專利名稱：一種斜坡起始電壓的動態(tài)調(diào)整方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像處理技術(shù)，特別涉及一種斜坡起始電壓的動態(tài)調(diào)整方法和裝置。
背景技術(shù)：
在圖像處理技術(shù)中，互補金屬氧化物(CMOS)圖像傳感器(CIS)以低電壓、低功耗 等優(yōu)點而得到了廣泛的發(fā)展。CMOS圖像傳感器，是將來自有源像素傳感器的模擬信號轉(zhuǎn)換 為數(shù)字信號。 其中，列模數(shù)轉(zhuǎn)換是CMOS圖像傳感器最常用的將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號的方
案，具體地，當CMOS圖像傳感器上電后，列模數(shù)轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)方法包括逐行對一幅圖像中各
個像素點的重置電壓和信號電壓進行采樣，其中，每一個像素點都有對應的重置電壓和信
號電壓，并且，該像素點的重置電壓高于信號電壓，然后將采樣得到的重置電壓和信號電壓
分別轉(zhuǎn)換為對應的數(shù)字值，其中，將采樣得到的電壓轉(zhuǎn)換為對應的數(shù)字值的轉(zhuǎn)換方法為首
先，CMOS圖像傳感器中的斜坡發(fā)生器從斜坡起始電壓開始掃描，該斜坡起始電壓為斜坡發(fā)
生器所產(chǎn)生的所有的斜坡電壓中的最大值，同時，啟動一個計數(shù)器從預設值起計數(shù)，該預設
值一般為O，當斜坡發(fā)生器掃描到上述采樣得到的重置電壓時，若預設值為O，則計數(shù)器的
當前值為該重置電壓對應的數(shù)字值，當斜坡發(fā)生器掃描到上述采樣得到的信號電壓時，若
預設值為O，則計數(shù)器的當前值為該信號電壓對應的數(shù)字值，直至斜坡發(fā)生器掃描到斜坡終
止電壓；之后，將重置電壓對應的數(shù)字值和信號電壓對應的數(shù)字值相減得到亮度值。 可見，上述將采樣得到的電壓轉(zhuǎn)換為對應的數(shù)字值的轉(zhuǎn)換方法中，若要使采樣得到
的像素點的重置電壓和信號電壓都能正確轉(zhuǎn)換為對應的數(shù)字值，這就需要保證采樣得到的重
置電壓和信號電壓都必須在斜坡起始電壓和斜坡終止電壓之間的范圍內(nèi)，由于重置電壓高于
信號電壓，并且所有像素點的重置電壓和信號電壓一般都會高于斜坡終止電壓，因此，只需要
求所有像素點的重置電壓低于斜坡起始電壓即可。通常，現(xiàn)有技術(shù)中，斜坡起始電壓和斜坡終
止電壓都是預先設定好的，即斜坡起始電壓和斜坡終止電壓都是靜態(tài)的。但是，由于像素點對
應的重置電壓和信號電壓都與光照等因素有關(guān)，是動態(tài)變化的，這樣，就會導致采樣得到的重
置電壓不在斜坡起始電壓和斜坡終止電壓的靜態(tài)范圍內(nèi)，比如，重置電壓大于斜坡起始電壓，
這樣，就無法使采樣得到的重置電壓正確轉(zhuǎn)換出對應的數(shù)字值，嚴重影響圖像質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種斜坡起始電壓的動態(tài)調(diào)整方法和裝置，以便實現(xiàn)了
斜坡起始電壓的動態(tài)調(diào)整，提高圖像質(zhì)量。 —種斜坡起始電壓的動態(tài)調(diào)整方法，該方法包括 A，獲取互補金屬氧化物CMOS圖像傳感器對一幅圖像進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的當前模數(shù)轉(zhuǎn) 換單位； B，從當前斜坡起始電壓開始掃描，獲得所述當前模數(shù)轉(zhuǎn)換單位中的各個像素點的 重置電壓對應的數(shù)字值；
5
C，計算步驟B中獲得的數(shù)字值的平均值； D，根據(jù)該平均值調(diào)整當前斜坡起始電壓，將調(diào)整后的斜坡起始電壓作為當前斜坡 起始電壓，返回執(zhí)行步驟A，直至處理完所述圖像中需要進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的全部像素點。
