专利名称：用于增强的数字成像的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及数字相机，并且更具体的涉及用于数字相机的增强的数字成像的方法和装置。
背景技术：
数字相机捕获并存储数字表示通过数字相机的镜头看到的图像的信息。数字相机的趋势在于减小相机的尺寸，和将数字相机集成到诸如蜂窝电话这样的其他器件中。随着相机的尺寸变小，相机镜头系统也被减小。因为在图像的角落处的光量总是小于在图像中间的光量，
所以所有的镜头系统都具有阴影(shading)的问题。因为小的镜头系统产生图像信息的亮中心，同时带有朝向图像角落的渐晕，所以对于相机而言小的镜头系统产生更大的阴影问题。虽然传统的数字明暗修正方案可以将数字图像的角落变亮，但是方案还对任何噪声都进行了放大。因此，当信噪比不够高时，此类方案是不实用的。
因此，需要的是一种不具有现有方案缺点的用于数字成像的方法和装置。此外，结合附图和本公开的背景，从本发明和所附权利要求的后续详细描述中，本发明的其他所期望的特点和特性将变得明显。
附图用于进一步图示各种实施例，并且用于完全根据本发明解释各种原理和优点，在附图中，贯穿所有各个视图，相同的附图标记表示相同或者功能相似的元件，并且附图与以下的详细描述一起被合并在说明书中，并且形成说明书的一部分。
图1描述了具有根据本发明实施例的数字相机模块的移动通信设备；
图2描述了根据本发明实施例的图1的数字相机模块的像素阵列；图3描述了根据本发明实施例的图2的像素阵列的像素位置；图4描述了根据本发明实施例的图2的像素阵列的部分；图5描述了根据本发明实施例的图1的数字相机模块的控制器的
操作的流程图；以及
图6是用于分配给根据本发明实施例的图2的像素阵列的像素位
置的曝光时间的时序信号的时序图。
本领域的技术人员应理解，在图中的元件是出于简单和清楚的目的而示出的，并不需要将其按照比例进行绘制。例如，将在图中的一些元件的尺寸相对于其他元件进行了夸大，以帮助提高对本发明实施例的理解。
具体实施例方式
在详细描述根据本发明的实施例之前，应该观察到，实施例主要涉及与通过改善的数字相机模块完成的增强的数字成像相关的装置部件和方法步骤的组合。因此，在附图中通过传统的符号来适当地表示装置部件和方法步骤，仅仅示出与对本发明实施例的理解相关的特定细节，使得不利用从在此的描述中获益的那些本领域技术人员显而易见的细节来使本公开变得模糊。
在该文献中，诸如第一和第二、顶部和底部等的关系术语可以仅仅用于将一个实体或者动作与另一实体或动作进行区分，而不必要求或者暗示任何在该实体或者动作之间的实际的该种关系或者次序。术语"包含"或者其变形旨在覆盖非排他的包括，使得过程、方法、物件、或者包括一系列元件的装置不仅仅包括这些元件，而且包括没有明确列出的或者这些过程、方法、物件、或者装置所固有的其他元件。在没有更多的限制的情况下，在"包括……"之前的元件不排除在过程、方法、物件、或者包括元件的装置中的另外的相同的元件的存在。应理解，在此描述的本发明实施例由一个或者多个传统的处理器和唯一存储的程序指令来组成，所述唯一存储的程序指令控制一个或者多个处理器联合一定的非处理器电路来执行一些、绝大部分、或者
全部的在此描述的移动通信设备的目标寻呼(targeted paging)功能。非处理器电路可以包括，但不限于，射频收发器、时钟电路、电源电路、以及用户输入器件。同样地，这些功能可以被解释为方法的步骤，以执行在多单元无线通信系统中的目标寻呼。可选地，通过不具有存储的程序指令的状态机、或者在一个或者多个专用集成电路(ASIC)中，也可以执行一些或者所有的功能，其中，在专用集成电路中，每个功能或者某些功能的一些组合可以以定制逻辑来执行。当然，也可以使用两种方法的组合。因此，已经在此描述了用于这些功能的方法和方式。此外，期望的是，当受到在此公开的原理和概念的引导时，不用经受通过例如，可用时间、当前技术、以及经济考虑引起的极大的努力和许多的设计选择，本领域的技术人员可以利用最小的实验来容易地生成该种软件指令和程序以及IC。
