且 通过图像采集设备的开放透镜将模拟前端(AFE) 302和303中的放大器 复位到较低值(OdB)的配置进行分析的一个例子。在该情形中，获得输 出图像360，左侧区域图像361的亮度水平略高于(或者亮于)右侧区域 图像362，与其它水平差异相反。
现在考虑图8至13中分别所示的分析的结果。
在图8所示的未进行任何特殊处理的以共用状态获得的输出图像310 中，可以看出中心处的边界明显可见。
在图9所示的使共用信号进入两个AFE产生的输出图像320中，几乎 不能辨别出左侧和右侧区域图像之间的差别。图9所示的输出图像320显 示为两侧对称图像的原因是， 一旦右手侧输入信号以线为基础存储在存储 器中之后，DSP进行信号馈送(feed)以便允许最近的信号领先于其它信
号(LIFO)。输入到两个AFE中的信号是共用的，因此这表明AFE中的 变化仅仅是由于左侧和右侧区域图像之间的差异。
据认为所述差异发生在被指定为来自左侧和右侧横向CCD的输出的 CCD输出"CCD输出2的信号输出的时间点，因为在使相等的驱动信号进入图 10所示的左侧和右侧横向CCD中产生的输出图像330中观察到左侧和右 侧区域图像之间的差异。
根据图8至10中所示的结果，认为在左侧和右侧图像之间出现差异 的最主要因素在于左侧和右侧横向CCD之间的特性差异。在确定横向 CCD特性中的因素据认为可大致分为以下两类 因素A:左侧和右侧横向CCD之间存在传输特性的差异，禾口 因素B:在横向CCD的末级阶段，左侧和右侧输出放大器(或浮动扩散 放大器)之间存在差异。
如图IO所示，使相等的横向驱动信号进入左侧和右侧横向CCD产生 的输出图像330中也存在水平差异，由此断定，难以认为该水平差异是由 如因素A中所述的左侧和右侧横向CCD之间的传输特性差异引起的。因 此，如图11和12所示，试图改变RG (复位门)驱动信号。
图ll显示了提高RG驱动功率的情形，在该情形中，输出图像340在 左侧区域图像341和右侧区域图像342之间不存在大的差异。另一方面， 当如图12所示提高RG驱动功率时，输出图像350在左侧区域图像351和 右侧区域图像352之间存在亮度水平的差异，与上述情形相反导致出现较 明显的边界。图13显示了如同图ll将RG驱动功率设定为高水平，并且 当目标明亮时将增益复位至0 dB的情形。当如图12所示目标为暗时，左 侧图像的显示暗于右侧图像的显示。另一方面，当如图13所示目标明亮 时，左侧图像的显示相反地变得略微更亮。
作为关于横向CCD的驱动信号，每次从横向CCD驱动信号产生单元 输入各种信号(H1/H2/HL/RG)以便控制电荷输出和复位等。在该情形 中，试图以260 psec的单位调节这些信号H1/H2/HL/RG的上升和下降脉 冲的相位，然而结果是进一步突出这些区域之间的边界或者产生纵向条纹 噪声，使得可能难以改良图像品质。
在上文中，由图11、 12和13中的结果断定，认为CCD输出水平受
左侧和右侧横向CCD中的输出放大器(或浮动扩散放大器)的特性变化
的极大影响，导致在左侧和右侧图像采集区域之间出现边界。还认为作为
上述的解决方案，校正左侧和右侧放大器之间的特性差异的方式是当目
标为暗并且具有少量传送电荷时提高RG驱动功率，或者相反地当目标为 暗并且具有大量传送电荷时降低RG的RG驱动功率，该方式可以使边界 不明显。
具体而言，如图11和12所示，当目标较亮并且具有较少量传送电荷 时，与图13所示的情形相比，断定提高RG驱动功率的处理可有效消除如 图11所示的左侧和右侧水平之间的差异。如图13所示，当目标明亮并且 具有大量传送电荷时，发生左侧和右侧区域图像之间的平衡颠倒(go into reverse)的现象。gp，与当目标相对暗时图12所示左侧和右侧区域图像之 间的平衡相比，左侧图像的显示变得略微更亮，因此断定降低RG驱动功 率可有效消除左侧和右侧水平之间的差异。
当目标为暗并且具有少量传送电荷时，将模拟前端(AFE)放大器 (AMP)增益设定在相对高的值。另一方面，当目标明亮并且具有大量传 送电荷时，将模拟前端(AFE)放大器(AMP)增益设定在相对低的值。
