图像传感器及其操作方法与流程

本发明构思的实施例涉及图像传感器和图像传感器的操作方法，更具体地，涉及校正与像素的操作模式对应的像素值的图像传感器和该图像传感器的操作方法。

背景技术：

1、图像传感器是捕获对象的二维或三维图像的设备。图像传感器使用根据从对象反射的光的强度作出反应的光电转换元件来产生对象的图像。

2、随着互补金属氧化物半导体(cmos)技术的最新发展，使用cmos的cmos图像传感器越来越广泛地使用。通常期望图像传感器具有高分辨率和良好的噪声特性以产生高质量图像。

技术实现思路

1、本发明构思的实施例提供了图像传感器及其操作方法，其使用与像素的多种操作模式中的每种对应的像素值从图像中去除黑点，并产生具有改善的噪声特性的图像。

2、根据本发明构思的实施例，一种图像传感器，包括：像素阵列，包括以多种模式操作的多个像素；读出电路，配置为从每个像素接收与所述多种模式中的每种对应的像素信号，并从像素信号产生作为数字信号的像素值；以及信号处理器，配置为基于具有比对应于目标像素值的目标模式小的输出增益的多种比较模式之中的每种比较模式的至少一个比较像素值来确定目标像素值是否是每个像素的黑点产生值，并且在目标像素值是黑点产生值时校正目标像素值。

3、根据本发明构思的实施例，一种图像传感器包括：像素阵列，包括每个包括第一光电转换元件和具有比第一光电转换元件大的光接收面积的第二光电转换元件的多个像素、以及每个以第一模式、第二模式、第三模式和第四模式操作的多个像素；读出电路，配置为从所述多个像素中的每个接收对应于第一模式至第四模式的像素信号并产生作为数字信号的第一像素值至第四像素值；以及信号处理器，配置为基于第一模式下的第一像素值、第二模式下的第二像素值、第三模式下的第三像素值和第四模式下的第四像素值中的至少一个来确定所述多个像素中的每个是否具有作为黑点产生值的像素值，基于第三像素值和第四像素值中的至少一个来确定第二像素值是否是黑点产生值，以及基于第四像素值来确定第三像素值是否是黑点产生值。第一模式具有比第二模式大的输出增益，第二模式具有比第三模式大的输出增益，第三模式具有比第四模式大的输出增益。

4、根据本发明构思的实施例，一种包括以多种模式操作的多个像素的图像传感器的操作方法包括：接收与所述多种模式中的每种对应的像素值；基于具有比对应于目标像素值的目标模式小的输出增益的多种比较模式之中的每种比较模式的至少一个比较像素值来确定目标像素值是否是黑点产生值；以及基于目标像素值是否是黑点产生值来校正目标像素值。

技术特征：

1.一种图像传感器，包括：

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中当目标像素值是黑点产生值时，信号处理器将目标像素值校正为最大输出值。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中当目标像素值小于至少一个比较像素值时，信号处理器将目标像素值确定为黑点产生值。

4.根据权利要求3所述的图像传感器，其中当目标像素值小于比较模式之中具有最大输出增益的模式的比较像素值时，信号处理器将目标像素值确定为黑点产生值。

5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中信号处理器基于比较模式之中具有最小输出增益的模式的比较像素值来确定目标像素值是否是黑点产生值。

6.根据权利要求5所述的图像传感器，其中当输出增益最小的模式的比较像素值等于或大于预设值时，信号处理器将目标像素值确定为黑点产生值。

7.根据权利要求1所述的图像传感器，其中当比较模式之中具有最小输出增益的模式的比较像素值等于或大于预设值并且目标像素值不是最大输出值时，信号处理器将目标像素值确定为黑点产生值。

8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中目标像素值包括所述多种模式中的每种的像素值之中除了具有最小输出增益的模式的像素值以外的像素值。

9.根据权利要求1所述的图像传感器，其中图像传感器进一步包括基于像素信号将像素信号钳位到预设电压的钳位电路。

10.根据权利要求9所述的图像传感器，其中钳位电路钳位与所述多种模式之中具有最小输出增益的模式对应的像素信号。

11.一种图像传感器，包括：

12.根据权利要求11所述的图像传感器，其中当针对第一像素值、第二像素值和第三像素值中的每个确定黑点产生值时，信号处理器将被确定为黑点产生值的像素值校正为最大输出值。

13.根据权利要求11所述的图像传感器，其中当第一像素值小于第二像素值、第三像素值和第四像素值中的至少一个时，信号处理器确定第一像素值是黑点产生值，

14.根据权利要求13所述的图像传感器，其中当第一像素值小于第二像素值时，信号处理器将第一像素值确定为黑点产生值，并且当第二像素值小于第三像素值时，信号处理器将第二像素值确定为黑点产生值。

15.根据权利要求11所述的图像传感器，其中信号处理器基于第四像素值来确定第一像素值、第二像素值和第三像素值中的每个是否是黑点产生值。

16.根据权利要求15所述的图像传感器，其中当第四像素值大于或等于预设值时，信号处理器将第一像素值、第二像素值和第三像素值中的每个确定为黑点产生值，并将该值校正为最大输出值。

17.根据权利要求11所述的图像传感器，其中信号处理器基于第四像素值是否等于或大于预设值、以及第一像素值、第二像素值和第三像素值中的每个是否是最大输出值来确定第一像素值、第二像素值和第三像素值中的每个是否是黑点产生值。

18.一种包括以多种模式操作的多个像素的图像传感器的操作方法，该方法包括：

19.根据权利要求18所述的方法，其中确定目标像素值是否是黑点产生值包括：

20.根据权利要求18所述的方法，其中校正目标像素值包括当确定目标像素值是黑点产生值时将目标像素值校正为最大输出值。

技术总结
一种图像传感器包括：像素阵列，包括以多种模式操作的多个像素；读出电路，配置为从每个像素接收与所述多种模式中的每种对应的像素信号，并从像素信号产生作为数字信号的像素值；以及信号处理器，配置为基于具有比对应于目标像素值的目标模式小的输出增益的多种比较模式之中的每种比较模式的至少一个比较像素值来确定目标像素值是否是每个像素的黑点产生值，并且在目标像素值是黑点产生值时校正目标像素值。

技术研发人员：金敬珉,郑东均
受保护的技术使用者：三星电子株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24