因此，提供一种用于数字成像的方法。该方法包括确定与多个像素位置的第一像素位置相关联的信噪比和与多个像素位置的第二像素位置相关联的信噪比的步骤；响应于与第一像素位置相关联的信噪比，向第一像素位置分配第一曝光时间；响应于与第二像素位置相关联的信噪比，向第二像素分配与第一曝光时间不同的第二曝光时间。该方法进一步包括将第一像素位置曝光第一曝光时间，同时将第二像素位置曝光第二曝光时间的步骤，以生成数字图像。
还提供了一种数字成像器件，其包括多个光敏像素元件、多个模拟非易失性存储器单元、以及控制器。多个模拟非易失性存储器单元中的每一个耦合至多个光敏像素元件中的相关联的一个，并且存储与
数字图像的部分相关联的曝光像素值，所述曝光像素值与在多个曝光时间中的一个期间由多个光敏像素元件的相关联的一个感应的光量相对应。控制器耦合到多个模拟非易失性存储器单元，以使得其中的每一个激活多个曝光时间中的相关联的一个曝光时间。
本发明的以下详细说明在本质上仅仅是示例性的，并且不旨在限制本发明或者本发明的应用和使用。此外，没有通过本发明的前述背景技术中的任何理论或者通过本发明的以下详细描述来进行限制的意图。
图1描述了根据本发明实施例的移动通信设备100，其实现了诸如数字相机模块的数字成像器。虽然所示的电子器件是诸如蜂窝电话这样的移动通信设备100，但是，数字成像器可以被实施为独立的数字相机，或者可以被实施在其他的电子器件中。
移动通信设备100包括用于接收和发射射频(RF)信号的天线102。天线102以本领域技术人员熟悉的方式被耦合到收发器电路104。收发器电路104包括接收器电路106和发射器电路108。接收器电路106解调和解码所接收的RF信号以从其得到信息；接收器电路106耦合到处理器IIO，并且向处理器IIO提供解码的信息，以根据移动通信设备100的功能来由处理器110使用。处理器IIO还向收发器电路104的发射器电路108提供信息，用于将信息编码和调制为RF信号，便于从天线102发射。
如在领域中已知的，处理器IIO被耦合至存储处理器110使用的数据和操作信息的存储器112，以执行移动通信设备100的功能。处理器IIO还耦合至传统用户接口器件114，诸如麦克风116、扬声器118、显示器120、键盘122和/或功能键输入器件124中的任何或者所有，用于接收用户输入和/或向移动通信设备100的用户提供信息。
根据本发明的实施例，移动通信设备100还包括数字相机模块130。数字相机模块包括镜头系统132，其被布置以允许光进入到数字相机模块130。在控制器136控制下操作的机械快门134可以被包括， 以选择性地允许聚焦的光通过镜头系统而进入数字相机模块130从而 达到像素矩阵140。可选地，代替机械快门134，控制器136可以操控 像素阵列140，以电关闭它，由此提供如下的快门方法，该快门方法提 供了减小的数字相机模块130的尺寸，还提供了减小的由数字相机模 块130消耗的功率。
在控制器136的控制下，通过镜头系统132接收图像的像素阵列 140可以记录图像的数字表示。当控制器136向像素阵列140发出信号 时，像素阵列140记录由通过其上的镜头系统132所聚焦的光形成的 图像。除了耦合到控制器136以接收来自其的操作控制信号之外，像 素阵列140还耦合至控制器136以向其提供数字图像信息。控制器136 还另外地耦合到处理器110，用于接收来自其的操作信号(诸如，来自 用户接口器件114的用户输入信号)并且向其提供图像信息，以存储 在存储器112中，或者提供到发射器电路108用于从移动通信设备100 进行图像信息的无线发射。
参考图2，根据本发明实施例的像素阵列140包括以具有像素行 204和像素列206的阵列布置的多个像素位置202。根据本发明的实施 例，通过响应于信噪比测量来改变多个像素位置202的曝光时间，具 有改善的图像质量的数字图像可以通过像素阵列140来进行记录。对 于根据本发明的最高的可改善状态，可以通过在多个像素位置202的 每个处测量信噪比并且通过响应其来计算和分配像素曝光时间来逐像 素地变化像素曝光时间。然而，该种变化可能要求充足的计算时间来 确定各种的像素曝光时间。如下文中所述，可以通过为像素行204和 像素列206来适当地确定曝光时间，从而减小计算时间。
此外，根据本发明的实施例，可以计算各种的曝光时间并且将其 分配给多个预定分区(quadrant) 208。虽然在图2中示出九个分区208， 但是本发明的实施例并不限于此，多个预定分区208可以是四个、十六个等，该个数可以响应于数字相机模块130的计算时间参数而进行 计算。