—種斜坡起始電壓的動態(tài)調(diào)整裝置，該裝置包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)運算單元和電 壓調(diào)整器；其中， 所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于獲取CMOS圖像傳感器對一幅圖像進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的當前模數(shù) 轉(zhuǎn)換單位，并從當前斜坡起始電壓開始掃描，獲得所述當前模數(shù)轉(zhuǎn)換單位中的各個像素點 的重置電壓對應的數(shù)字值，并在接收到來自所述電壓調(diào)整器的轉(zhuǎn)換通知后，繼續(xù)執(zhí)行獲取 的操作； 所述數(shù)據(jù)運算單元用于計算所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器獲得的數(shù)字值的平均值； 所述電壓調(diào)整器用于根據(jù)該平均值調(diào)整當前斜坡起始電壓，將調(diào)整后的斜坡起始
電壓作為當前斜坡起始電壓，發(fā)送轉(zhuǎn)換通知給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，直至處理完所述圖像中需
要進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的全部像素點。 由以上技術(shù)方案可以看出，在本發(fā)明提供的方法和裝置中，由于一幅圖像中各像
素點的重置電壓大于信號電壓(該信號電壓一般大于CMOS圖像傳感器中斜坡發(fā)生器的斜
坡終止電壓)，因此，只要保證各像素點的重置電壓小于CMOS圖像傳感器中斜坡發(fā)生器的
斜坡起始電壓即可，本發(fā)明通過獲取CMOS圖像傳感器對一幅圖像進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的當前模
數(shù)轉(zhuǎn)換單位；從當前斜坡起始電壓開始掃描，獲得所述當前模數(shù)轉(zhuǎn)換單位中的各個像素點
的重置電壓對應的數(shù)字值；以及計算獲得的數(shù)字值的平均值；根據(jù)該平均值調(diào)整當前斜坡
起始電壓，將調(diào)整后的斜坡起始電壓作為當前斜坡起始電壓，返回獲取當前模數(shù)轉(zhuǎn)換單位
的操作，如此循環(huán)，直至處理完圖像中需要進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的全部像素點為止。如此，實現(xiàn)了
斜坡起始電壓的動態(tài)調(diào)整，使像素點的重置電壓正確轉(zhuǎn)換成對應的數(shù)字值。 進一步地，由于本發(fā)明根據(jù)判斷結(jié)果對當前斜坡起始電壓進行適應性的調(diào)整，將
調(diào)整后的斜坡起始電壓作為下一個模數(shù)轉(zhuǎn)換單位的斜坡起始電壓，如此循環(huán)，直至處理完
圖像中需要進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的全部像素點為止，這能大大降低模數(shù)轉(zhuǎn)換的動態(tài)范圍，大大提
高圖像質(zhì)量。


圖1為本發(fā)明實施例提供的斜坡起始電壓動態(tài)調(diào)整方法的基本流程圖； 圖2為本發(fā)明實施例提供的斜坡起始電壓動態(tài)調(diào)整方法的詳細流程圖； 圖3為本發(fā)明實施例中確定當前斜坡起始電壓的流程圖； 圖4為本發(fā)明實施例提供的斜坡起始電壓動態(tài)調(diào)整方法的另一詳細流程圖； 圖5為本發(fā)明實施例提供的裝置的結(jié)構(gòu)圖； 圖6為本發(fā)明實施例提供的電壓調(diào)整器的結(jié)構(gòu)圖； 圖7為本發(fā)明另一實施例提供的電壓調(diào)整器的結(jié)構(gòu)圖； 圖8為本發(fā)明另一實施例提供的裝置的結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述。 由于CMOS圖像傳感器在上電后，自身對應的每一個像素點都具有信號電壓和重 置電壓，并且，該像素點的重置電壓往往大于信號電壓(該信號電壓一般大于CMOS圖像傳 感器中斜坡發(fā)生器的斜坡終止電壓)，因此，只要保證各像素點的重置電壓小于CMOS圖像 傳感器中斜坡發(fā)生器的斜坡起始電壓即可。 參見圖1，圖1為本發(fā)明實施例提供的斜坡起始電壓的動態(tài)調(diào)整方法的基本流程 圖。如圖l所示，該流程可包括以下步驟 步驟101，獲取CMOS圖像傳感器對一幅圖像進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的當前模數(shù)轉(zhuǎn)換單位。