根据本发明一个实施例的处理根据放大器(AMP)增益设定值改变 RG驱动功率。具体而言，如上文关于图6和7所述，当目标为暗并且具 有高的放大器(AMP)增益时提高RG驱动功率，而当目标明亮并且具有 低的放大器(AMP)增益时降低RG驱动功率。通过这种结构，消除了关
于输出图像的左侧和右侧水平之间的差异。
现在参照图14A和14B至18A和18B具体描述基于进入横向CCD的 复位门(RG)信号的处理。图14A和14B显示了横向CCD的输出信号水 平的时间转变(temporal transition)，其中横轴表示时间(t)，而纵轴表 示作为横向CCD中的积聚电荷量的电势(V)。信号的输出引起电势从图 14A中所示的横向CCD的参考电势A降至电势B 。这时输出[A-B]量的传
送电荷作为像素信号。
由每个模拟前端(AFE)的横向CCD驱动信号产生单元输出的复位门
(RG)信号被输入到横向CCD，作为进行从电势B到参考电势A的电势 恢复的信号，所述电势B是由像素信号的输出产生的下降电势。然而，即 使当输入复位门(RG)信号之后，根据横向CCD中输出放大器单元的浮 动电容的特性出现残留电荷，引起参考电势增加对应于输出放大器单元的 浮动电容中残留电荷的部分。结果，如图14B所示发生参考电势改变至 A'。这时，该输出水平导致[A'-B]，其中满足A'-B > A-B，引起输出 水平上升的现象。
参照图15A、 15B和图16A、 16B描述有关横向CCD的基于RG信号 的复位和充电/放电。图15A显示了横向CCD以及输出放大器单元的机 制。认为积聚在横向CCD中的电荷被积聚在图15A所示浮动电容Css 中，引起对应于浮动电容Css中的积聚电荷的电压作为输出放大器的输出 信号。RG表示复位门信号，而RD表示复位门电势。图15A、 15B和图 16A、 16B中T0、 Tl、 T2和T0'下的每个状态图显示了在输入复位门信号 之前和之后横向CCD中输出放大器的状态转变。现在描述每个时间下的 状态。
时间TO下的状态显示了刚刚使RG复位之后的状态。输出放大器单 元先前级中的横向寄存器(或横向CCD中的寄存器)具有随后的信号电 荷Q。这时，输出放大器单元的浮动电容Css显示出与复位门电势RD相
同的电势。 [时间Tl]
时间Tl下状态显示了信号电荷Q流入输出放大器单元的浮动电容 Css的状态。作为上述电荷流动的结果，对应于电荷Q电势升高 |AV|=|Q/Css|，其中将AV输出作为放大电路的输出信号。
图16B所示的时间T2下的状态显示了 RG复位起始时刻的状态。 当RG端开启时，电荷(+)由功率RD端被注入，Css的电势被中和升高至参考电势A。因此，利用复位门(RG)信号作为用于通过中和浮动 扩散放大器单元的浮动电容中的残留电荷，将Css电势恢复到参考电势的 信号。
然而，在该情形中，在通过由功率RD端注入电荷(+ )实现满意的 Css电势中和之前，复位的完成引起图16B中所示时间T0'下的状态，即 参考电势导致A》A。因此，认为参考电势将被设定在较高的值。
时间TO'下的状态中的电势A'等同于上文所述的图14B中所示的参 考电势A、
双通道输出CCD利用两个输出放大器，或者如上文参照图3所述的 左侧和右侧输出放大器，其中难以完全匹配输出放大器浮动电容Css的充 电/放电特性。由于这种原因，当在横向CCD的输出放大器单元之间存在 浮动扩散放大器性能差异时，甚至在使用相同的目标亮度在左侧和右侧图 像采集区域中进行成像导致左侧和右侧图像采集区域中的电荷匹配的情形 中，根据RG脉冲上升时间，残留电荷仅在一个输出放大器中产生，引起 复位之前和之后参考电势之间的差异，导致影响随后的输出信号差异。
具体地，当目标亮度低并且具有较小的CCD输出电势之间的差异 时，设定每个模拟前端(AFE)的放大器增益为大。因此，轻微的残余电 荷的影响被放大以提供更大的差异，作为结果，易于在输出图像中表现为 水平差异。因此，当提高(拉升)每个模拟前端(AFE)的放大器增益 (通常，当目标的亮度低时)，通过使左侧和右侧输出放大器的参考电势 尽可能地等于RD电势使得通过拉升复位门(RG)脉冲驱动功率来强制放 掉残余电荷，能够减小左侧和右侧水平之间的差异。
另一方面，目标明亮并且具有积聚为浮动电容的大量电荷时，从RG 脉冲开启的时间到通过与RD电势中和实现复位至参考电势的时间必须经 过长的时段。因此，将RG脉冲的驱动功率设定为与暗对象相比相对较低 的水平，这使得能够减少达到参考电势所经过的时间。图17A和17B中显 示了这种现象。