此外，虽然图2描述了规则定义的正方形的分区，但是多个预定
分区208可以是跨过数字相机模块130的像素阵列140非规则定义的， (即，多个预定分区208中的不同分区可以包括不同数量的像素位置 202)，响应于数字相机模块130的具体参数来非规则定义多个预定分 区208。例如，多个预定分区208可以响应于镜头系统132的焦点参数 来进行非规则定义，其中，在像素阵列140的中央的像素位置202的 10X16阵列上的焦点热区(focal hotspot)可以被定义为多个预定分区 208中的一个，其他预定分区208根据其进行定义。
参考图3，示出了根据本发明实施例来使能的多个像素位置202 中的一个。诸如光敏二极管这样的光敏像素元件302被设置在多个像 素位置202的每个处，以感应在那里接收的光。光敏像素元件302通 过在线303上接收的电压Vdd来进行偏置，以响应于由光敏像素元件 302感应的光来在节点304产生电压。根据本发明的实施例，节点304 被耦合至模拟非易失性存储单元306，以向其提供用于存储的电压，存 储的电压是表示通过光敏像素元件302感应的光的模拟值。
模拟非易失性存储单元306被连接到与像素位置202的像素行204 和像素列206相对应的源极线308和位线310。源极线308和位线310 被耦合至控制器B6，并且在数字图像被记录时接收适当的信号，以存 储由模拟非易失性存储单元306从节点304接收的电压的模拟值。
当表示记录的数字图像的图像信息被从多个像素位置202通过控 制器136检索(retrieve)时，在读取线312上将信号提供给晶体管314 的栅极，以允许控制器136以本领域的技术人员公知的方式，确定存 储在模拟非易失性存储单元306中的值。通过将重置线316上的电压 与施加到位线310和源极线308上的电压同步地从高切换至低，控制器136擦除或者重置模拟非易失性存储单元306。在重置线316上的较 低的电压允许电流流过二极管318，由此将节点拉低，并且允许电流流 过模拟非易失性存储单元306，以对其进行擦除。
参考图4，示出了根据本发明实施例的多个像素位置202的部分， 其中，多个像素位置202的每个如图3所示地进行构造。因为多个像 素位置202中的每个能够感应通过镜头系统132聚焦到其上的光，并 且能够在控制器136的控制下对表示在那里感应的光的模拟值进行存 储，所以多个像素位置202的每个被电连接到用于选择性地提供电压 Vdd的行选择线303L，并且被连接到源极线308L和位线310L。多个像 素位置202的每个还被连接到读取线312。
控制器136操作，以激活多个光敏像素元件302从而感应图像信 息，并且控制其136操作作为存储器控制器，以通过提供在行选择线 303、源极线308、以及位线310上电压的适当控制，将图像信息存储 在多个像素位置202中。在图5的流程图500中，示出了根据本发明 实施例的控制器136的该操作。
根据本发明实施例的控制器136的操作通过首先确定数字相机模 块130是否已经从处理器IIO(图l)接收了适当的信号以激活模块130 而开始，其中，所述适当的信号是诸如，例如响应于来自功能键输入 器件124的预定用户输入而从处理器110向控制器136提供的信号。
当数字相机模块130接收此类信号时(502)，模块的组件被激活 (503)(例如，控制器136发信号给快门134使其打开)，并且控制器 136确定操作是否处于取景模式(504)，或者确定是否信号已经被从处 理器110接收，以使得数字相机模块130处于图像捕获模式(506)， 或使数字相机模块130去激活(508)。
在取景模式(504)中的操作期间，控制器136感应来自像素阵列140的图像信息(510)，控制像素阵列140来提供用于减小读出时间和提高
帧速率的低分辨率图像。然后，控制器136经由处理器110向显示器 120提供感应的图像信息(512)，以呈现给用户。