這里，上述獲取的當前模數(shù)轉(zhuǎn)換單位可有多種實現(xiàn)形式，如可以為像素行或幀等， 本實施例對此并未限定。 步驟102，從當前斜坡起始電壓開始掃描，獲得所述當前模數(shù)轉(zhuǎn)換單位中的各個像 素點的重置電壓對應的數(shù)字值。 這里，若步驟101中獲取的當前模數(shù)轉(zhuǎn)換單位為像素行，且該當前像素行為一幅 圖像中第一幀的第一個像素行，或者步驟101中獲取的當前模數(shù)轉(zhuǎn)換單位為幀，且該當前 幀為一幅圖像的第一幀，則本步驟中的當前斜坡起始電壓為根據(jù)采樣出的至少一個附加像 素點的重置電壓所確定的，其中，該附加像素點為圖像中不需要CMOS圖像傳感器進行模數(shù) 轉(zhuǎn)換的像素點，具體如何根據(jù)采樣出的至少一個附加像素點的重置電壓確定前斜坡起始電 壓，可參見圖3。 步驟103，計算步驟102中獲得的數(shù)字值的平均值。 步驟104，根據(jù)該平均值調(diào)整當前斜坡起始電壓，將調(diào)整后的斜坡起始電壓作為當 前斜坡起始電壓，判斷當前是否處理完所述圖像中需要進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的全部像素點，如果 是，結(jié)束流程，否則，返回執(zhí)行步驟101 。 為使本發(fā)明實施例更加清楚，下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明所提供的上述方法進 行詳細描述。 參見圖2，圖2為本發(fā)明實施例提供的斜坡起始電壓動態(tài)調(diào)整方法的詳細流程圖。 本實施例中，可以采用列模數(shù)轉(zhuǎn)換方法將一幅圖像中的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，也可以 采用其他的模數(shù)轉(zhuǎn)換方法，本實施例中以列模數(shù)轉(zhuǎn)換方法為例，具體地，CMOS圖像傳感器以 像素行為模數(shù)轉(zhuǎn)換單位對一幅圖像中的像素點進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，如圖2所示，從第一幀中第
一個像素行開始，該流程可包括以下步驟
步驟201，確定當前斜坡起始電壓。 這里，由于從第一幀中第一行開始進行模數(shù)轉(zhuǎn)換，因此，需要確定當前斜坡起始電
壓，其中，步驟201可以有多種實現(xiàn)方法，比如，可以根據(jù)經(jīng)驗估計當前斜坡起始電壓，或者
采用圖3所示的操作來確定當前斜坡起始電壓。 步驟202，設置第一幀中的第一行作為當前像素行。 步驟203，利用當前斜坡起始電壓對當前像素行的各個像素點的重置電壓進行模 數(shù)轉(zhuǎn)換，得到各個重置電壓對應的數(shù)字值。 這里，具體地，上述模數(shù)轉(zhuǎn)換的操作為CMOS圖像傳感器中的斜坡發(fā)生器從步驟 201確定的當前斜坡起始電壓開始掃描，同時啟動計數(shù)器從預設初值開始計數(shù)，其中，該預 設初值為O，當該斜坡發(fā)生器掃描到像素點的重置電壓時，計數(shù)器所對應的當前值為該重置電壓對應的數(shù)字值，如此，得到各個像素點的重置電壓對應的數(shù)字值，比如，當前斜坡起
始電壓為200毫伏(mV)，斜坡終止電壓為0，當前像素行的各個像素點的重置電壓分別為
10mV、50mV、5mV、100mV和150mV，則斜坡發(fā)生器從200mV開始掃描，并同時啟動計數(shù)器從預
設初值開始計數(shù)，當掃描到150mV時，將計數(shù)器所對應的當前值作為該重置電壓150mV對應
的數(shù)字值，之后斜坡發(fā)生器繼續(xù)掃描，計數(shù)器繼續(xù)計數(shù)，當掃描到lOOmV時，將計數(shù)器所對
應的當前值作為該重置電壓100mV對應的數(shù)字值，如此，當斜坡發(fā)生器掃描到斜坡終止電
壓時，則可得到當前像素行的各個像素點的重置電壓分別對應的數(shù)字值。 步驟204，收集當前像素行中兩個以上像素點的重置電壓對應的數(shù)字值。 這里，步驟204也可直接收集當前像素行中所有像素點的重置電壓分別所對應的
數(shù)字值。 步驟205，計算收集的數(shù)字值的平均值。 步驟206，計算該平均值與預設的目標值的差值。 這里，預設的目標值為根據(jù)設計CMOS圖像傳感器時所要求的各個像素點的重置 電壓所對應的數(shù)字值計算出的，也可為使CMOS圖像傳感器輸出的圖像效果最佳而計算出 的，本實施例對此并未具體限定。 步驟207，判斷該差值是否大于O，如果是，執(zhí)行步驟208，否則，執(zhí)行步驟210。