图17A和17B显示了通过横向CCD来自输出放大器的输出的波形。 图17A中的输出波形是暗图像的波形，而图17B中的输出波形是亮图像的
波形。图17A和17B显示了当复位门(RG)驱动水平分别被设定为较高
和较低时输出放大器的输出波形的转变。
对于图17A中所示的暗图像，设定复位门(RG)信号驱动水平在较 高值使得从响应复位门信号实现复位至参考电势的时间点(pa2)至完成 信号输出的时间点(pal)的时段较短。另一方面，对于图17B中所示的 亮图像，设定复位门(RG)信号驱动水平在较低值使得从响应复位门信号 实现复位至参考电势的时间点(pb2)至完成信号输出的时间点(pbl)的 时段较短。
图18A禾B 18B显示了依赖于RG信号的较高和较低复位门(RG)信 号驱动水平之间差异的信号差异。当复位门信号驱动水平被设定在较高值 时，在较短的时间段内实现复位至预定电势，但是涉及过冲(overshoot) 的发生。具体而言，以较高的速度进行直到恢复至参考电势的电荷注入， 但是认为发生过冲。另一方面，当复位门信号驱动水平被设定在较低值 时，在相对较长的时间段内实现复位至预定电势，即，以较低的速度进行 直到恢复至参考电势的电荷注入，但是几乎不发生过冲。存在如图18A和 18B所示的tl〉t2的时间差异。
在图5所示的配置中，控制单元140进行控制以便根据模拟前端110 和120中的放大器112和122的每个增益设定值来确定复位门信号驱动水 平，并且输出具有对应于所确定的驱动水平的输出脉冲形状的复位门信 号。
对于图17A中所示的暗图像，设定复位门(RG)信号驱动水平在较 高值使得从响应复位门信号实现复位至参考电势的时间点(pa2)至完成 信号输出的时间点(pal)的时段较短，即使将过冲考虑在内。另一方 面，对于图17B中所示的亮图像，设定复位门(RG)信号驱动水平在较 低值以执行配置为不引起过冲的处理使得在从响应复位门信号实现复位至 参考电势的时间点(pb2)至完成信号输出的时间点(pbl)的时段较短。
如上文所述，本方面的一个实施例实现了如下配置通过根据每个模 拟前端的放大器增益设定值改变复位门(RG)信号驱动水平来提供良好平 衡的左侧和右侧图像，该配置输出不呈现明显边界的高品质图像。具体而
言，如上文关于图6和7所述，通过下列处理消除左侧和右侧水平之间的 差异
当对象为暗并且具有较高的放大器(AMP)增益时拉升RG驱动功 率，和
当对象明亮并且具有较低的放大器(AMP)增益时降低RG驱动功率。
现在参照图19中的流程图描述有待在根据本方面实施例的图像采集 设备或信号处理设备中处理的复位门(RG)信号控制序列。图19中所示 的处理包括有待被图3所示的设备中的控制单元140执行的处理序列。另 外，所示处理流程中的序列是在两个阶段HIGH和LOW中进行复位门 (RG)信号的开关控制，如上文关于图7所述。
首先，在步骤S101中，输入放大器增益设定值。输入的增益设定值 是模拟前端(AFE)中的放大器(AMP)的增益设定值，或者例如在观察 输出图像时输入值。
对于暗图像，设定较高的增益设定值，而对于亮图像，设定较低的增 益设定值。
在步骤S102中，将设定的增益设定值[GAIN]与增益的预定下阈值 [LOW—TH]比较，随后判断GAIN < LOW_TH是否成立。当步骤S102中 的判断结果是GAIN < LOW—TH成立时，则处理进行至步骤S103，这时 进行降低复位门(RG)驱动水平(功率)的处理。
当步骤S102的判断结果是GAIN < LOW一TH不成立，则处理进行至 步骤S104，其中将确定的增益设定值[GAIN]与增益的预定上阈值[HI—TH] 比较，随后判断GAIN > HI_TH是否成立。当步骤S104中的判断结果是 GAIN > HI一TH成立时，则处理进行至步骤S105，这时执行提高复位门 (RG)驱动水平(功率)的处理。
此外，当步骤S104中的判断结果是GAIN > HI_TH不成立时，处理 进行至步骤S106,这时执行维持复位门(RG)驱动水平(功率)不变的 处理。
在图像输出期间处理系列的继续适于对亮图像(对AFE的较小放大器