根据本发明实施例，控制器136还确定像素阵列140的多个像素 位置202的信噪比(514)。可以使用本领域技术人员公知的，用于确定 多个像素位置202的信噪比(514)的若干方法中的任何一种。根据本发 明实施例的实施，为像素行、像素列、或者预定分区确定信噪比，通 过首先执行离散余弦变换(DCT)并且对用第一曝光时间捕获的第一 取景图像的部分进行量化的两步骤过程，确定多个像素位置202的信 噪比(514)，结果被存储在控制器136的存储区域中。然后，控制器136 将曝光时间变化为第二曝光时间，并且执行DCT和第二取景图像的相 应部分的量化。
在DCT之后，将取景图像的每个部分以8X8个块的格式，存储 在控制器136的存储区域中，具有一个直流(DC)分量和63个交流(AC) 分量。AC分量基本上是图像中频率分量的幅度。然后，通过将63个 AC分量的绝对值加在一起，来计算取景图像的部分的AC的和。然后 从取景图像的部分的DCT结果的AC的和的比较中，确定信噪比，其 中，信噪比与AC的和成比例，原因在于，因为量化滤除了高频噪声， 所以在量化之后的更大的AC的和表示图像中的更多的细节。
在确定取景图像的部分(即，多个像素位置202的部分)的信噪 比(514)之后，处理返回以确定控制器136将继续以取景模式进行操 作(504)，将切换至图像捕获模式(506)、或者将使数字相机模块130 去激活(508)。
当通过控制器136接收表示将由数字相机模块130获得图片的信 号时，控制器136的操作切换到图像捕获模式(506)。根据本发明的 实施例，控制器136响应于为其确定的信噪比来将曝光时间分配(520)给多个像素位置202，其中，较长的曝光时间被分配(520)给具有较 小信噪比的多个像素位置202的部分，并且较短的曝光时间被分配给 具有较大信噪比的多个像素位置202的部分。
因为对于每个像素位置202确定信噪比以及计算和分配多个曝光 时间需要充足的时间，和/或非常复杂的处理能力，根据本发明的实施 例，可以为多个像素位置202的预定部分，诸如，为每个像素行204 或者像素列206或者为每个预定分区208确定信噪比(514)和分配曝 光时间(520)。 一旦为多个像素位置202的每一部分分配了曝光时间 (520)，控制器136确定将多个时序信号提供给多个像素位置202的 部分的时间(522)，使得多个像素位置202的每一部分的曝光是被协 调的，以使得多个曝光时间全部同时结束。
然后，控制器在重置线314上提供重置信号(524)，以擦除在所 有像素位置202的模拟非易失性存储单元306，为捕获和记录数字图像 进行准备。然后，以计算的时间(在步骤522处确定)来将时序信号 提供(526)给多个像素位置202的相应部分，以通过将多个像素位置 202的每一部分曝光持续与多个曝光时间中的相关联的曝光时间，来生 成数字图像。图6描述了关于生成数字图像的像素行曝光时间的时序 信号的示例性时序图600，其中，操作的取景模式(504)已经确定图 像的中央比其边缘更亮。提供给多个像素行204中的上面的像素行的 时序信号602在时间604切换为高，以初始化多个像素行204的上面 的像素行的曝光时间，同时，提供给多个像素行204中的下面的像素 行的时序信号606也在时间604切换为高，以初始化其曝光时间。在 之后的时间610处，时序信号608被提供给多个像素行604的中间的 像素行，以初始化其曝光，图像的较明亮的中央部分(即，测量的信 噪比较高的部分)与较短的曝光时间相对应。在时间604和时间610 之间，时序信号612初始化曝光时间，在时间614，所有的时序信号 602、 606、 608、 612切换为低，以同时终止曝光时间。再参考图5，在将适当的时序信号提供(526)给多个像素位置202， 以根据分配的曝光时间来将其曝光之后，电关闭(528)像素阵列140 或者通过给机械快门134发信号使其关闭以关闭(528)像素阵列140, 并且通过读取模拟非易失性存储单元306的值，对多个像素位置进行 读取(530)。在图像捕获模式中，数字相机模块130将生成全分辨率 图像数字图像(即，比取景模式更高的分辨率图像)。因为全分辨率图 像要求用于控制器136的相当长的时间，以将数据从多个像素位置202 的每个中读出，所以像素阵列140保持关闭以阻止光在读出期间污染 了像素位置202。因此，当所有的像素位置202都已经被读取(530) 时，快门"打开"。
然后，控制器136向处理器提供表示数字图像的图像信息(534)。 处理器IIO可以向显示器120提供图像信息，用于向用户表示数字图 像，其可以向存储器112提供图像信息，或者向发射器电路108提供 图像信息，用于从无线通信设备IOO发射数字图像。