步驟208，降低當前斜坡起始電壓，之后執(zhí)行步驟209。 這里，上述降低當前斜坡起始電壓可以有多種實現(xiàn)形式，如可以對該差值進行數(shù) 模轉(zhuǎn)換，得到對應的模擬值，之后，將當前斜坡起始電壓減去該模擬值，如此實現(xiàn)了步驟208 中降低當前斜坡起始電壓的操作。這里，對該差值進行數(shù)模轉(zhuǎn)換可為CMOS圖像傳感器中 的斜坡發(fā)生器從當前斜坡起始電壓開始掃描，并同時啟動計數(shù)器開始計數(shù)，當計數(shù)到該差 值時，斜坡發(fā)生器掃描到的斜坡電壓即為對應的模擬值。 需要說明的是，本實施例降低斜坡起始電壓也可以采用下述方式設置一個預設 值，該預設值為0至該差值之間的一個數(shù)值，對該預設值進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，得到對應的模擬 值，之后，將當前斜坡起始電壓減去該模擬值，如此也可實現(xiàn)了步驟208中降低當前斜坡起 始電壓的操作。 步驟209，將降低后的斜坡起始電壓確定為當前斜坡起始電壓，判斷當前像素行是 否為最后一個像素行，如果是，結(jié)束流程，否則將當前像素行的下一行作為當前像素行，返 回執(zhí)行步驟203。 步驟210，提高當前斜坡起始電壓，之后執(zhí)行步驟211。 這里，上述提高當前斜坡起始電壓可以有多種實現(xiàn)形式，如可以計算步驟206中 差值的絕對值，對該差值的絕對值進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，得到對應的模擬值，之后，將當前斜坡起 始電壓減去該模擬值，如此實現(xiàn)了步驟210中提高當前斜坡起始電壓的操作。這里，對該差 值進行數(shù)模轉(zhuǎn)換與步驟208中的數(shù)模轉(zhuǎn)換類似，這里不再贅述。 需要說明的是，本實施例提高斜坡起始電壓也可以采用下述方式計算步驟206 中差值的絕對值，設置一個預設值，該預設值為0至該差值的絕對值之間的一個數(shù)值，對該 預設值進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，得到對應的模擬值，之后，將當前斜坡起始電壓減去該模擬值，如此 也可實現(xiàn)了步驟210中提高當前斜坡起始電壓的操作。 步驟211，將提高后的斜坡起始電壓確定為當前斜坡起始電壓，判斷當前像素行是
8否為最后一個像素行，如果是，結(jié)束流程，否則，將當前像素行的下一像素行作為當前像素 行，返回執(zhí)行步驟203。 這里，上述步驟201中確定當前斜坡起始電壓的具體操作可參見圖3，圖3為本發(fā) 明實施例中確定當前斜坡起始電壓的流程圖。如圖3所示，該流程可包括以下步驟
步驟301 ，采樣附加像素點的重置電壓。 這里，上述附加像素點為不需要CMOS圖像傳感器進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的像素點，比如， 一幅圖像中需要CMOS圖像傳感器進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的像素點為800行、400列，即800X400，而 該圖像的大小為800X401，則該附加像素點一般為該圖像最后一列的所有像素點，當然，本 實施例也可存在根據(jù)圖像效果確定附加像素點的其他方法，比如將第1列作為附加像素點 等，本實施例對此并未具體限定。 步驟302，利用采樣得到的重置電壓確定當前斜坡起始電壓。 通常，所有像素點的重置電壓比較接近，本實施例利用采樣得到的重置電壓確定 當前斜坡起始電壓可有多種實現(xiàn)方式，如若上述附加像素點為CMOS圖像傳感器對應的最 后一列的所有像素點，則可以將該像素點中最大的重置電壓確定為當前斜坡起始電壓，或 者將所有像素點的重置電壓的平均值確定為當前斜坡起始電壓等，具體情況需要具體描 述，本實施例對此并未確定限定。 需要說明的是，上述以像素行為單位實現(xiàn)了斜坡起始電壓動態(tài)調(diào)整方法，本實施 例還可以幀為單位實現(xiàn)斜坡起始電壓動態(tài)調(diào)整方法，具體可參見圖4，圖4為本發(fā)明實施例 提供的斜坡起始電壓動態(tài)調(diào)整方法的另一詳細流程圖。從第一幀開始，如圖4所示，該流程 可包括以下步驟 步驟401與步驟201相同，這里不再贅述。
步驟402 ，設置第一幀作為當前幀。 步驟403，利用當前斜坡起始電壓對當前幀的各個像素點對應的重置電壓進行模 數(shù)轉(zhuǎn)換，得到各個重置電壓對應的數(shù)字值。 步驟404，收集當前幀的所有像素點中至少一個像素點的重置電壓所對應的數(shù)字 值。 步驟405和步驟406分別與步驟205和步驟206相同，這里不再贅述。
步驟407，判斷該差值是否大于0，如果是，執(zhí)行步驟408，否則，執(zhí)行步驟410。
步驟408，降低當前斜坡起始電壓，之后執(zhí)行步驟409。 步驟409，將降低后的斜坡起始電壓確定為當前斜坡起始電壓，判斷當前幀是否為 最后一幀，如果是，結(jié)束流程，否則，將當前幀的下一幀作為當前幀，返回執(zhí)行步驟403。