增益)抑制较低值的复位门(RG)驱动水平(功率)，而对暗图像(或对
较大的AFE放大器增益)提供较高值的复位门(RG)驱动水平(功 率)。结果，平稳进行每个横向CCD中输出放大器的放电，使左侧和右 侧图像之间的差异被抑制，导致实现没有明显边界的高品质图像的输出。
尽管参照具体的实施例对本方面进行了详细描述，然而，本领域的技 术人员可以进行各种修改和/或改变而不背离本方面的主旨和范围。换言 之，应当清楚的是本发明的公开是以实施例的形式进行的，并且本方面应 理解为示例性而非限制性的意义。因此，应考虑所附权利要求来确定本方 面的范围。
可以利用硬件或软件或者硬件与软件的组合来实施本说明书中先前所 述的处理系列。在利用软件实施该处理中，可以通过安装在专用的硬件集 成计算机中，或者可选地通过安装在适于各种处理的通用计算机中，来运 行包含该处理序列的程序产品。
该计算机程序产品可以预先记录在记录介质中，例如硬盘和ROM (只读存储器)。可选地，还可以将该计算机程序产品暂时或持久地存储 (记录)在移动记录介质中，例如软盘、CD-ROM (压縮光盘只读存储 器)、MO (磁光)盘、DVD (数字通用光盘)、磁盘和半导体存储器。 可以以例如所谓的套装软件(package software)形式提供所述类型的可移 动记录介质。
应注意的是，计算机程序产品不限于由所述类型的可移动记录介质安 装到计算机中的计算机程序产品，并且还允许经由包括LAN (局域网)和 因特网的网络通过无线或有线从下载网站将程序产品传送至计算机，在所 述情形中，计算机接收以这种方式传送的程序产品，以便安装到它们的集 成记录介质例如硬盘中。
应注意的是，本说明书中的各种处理不限于以根据所述过程的时序实 施的处理，并且还允许按需要或根据配置用于实施该处理的设备的处理能 力同时或单独执行各种处理。另外，本说明书中所提到的系统包括有多于 一个设备构成的逻辑集合体，其中构成每个集合体的这些设备不局限于相 同箱体中的设备。
根据本发明的典型实施例，提供了如下的配置，该配置单独输出对应 于图像采集区域的每个分隔区域的图像信号，对输出信号进行信号处理和 合成以便提供输出图像，其中适于产生CCD输出信号的用于横向CCD的
复位过程的复位门信号的驱动水平根据适于执行CCD输出信号处理的模
拟前端电路中的放大器的增益设定值而变化。具体而言，当放大器增益设 定值相对低时复位门信号驱动水平降低，而当放大器增益设定值相对高时 复位门信号驱动水平提高。通过这种配置，可消除对应于图像采集区域的 每个分隔区域的输出图像的水平差异，从而获得具有不明显边界的高品质 图像。
本申请要求于2006年10月17日在日本专利局提交的日本专利申请 No.2006-282234的优先权权益，这里通过引用将其全部内容并入本文。
权利要求
1.一种图像采集设备，包括电荷耦合器件(CCD)，其用于通过横向CCD独立输出对应于图像采集区域的每个分隔区域的图像采集信号；模拟前端电路，其配置为关于横向CCD的输出的信号处理电路，包括放大器和用于转换成数字数据的数字转换单元；和控制单元，其用于控制横向CCD的复位过程的复位门信号的驱动水平，其中根据放大器的增益设定值，控制单元控制复位门信号的驱动水平，用以当放大器的增益设定值相对低时降低复位门信号的驱动水平，以及当放大器的增益设定值相对高时提高复位门信号的驱动水平。
2. 根据权利要求1的图像采集设备，其中控制单元控制复位门信号的 驱动水平，以便当放大器的增益设定值低于预定的下阈值时降低复位门信 号的驱动水平，并且当放大器的增益设定值高于预定的上阈值时提高复位 门信号的驱动水平。
3. 根据权利要求l的图像采集设备，其中控制单元通过参照列出放大 器增益设定值和复位门信号驱动水平设定之间的对应关系的表来根据放大 器的增益设定值确定复位门信号的驱动水平。
4. 根据权利要求1的图像采集设备，其中模拟前端电路包括配置为复位门信号输出单元的横向CCD驱动信号 产生单元，控制单元将关于复位门信号驱动水平的设定信息输出到横向CCD驱 动信号产生单元，且横向CCD驱动信号产生单元基于由控制单元输入的设定信息控制复 位门信号的驱动信号，以便进行关于横向CCD的输出过程。