在向处理器110提供图像信息534之后，数字相机模块130的控 制器136的操作返回确定是否操作模式返回到取景模式(504)，或者 进入到另一个图像捕获模式(506)，或者确定是否信号已经被接收， 以使得数字相机模块130去激活(508)。当信号被接收以使得数字相 机模块130去激活(508)时，控制器对数字相机模块130的部件进行 去激活(540)，并且通过控制器136进行的处理返回以等待后续信号 来对模块130进行激活(502)。
可以看出，已经公开的方法和装置通过与为像素阵列140的不同 部分测量的信噪比相对应地，将不同的曝光时间分配给像素阵列140 的多个像素位置202的不同部分，提供了改善的数字图像的生成。虽 然以上公开的本发明的实施例提供了用于单独地为每个像素位置202 定址的方法和装置，以生成具有比传统方法和装置更高的质量的数字 图像，该种方法要求高的互连复杂性和充分的计算时间。因此，以上公开的本发明的实施例还提供了用于在像素阵列140内逐行变化曝光 时间的方法和装置，用于减小复杂度和计算时间。此外，以上公开的 本发明的实施例介绍了如下的方法和装置，所述方法和装置通过给像 素阵列的预定分区进行定义和逐分区地变化曝光时间，能够提供改善 的数字图像的更好的均匀性，但是具有较高的互连复杂性(虽然没有 逐像素的方法这么高)。
在数字相机模块130中的根据本发明实施例的方法和装置的使用 改善了低光性能，因此消除了对软件数字镜头阴影修正方案的需求， 同时在数字图像的角落处提供更好的信噪比，在数字图像上提供更好 的亮度均匀性(导致数字图像的更好的白平衡)，以及由于其更好的白 平衡而提供数字图像的更好的颜色。
虽然本发明在上文中已经详细描述了至少一个示例性实施例，但 是应理解，存在大量的变化。还应理解，示例性实施例仅仅是示例， 其不旨在以任何形式来对本发明的范围、应用性、或者构造进行限制。 相反，以上的详细描述将给本领域的技术人员提供用于实施本发明的 示例性实施例的方便的指导，应该理解，在不脱离如所附权利要求所 阐述的本发明的范围的情况下，可以对示例性实施例中描述的元件的 功能和布置进行各种的变化。
权利要求
1.一种用于数字成像的方法，包括以下步骤确定与多个像素位置的第一像素位置相关联的信噪比，以及与所述多个像素位置的第二像素位置相关联的信噪比；响应于与所述第一像素位置相关联的所述信噪比将第一曝光时间分配给所述第一像素位置；响应于与所述第二像素相关联的所述信噪比将第二曝光时间分配给所述第二像素，其中，所述第二曝光时间与所述第一曝光时间不同；以及将所述第一像素位置曝光所述第一曝光时间，同时将所述第二像素位置曝光所述第二曝光时间，以生成数字图像。
2. 根据权利要求l所述的方法，其中，在取景模式期间执行所述第一和第二确定步骤。
3. 根据权利要求l所述的方法，其中，多个曝光时间包括所述第一和第二曝光时间，所述方法进一步包括将所述多个曝光时间中的另 外的曝光时间分配给所述多个像素位置中相关联的像素位置的步骤， 其中，所述多个曝光时间中的每个响应于与所述多个像素位置中的相 关联的一个像素位置相关联的信噪比来确定。
4. 根据权利要求3所述的方法，其中，将所述第一和第二像素位 置进行曝光的所述步骤包括将所述多个像素位置中的每个曝光所述多 个曝光时间中相关联的一个曝光时间。
5. 根据权利要求4所述的方法，其中，将所述多个像素位置的每 个曝光所述多个曝光时间中相关联的一个曝光时间的所述步骤包括将 所述多个像素位置的每个的曝光进行调整的步骤，使得所述多个曝光 时间同时结束。
6. 根据权利要求l所述的方法，其中，所述多个像素位置以具有多个像素行和多个像素列的阵列来进行布置。
7. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一像素位置处于所述多个像素行的第一个中，并且所述第二像素位置处于所述多个像素行的第二个中，并且其中，将所述第一曝光时间分配给所述第一像素位置的所述步骤包括将与所述多个像素行的第一个像素行相关联的第一行曝光时间分配给所述第一像素位置的步骤，并且其中，将所述第二曝光时间分配给所述第二像素位置的所述步骤包括将与所述多个像素行的第二个像素行相关联的第二行曝光时间分配给所述第二像素位置的步骤。