步驟410，提高當前斜坡起始電壓，之后執(zhí)行步驟411。 步驟411，將提高后的斜坡起始電壓確定為當前斜坡起始電壓，判斷當前幀是否為
最后一幀，如果是，結(jié)束流程，否則將當前幀的下一幀作為當前幀，返回執(zhí)行步驟403。 至此，實現(xiàn)了本實施例提供的斜坡起始電壓動態(tài)調(diào)整方法的流程。 以上是對本發(fā)明所提供的斜坡起始電壓動態(tài)調(diào)整方法進行的詳細描述，下面對本
發(fā)明所提供的斜坡起始電壓動態(tài)調(diào)整裝置進行詳細描述。 參見圖5，圖5為本實施例提供的裝置結(jié)構(gòu)圖，如圖5所示，該裝置可包括模數(shù)轉(zhuǎn) 換器501、數(shù)據(jù)運算單元502和電壓調(diào)整器503。
9
其中，模數(shù)轉(zhuǎn)換器501用于獲取CMOS圖像傳感器對一幅圖像進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的當前 模數(shù)轉(zhuǎn)換單位，并從當前斜坡起始電壓開始掃描，獲得所述當前模數(shù)轉(zhuǎn)換單位中的各個像 素點的重置電壓對應的數(shù)字值，并在接收到來自電壓調(diào)整器503的轉(zhuǎn)換通知后，繼續(xù)執(zhí)行 獲取的操作。 數(shù)據(jù)運算單元502用于計算模數(shù)轉(zhuǎn)換器501獲得的數(shù)字值的平均值。 電壓調(diào)整器503用于根據(jù)該平均值調(diào)整當前斜坡起始電壓，將調(diào)整后的斜坡起始
電壓作為當前斜坡起始電壓，發(fā)送轉(zhuǎn)換通知給模數(shù)轉(zhuǎn)換器501，直至處理完所述圖像中需要
模數(shù)轉(zhuǎn)換的全部象素點。 優(yōu)選地，電壓調(diào)整器503的具體結(jié)構(gòu)可有多種實現(xiàn)形式，參見圖6，圖6為電壓調(diào)整 器的一種結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6所示，電壓調(diào)整器可包括計算子單元601、判斷子單元602、 第一調(diào)整子單元603和第二調(diào)整子單元604。 其中，計算子單元601用于計算平均值與預設的目標值的差值。 判斷子單元602用于判斷所述差值是否大于0，如果是，則確定平均值大于預設的
目標值，發(fā)送第一判斷通知給第一調(diào)整子單元603，如果小于0，則確定平均值小于預設的
目標值，發(fā)送第二判斷通知給第二調(diào)整子單元604。 第一調(diào)整子單元603用于接收到第一判斷通知后，降低當前斜坡起始電壓，將降 低后的斜坡起始電壓作為當前斜坡起始電壓，之后發(fā)送轉(zhuǎn)換通知給模數(shù)轉(zhuǎn)換器501。
第二調(diào)整單元604用于接收到第二判斷通知后，提高當前斜坡起始電壓，將提高 后的斜坡起始電壓作為當前斜坡起始電壓，之后發(fā)送轉(zhuǎn)換通知給模數(shù)轉(zhuǎn)換器501。
優(yōu)選地，由于斜坡起始電壓為模擬值，因此，在計算子單元601得到差值后，還需 對該差值進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，因此，參見圖7，圖7為本發(fā)明另一實施例提供的電壓調(diào)整器的結(jié) 構(gòu)圖。如圖7所示，該電壓調(diào)整器可包括計算子單元701、判斷子單元702、第一調(diào)整子單 元703、第二調(diào)整子單元704和數(shù)模轉(zhuǎn)換器705。 其中，計算子單元701、判斷子單元702所執(zhí)行的操作分別與圖6中所示的計算子 單元601和判斷子單元602所執(zhí)行的操作類似，這里不再贅述。 其中，數(shù)模轉(zhuǎn)換器705連接在判斷子單元702與第一調(diào)整子單元703、第二調(diào)整子 單元704之間，接收判斷子單元702發(fā)送的第一判斷通知，對所述差值或者預設值進行數(shù)模 轉(zhuǎn)換，該預設值為0與所述差值之間的任何值，得到對應的模擬值，將該模擬值攜帶在第一 判斷通知中發(fā)送給第一調(diào)整子單元703。 第一調(diào)整子單元703接收到第一判斷通知后，將當前斜坡起始電壓減去所述第一 判斷通知中的模擬值，將降低后的斜坡起始電壓作為當前斜坡起始電壓，之后發(fā)送轉(zhuǎn)換通 知給模數(shù)轉(zhuǎn)換器501。 或者，優(yōu)選地，數(shù)模轉(zhuǎn)換器705接收判斷子單元702發(fā)送的第二判斷通知，計算所 述差值的絕對值，對該差值的絕對值或者預設值進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，該預設值為0與所述差值 的絕對值之間的任何值，得到對應的模擬值，將該模擬值攜帶在第二判斷通知中發(fā)送給第 二調(diào)整子單元704。 第二調(diào)整子單元704接收到第二判斷通知后，將當前斜坡起始電壓加上所述第二 判斷通知中的模擬值，將提高后的斜坡起始電壓作為當前斜坡起始電壓，之后發(fā)送轉(zhuǎn)換通 知給模數(shù)轉(zhuǎn)換器501。