5. 根据权利要求l的图像采集设备，其中复位门信号是用于通过中和组成横向CCD的浮动扩散放大单元的浮 动电容中的残留电荷来将横向CCD的电势恢复到参考电势的信号，控制单元根据模拟前端电路中的放大器的增益设定值确定复位门信号 的驱动水平，并使得输出具有对应于所确定驱动水平的输出脉冲形状的复 位门信号。
6. —种用于控制由电荷耦合器件(CCD)输出的信号的信号处理设 备，该电荷耦合器件通过不同的横向CCD独立输出对应于图像采集区域的每个分隔区域的图像采集信号，该信号处理设备包括控制单元，其用于确定复位门信号的驱动水平，该复位门信号用于根据模拟前端电路中的放大器的增益设定值来恢复每个横向CCD,所述模拟 前端电路配置为关于每个横向CCD的输出的信号处理电路；和驱动信号产生单元，其用于产生对应于由控制单元确定的驱动水平的复位门信号，并且将产生的复位信号输出到每个横向CCD，其中控制单元控制复位门信号的驱动水平，以便当放大器增益设定值 相对低时降低复位门信号的驱动水平，以及当放大器增益设定值相对高时 提高复位门信号的驱动水平。
7. 根据权利要求6的信号处理设备，其中控制单元控制复位门信号的 驱动水平，以便当放大器增益设定值低于预定的下阈值时降低复位门信号 驱动水平，并且当放大器增益设定值高于预定的上阈值时提高复位门信号 驱动水平。
8. 根据权利要求6的信号处理设备，其中控制单元控制复位门信号的 驱动水平，以便通过参照列出放大器增益设定值和复位门信号驱动水平设 定值之间的对应关系的表来根据放大器增益设定值确定复位门信号的驱动 水平。
9. 根据权利要求6的信号处理设备，其中复位门信号是用于通过中和每个横向CCD中的浮动扩散放大器单元 的浮动电容中的残留电荷将横向CCD的电势恢复到参考电势的信号，且控制单元控制复位门信号以便根据模拟前端电路包括的放大器的增益 设定值确定复位门信号的驱动水平，并输出具有对应于所确定驱动水平的 输出脉冲形状的复位门信号。
10. 用于控制由电荷耦合器件(CCD)输出的信号的信号处理方法，该电荷耦合器件通过不同的横向CCD独立输出对应于图像采集区域的每 个分隔区域的图像采集信号，该信号处理方法包括如下步骤通过控制单元根据模拟前端电路包含的放大器的增益设定值为每个横 向CCD的复位过程确定复位门信号的驱动水平，所述模拟前端电路配置 为关于每个横向CCD的输出的信号处理电路；禾口对应于控制单元所确定的驱动水平产生复位门信号，并将所产生的复位门信号输出到横向CCD，其中所述确定步骤包括当放大器增益设定值相对低时降低复位门信号的驱动水平，以及当放大器增益设定值相对高时提高复位门信号的驱动水平。
11. 一种用于在信号处理设备中实现信号处理的计算机程序产品，该信号处理设备控制从电荷耦合器件(CCD)输出的信号，该CCD通过不 同的横向CCD独立输出对应于图像采集区域的每个分隔区域的图像采集 信号，该计算机程序产品包括通过信号处理设备执行以便使信号处理设备执行包含如下步骤的方法的指令通过控制单元根据模拟前端电路中放大器的增益设定值为每个横向CCD的复位过程确定复位门信号的驱动水平，所述模拟前端电路配置为关 于每个横向CCD的输出的信号处理电路；和对应于控制单元所确定的驱动水平产生复位门信号，并将所产生的复位门信号输出到横向CCD，其中所述确定步骤包括当放大器增益设定值相对低时降低复位门信号的驱动水平，以及 当放大器增益设定值相对高时提高复位门信号的驱动水平。
全文摘要
本发明公开了图像采集设备、信号处理设备和信号处理方法。图像采集设备包括电荷耦合器件(CCD)、模拟前端电路和控制单元。所述CCD通过横向CCD独立输出对应于图像采集区域的每个分隔区域的图像采集信号。所述模拟前端电路包括放大器和用于转换成数字数据的数字转换单元。所述控制单元控制横向CCD的复位过程的复位门信号的驱动水平，并且根据放大器的增益设定值控制复位门信号的驱动水平，以便当放大器的增益设定值相对低时降低复位门信号的驱动水平，以及当放大器的增益设定值相对高时提高复位门信号的驱动水平。
文档编号H04N5/376GK101166242SQ20071016368
公开日2008年4月23日 申请日期2007年10月17日 优先权日2006年10月17日
发明者萩原茂 申请人:索尼株式会社