8. 根据权利要求7所述的方法，其中，多个行曝光时间包括所述第一和第二行曝光时间，所述方法进一步包括将所述多个行曝光时间的另外的行曝光时间分配给所述多个像素行中的相关联的像素行的步骤，其中，所述多个行曝光时间中的每个响应于处在所述多个像素行的一个像素行中的所述多个像素位置中的像素位置的信噪比来确定。
9. 根据权利要求8所述的方法，其中，将所述多个行曝光时间中的行曝光时间分配给所述多个像素行中的相关联的像素行的所述步骤包括响应于处在所述多个像素行中的相关联的像素行中的所述多个像素位置的曝光值的离散余弦变换的交流分量，对所述多个行曝光时间中的行曝光时间进行确定的步骤。
10. 根据权利要求8所述的方法，其中，将所述第一和第二像素位置曝光的所述步骤包括将所述多个像素位置的每个曝光所述多个行曝光时间中的相关联的一个行曝光时间的步骤，响应于所述多个像素位置中的每个所处的所述多个像素行中的一个像素行，确定所述多个行曝光时间中的所述相关联的 一 个行曝光时间。
11. 根据权利要求IO所述的方法，其中，将所述多个像素位置的 每个曝光所述多个行曝光时间中的所述相关联的一个行曝光时间的所 述步骤包括将所述多个像素位置的每个的曝光进行调整的步骤，使得 所述多个行曝光时间同时结束。
12. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一像素位置处于所述多个像素列中的第一个像素列中，并且所述第二像素位置处于所述多个像素列中的第二个像素列中，并且其中，将所述第一曝光时间分配给所述第一像素位置的所述步骤包括将与所述多个像素列的第一个像素列相关联的第一列曝光时间分配给所述第一像素位置的步骤，并且其中，将所述第二曝光时间分配给所述第二像素位置的所述步骤包括将与所述多个像素列的第二个像素列相关联的第二列曝光时间分配给所述第二像素位置的步骤。
13. 根据权利要求6所述的方法，其中，所述阵列包括多个预定 分区。
14. 根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一像素位置处于 所述多个预定分区的第一个预定分区中，并且所述第二像素位置处于 所述多个预定分区的第二个预定分区中，并且其中，将所述第一曝光 时间分配给所述第一像素位置的所述步骤包括将与所述多个预定分区 的第一个预定分区相关联的第一分区曝光时间分配给所述第一像素位 置的步骤，并且其中，将所述第二曝光时间分配给所述第二像素位置 的所述步骤包括将与所述多个预定分区的第二个预定分区相关联的第 二分区曝光时间分配给所述第二像素位置的步骤。
15. 根据权利要求14所述的方法，其中，多个分区曝光时间包括 所述第一和第二分区曝光时间，所述方法进一步包括将所述多个分区 曝光时间的另外的分区曝光时间分配给所述多个像素位置中的相关联的像素位置的步骤，其中，响应于处在所述多个预定分区中相关联的预定分区中的所述多个像素位置中的像素位置的信噪比来确定所述多个分区曝光时间中的每个分区曝光时间。
16. 根据权利要求15所述的方法，其中，将所述多个分区曝光时间的另外的分区曝光时间分配给所述多个预定分区中的相关联的预定分区的所述步骤包括响应于处于所述多个预定分区中的相关联的预定分区中的所述多个像素位置的曝光值的离散余弦变换的交流分量，确定所述多个分区曝光时间中的分区曝光时间的步骤。
17. 根据权利要求15所述的方法，其中，将所述第一和第二像素位置曝光的所述步骤包括将所述多个像素位置中的每个像素位置曝光所述多个分区曝光时间中的相关联的一个分区曝光时间的步骤，所述多个分区曝光时间的所述相关联的一个分区曝光时间响应于所述多个像素位置的每个所处的所述多个预定分区的一个分区来进行确定。
18. 根据权利要求17所述的方法，其中，将所述多个像素位置中的每个像素位置曝光所述多个分区曝光时间中的相关联的一个分区曝光时间的所述步骤包括将所述多个像素位置中的每个像素位置的曝光进行调整的步骤，使得所述多个分区曝光时间同时结束。