10，圖8為本發(fā)明另一實施例提供的裝置的結(jié)構(gòu)圖。如圖8所示，該裝置可 包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器801、數(shù)據(jù)運算單元802、電壓調(diào)整器803、附加像素點提供單元804和重 置電壓采樣保持電路805。 其中，附加像素點提供單元804用于提供附加像素點，該附加像素點為一幅圖像 中不需要CMOS圖像傳感器進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的像素點。 重置電壓采樣保持電路805用于采樣附加像素點單元804提供的至少一個附加 像素點的重置電壓，并在模數(shù)轉(zhuǎn)換器801獲取的當前模數(shù)轉(zhuǎn)換單位為第一幀的第一個像素 行，或者獲取的當前模數(shù)轉(zhuǎn)換單位為第一幀時，根據(jù)采樣的重置電壓確定當前斜坡起始電 壓，輸出該當前斜坡起始電壓給模數(shù)轉(zhuǎn)換器801。 模數(shù)轉(zhuǎn)換器801 、數(shù)據(jù)運算單元802和電壓調(diào)整器803所執(zhí)行的操作分別與圖5所 示的模數(shù)轉(zhuǎn)換器501、數(shù)據(jù)運算單元502和電壓調(diào)整器503所執(zhí)行的操作相同。這里不再贅 述。 至此，該裝置實現(xiàn)了斜坡起始電壓的動態(tài)調(diào)整。 可見，本實施例通過獲取CMOS圖像傳感器對一幅圖像進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的當前模數(shù)
轉(zhuǎn)換單位；從當前斜坡起始電壓開始掃描，獲得所述當前模數(shù)轉(zhuǎn)換單位中的各個像素點的
重置電壓對應的數(shù)字值；以及計算獲得的數(shù)字值的平均值；根據(jù)該平均值調(diào)整當前斜坡起
始電壓，將調(diào)整后的斜坡起始電壓作為當前斜坡起始電壓，返回獲取當前模數(shù)轉(zhuǎn)換單位的
操作，如此循環(huán)，直至處理完圖像中需要進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的全部像素點為止。如此，實現(xiàn)了斜
坡起始電壓的動態(tài)調(diào)整，使像素點的重置電壓正確轉(zhuǎn)換成對應的數(shù)字值。 進一步地，由于本發(fā)明根據(jù)判斷結(jié)果對當前斜坡起始電壓進行適應性的調(diào)整，將
調(diào)整后的斜坡起始電壓作為下一個模數(shù)轉(zhuǎn)換單位的斜坡起始電壓，如此循環(huán)，直至處理完
圖像中需要進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的全部像素點為止，這能大大降低模數(shù)轉(zhuǎn)換的動態(tài)范圍，大大提
高圖像質(zhì)量。 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精 神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明保護的范圍之內(nèi)。
1權(quán)利要求
一種斜坡起始電壓的動態(tài)調(diào)整方法，其特征在于，該方法包括A，獲取互補金屬氧化物CMOS圖像傳感器對一幅圖像進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的當前模數(shù)轉(zhuǎn)換單位；B，從當前斜坡起始電壓開始掃描，獲得所述當前模數(shù)轉(zhuǎn)換單位中的各個像素點的重置電壓對應的數(shù)字值；C，計算步驟B中獲得的數(shù)字值的平均值；D，根據(jù)該平均值調(diào)整當前斜坡起始電壓，將調(diào)整后的斜坡起始電壓作為當前斜坡起始電壓，返回執(zhí)行步驟A，直至處理完所述圖像中需要進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的全部像素點。