19. 一种数字相机模块，包括多个光敏像素元件；以及控制器，所述控制器耦合到所述多个光敏像素元件，并且响应于通过所述多个光敏像素元件中的一个光敏像素元件测量的信噪比，向所述多个光敏像素元件中的每个光敏像素元件分配多个曝光时间中的一个曝光时间，其中，所述控制器向所述多个光敏像素元件中的每个光敏像素元件提供多个时序信号中的一个时序信号以记录数字图像，被提供给所述多个光敏像素元件中的一个光敏像素元件的所述多个时序信号中的所述一个时序信号响应于被分配给所述多个光敏像素元件中的所述一个光敏像素元件的所述多个曝光时间中的所述一个曝光时 间而确定。
20. 根据权利要求19所述的数字相机模块，其中，所述控制器以 取景模式或者图像捕获模式进行操作，所述控制器在所述取景模式期 间确定由所述多个光敏像素元件测量的信噪比，并且在所述图像捕获 模式期间向所述多个光敏像素元件提供所述多个时序信号以记录所述 数字图像。
21. 根据权利要求19所述的数字相机模块，进一步包括镜头系统， 所述镜头系统用于将通过所述镜头系统的光聚焦到所述多个光敏像素 元件上，其中，所述多个光敏像素元件在通过所述镜头系统的光的光 路内被布置成阵列，所述阵列具有多个像素行和多个像素列。
22. 根据权利要求21所述的数字相机模块，其中，响应于所述多 个光敏像素元件中的每个光敏像素元件所处的所述多个像素行中的一 个像素行，所述控制器将多个行曝光时间中的一个行曝光时间分配给 所述多个光敏像素元件中的每个光敏像素元件，并且其中，所述控制 器向所述多个光敏像素元件中的每个光敏像素元件提供所述多个时序 信号中的一个时序信号，用于记录数字图像，提供给所述多个光敏像 素元件中的一个光敏像素元件的所述多个时序信号中的所述一个时序 信号通过所述控制器响应于被分配给所述多个光敏像素元件中的所述 一个光敏像素元件的所述多个行曝光时间中的所述一个行曝光时间而 被确定。
23. 根据权利要求22所述的数字相机模块，响应于由处于所述多 个像素行中相关联的像素行中的所述多个光敏像素元件中的光敏像素 元件测量的曝光值的离散余弦变换的交流分量，所述控制器计算所述 多个行曝光时间中的行曝光时间。
24. 根据权利要求21所述的数字相机模块，其中，响应于所述多个光敏像素元件中的每个光敏像素元件所处的所述多个像素列中的一个像素列，所述控制器向所述多个光敏像素元件中的每个光敏像素元件分配多个列曝光时间中的一个列曝光时间，并且其中，所述控制器向所述多个光敏像素元件中的每个光敏像素元件提供所述多个时序信号中的一个时序信号，以记录数字图像，提供给所述多个光敏像素元件中的一个光敏像素元件的所述多个时序信号中的所述一个时序信号通过所述控制器响应于被分配给所述多个光敏像素元件中的所述一个光敏像素元件的所述多个列曝光时间中的所述一个列曝光时间而被确定。
25. 根据权利要求21所述的数字相机模块，其中，所述阵列包括多个预定分区，其中，响应于所述多个光敏像素元件中的每个光敏像素元件所处的所述多个预定分区中的一个预定分区，所述控制器向所述多个光敏像素元件中的每个光敏像素元件分配多个分区曝光时间中的一个分区曝光时间，并且其中，所述控制器向所述多个光敏像素元件中的每个像素元件提供所述多个时序信号中的一个时序信号，用于记录数字图像，提供给所述多个光敏像素元件中的一个光敏像素元件的所述多个时序信号中的所述一个时序信号通过所述控制器响应于被分配给所述多个光敏像素元件中的所述一个光敏像素元件的所述多个分区曝光时间中的所述一个分区曝光时间而被确定。
26. 根据权利要求25所述的数字相机模块，响应于由处于所述多个预定分区中相关联的预定分区中的所述多个光敏像素元件中的光敏像素元件测量的曝光值的离散余弦变换的交流分量，所述控制器计算所述多个分区曝光时间中的分区曝光时间。
27. 根据权利要求20所述的数字相机模块，其中，所述控制器对向所述多个光敏像素元件提供所述多个时序信号进行调整，使得所述多个时序信号同时对所述多个光敏像素元件中的每个光敏像素元件进行去激活。
28. 根据权利要求20所述的数字相机模块，进一步包括多个模拟 非易失性存储单元，所述多个模拟非易失性存储单元的每个存储单元 被耦合至所述多个光敏像素元件中的相关联的一个光敏像素元件，用 于存储与所述数字图像的部分相关联的像素值，所述像素值与由所述 多个光敏像素元件中的所述相关联的一个像素元件在通过所述多个时 序信号中的相关联的一个时序信号激活时感应的光量相对应。
29. —种移动通信设备，包括 多个光敏像素元件；控制器，所述控制器耦合到所述多个光敏像素元件，并且响应于 与所述多个光敏像素元件中的一个像素元件的位置相关联的信噪比， 向所述多个光敏像素元件中的每个像素元件分配多个曝光时间中的一 个曝光时间，其中，所述控制器向所述多个光敏像素元件中的每个光 敏像素元件提供多个时序信号中的一个时序信号以记录数字图像，被 提供给所述多个光敏像素元件中的一个光敏像素元件的所述多个时序 信号中的所述一个时序信号通过所述控制器响应于被分配给所述多个 光敏像素元件中的所述一个光敏像素元件的所述多个曝光时间中的所 述一个曝光时间而被确定；存储器件，所述存储器件被耦合至所述控制器，用于将所述数字 图像存储作为图像信息；处理器，所述处理器被耦合至所述存储器件，用于选择性地对与 所述数字图像相对应的所述图像信息进行检索；以及发射器电路，所述发射器电路被耦合至所述处理器，用于当与所 述数字图像相对应的所述图像信息通过所述处理器而被提供给所述发 射器电路时，发射所述数字图像。
30. 根据权利要求29所述的移动通信设备，进一步包括镜头系统， 所述镜头系统用于将通过所述镜头系统的光聚焦到所述多个光敏像素元件上，其中，所述多个光敏像素元件在通过所述镜头系统的光的光路内被布置成阵列，所述阵列具有多个像素行和多个像素列。
31. 根据权利要求29所述的移动通信设备，进一步包括多个模拟非易失性存储单元，所述多个模拟非易失性存储单元的每个模拟非易失性存储单元被耦合至所述多个光敏像素元件中的相关联的一个光敏像素元件，用于存储与所述数字图像的部分相关联的像素值，所述像素值与由所述多个光敏像素元件中的所述相关联的一个光敏像素元件在通过所述多个时序信号中相关联的一个时序信号激活时感应的光量相对应，其中，所述控制器被耦合至所述多个模拟非易失性存储单元的每个模拟非易失性存储单元，并且在所述时序信号已经将所述多个光敏像素元件去激活之后，通过来自于所述多个模拟非易失性存储单元的每个模拟非易失性存储单元的所述像素值组成所述数字图像。
32. 根据权利要求29所述的移动通信设备，进一步包括耦合至所述处理器的用户接口器件，并且包括用于将用户输入提供给所述处理器的用户输入器件，其中，所述处理器向所述控制器提供信号，以响应于从所述用户接口器件接收的所述用户输入来控制所述多个光敏像素元件。
33. 根据权利要求32所述的移动通信设备，其中，所述用户接口器件进一步包括耦合至所述处理器的显示器，用于响应于通过所述处理器向其提供的所述图像信息来表现所述数字图像。
34. —种数字成像器件，包括多个光敏像素元件；多个模拟非易失性存储单元，所述多个模拟非易失性存储单元的每个模拟非易失性存储单元被耦合至所述多个光敏像素元件中的相关联的一个光敏像素元件，用于存储与数字图像的部分相关联的曝光像素值，所述曝光像素值与在多个曝光时间中的一个曝光时间期间由所述多个光敏像素元件中的所述相关联的一个光敏像素元件感应的光量 相对应；以及控制器，所述控制器耦合到所述多个模拟非易失性存储单元，用 于将所述多个模拟非易失性存储单元中的每个模拟非易失性存储单元 激活所述多个曝光时间中的相关联的一个曝光时间。
35. 根据权利要求34所述的数字成像器件，其中，响应于在所述 多个模拟非易失性存储单元中存储的曝光值，所述控制器测量通过所述多个光敏像素元件检测的图像信息的信噪比。
36. 根据权利要求34所述的数字成像器件，其中，响应于所述多 个模拟非易失性存储单元中的每个模拟非易失性存储单元的所述曝光 像素值，所述控制器生成数字图像。
全文摘要
提供用于数字成像的一种诸如数字相机模块的数字成像器件和方法。所述方法包括确定与多个像素位置中的第一像素位置相关联的信噪比和确定与多个像素位置的第二像素位置相关联的信噪比的步骤，以及响应于与第一像素位置相关联的信噪比将第一曝光时间分配给第一像素位置和响应于与第二像素位置相关联的信噪比将与第一曝光时间不同的第二曝光时间分配给第二像素的步骤。所述方法进一步包括将第一像素位置曝光第一曝光时间，同时将第二像素位置曝光第二曝光时间的步骤，以生成数字图像。
文档编号H04N5/353GK101675660SQ200880014342
公开日2010年3月17日 申请日期2008年4月29日 优先权日2007年4月30日
发明者帆 何, 卡尔·L·舒尔博夫 申请人:摩托罗拉公司