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟D中根據(jù)該平均值調(diào)整當前斜坡起始 電壓包括計算平均值與預設的目標值的差值；若該差值大于O，則確定平均值大于預設的目標值，降低當前斜坡起始電壓，若該差值 小于O，則確定平均值小于預設的目標值，提高當前斜坡起始電壓。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述降低當前斜坡起始電壓包括對所述 差值進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，得到對應的模擬值，將當前斜坡起始電壓減去該模擬值，將得到的結(jié)果 作為降低后的斜坡起始電壓；或者，設置一個預設值，該預設值為0與所述差值之間的任何 值，對該預設值進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，得到對應的模擬值，將當前斜坡起始電壓減去該模擬值，將 得到的結(jié)果作為降低后的斜坡起始電壓；所述提高當前斜坡起始電壓包括計算所述差值的絕對值；對所述差值的絕對值進行 數(shù)模轉(zhuǎn)換，得到對應的模擬值，將當前斜坡起始電壓加上該模擬值，將得到的結(jié)果作為提高 后的斜坡起始電壓；或者，設置一個預設值，該預設值為0與所述差值的絕對值之間的任何 值，對該預設值進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，得到對應的模擬值，將當前斜坡起始電壓加上該模擬值，將 得到的結(jié)果作為提高后的斜坡起始電壓。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟A中獲取的當前模數(shù)轉(zhuǎn)換單位為像素 行或幀。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，若步驟A中獲取的當前模數(shù)轉(zhuǎn)換單位為第 一幀的第一個像素行，或者步驟A中獲取的當前模數(shù)轉(zhuǎn)換單位為第一幀，則步驟B中的當前 斜坡起始電壓是由根據(jù)采樣出的至少一個附加像素點的重置電壓所確定的，所述附加像素 點為所述圖像中不需要CMOS圖像傳感器進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的像素點。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或5所述的方法，其特征在于，所述步驟B中從當前斜坡起始電壓開 始掃描，獲得當前模數(shù)轉(zhuǎn)換單位中的各個像素點的重置電壓對應的數(shù)字值為CMOS圖像傳感器中的斜坡發(fā)生器從當前斜坡起始電壓開始掃描，同時啟動計數(shù)器從預 設初值開始計數(shù)；當所述斜坡發(fā)生器掃描到像素點的重置電壓時，計數(shù)器所對應的當前值為該重置電壓 對應的數(shù)字值。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，步驟C包括收集步驟B中獲得的所述當前模數(shù)轉(zhuǎn)換單位的所有像素點中兩個以上的像素點的重 置電壓對應的數(shù)字值；計算收集的數(shù)字值的平均值。
8. —種斜坡起始電壓的動態(tài)調(diào)整裝置，其特征在于，該裝置包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)運 算單元和電壓調(diào)整器；其中，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器用于獲取CMOS圖像傳感器對一幅圖像進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的當前模數(shù)轉(zhuǎn)換 單位，并從當前斜坡起始電壓開始掃描，獲得所述當前模數(shù)轉(zhuǎn)換單位中的各個像素點的重 置電壓對應的數(shù)字值，并在接收到來自所述電壓調(diào)整器的轉(zhuǎn)換通知后，繼續(xù)執(zhí)行獲取的操 作；所述數(shù)據(jù)運算單元用于計算所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器獲得的數(shù)字值的平均值； 所述電壓調(diào)整器用于根據(jù)該平均值調(diào)整當前斜坡起始電壓，將調(diào)整后的斜坡起始電壓作為當前斜坡起始電壓，發(fā)送轉(zhuǎn)換通知給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器，直至處理完所述圖像中需要模數(shù)轉(zhuǎn)換的全部象素點。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述電壓調(diào)整器包括計算子單元、判斷 子單元、第一調(diào)整子單元和第二調(diào)整子單元；其中，所述計算子單元用于計算平均值與預設的目標值的差值；所述判斷子單元用于判斷所述差值是否大于0，如果是，則確定平均值大于預設的目標 值，發(fā)送第一判斷通知給第一調(diào)整子單元，如果小于0，則確定平均值小于預設的目標值，發(fā) 送第二判斷通知給第二調(diào)整子單元；所述第一調(diào)整子單元用于接收到第一判斷通知后，降低當前斜坡起始電壓，將降低后 的斜坡起始電壓作為當前斜坡起始電壓，之后發(fā)送轉(zhuǎn)換通知給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器；所述第二調(diào)整單元用于接收到第二判斷通知后，提高當前斜坡起始電壓，將提高后的 斜坡起始電壓作為當前斜坡起始電壓，之后發(fā)送轉(zhuǎn)換通知給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述電壓調(diào)整器還包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器；其中，所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器連接在所述判斷子單元與所述第一調(diào)整子單元、所述第二調(diào)整子單元 之間，接收所述判斷子單元發(fā)送的第一判斷通知，對所述差值或者預設值進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，該 預設值為0與所述差值之間的任何值，得到對應的模擬值，將該模擬值攜帶在第一判斷通 知中發(fā)送給第一調(diào)整子單元；或者接收所述判斷子單元發(fā)送的第二判斷通知，計算所述差 值的絕對值，對該差值的絕對值或者預設值進行數(shù)模轉(zhuǎn)換，該預設值為0與所述差值的絕 對值之間的任何值，得到對應的模擬值，將該模擬值攜帶在第二判斷通知中發(fā)送給第二調(diào) 整子單元；所述第一調(diào)整子單元將當前斜坡起始電壓減去所述第一判斷通知中的模擬值，將降低 后的斜坡起始電壓作為當前斜坡起始電壓；所述第二調(diào)整子單元將當前斜坡起始電壓加上所述第二判斷通知中的模擬值，將提高 后的斜坡起始電壓作為當前斜坡起始電壓。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8至11任一所述的裝置，其特征在于，該裝置還包括附加像素點提 供單元和重置電壓采樣保持電路；其中，附加像素點單元用于提供附加像素點，該附加像素點為一幅圖像中不需要CMOS圖像 傳感器進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的像素點；所述重置電壓采樣保持電路用于采樣所述附加像素點單元提供的至少一個附加像素 點的重置電壓，并在所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器獲取的當前模數(shù)轉(zhuǎn)換單位為第一幀的第一個像素行，或者獲取的當前模數(shù)轉(zhuǎn)換單位為第一幀時，根據(jù)采樣的重置電壓確定當前斜坡起始電壓， 輸出該當前斜坡起始電壓給所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種斜坡起始電壓的動態(tài)調(diào)整方法和裝置，該方法包括A，獲取互補金屬氧化物CMOS圖像傳感器對一幅圖像進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的當前模數(shù)轉(zhuǎn)換單位；B，從當前斜坡起始電壓開始掃描，獲得所述當前模數(shù)轉(zhuǎn)換單位中的各個像素點的重置電壓對應的數(shù)字值；C，計算步驟B中獲得的數(shù)字值的平均值；D，根據(jù)該平均值調(diào)整當前斜坡起始電壓，將調(diào)整后的斜坡起始電壓作為當前斜坡起始電壓，返回執(zhí)行步驟A，直至處理完所述圖像中需要進行模數(shù)轉(zhuǎn)換的全部像素點。采用本發(fā)明，有利于實現(xiàn)斜坡起始電壓的動態(tài)調(diào)整，提高圖像質(zhì)量。
文檔編號H04N5/335GK101753782SQ20081018669
公開日2010年6月23日 申請日期2008年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月16日
發(fā)明者付璟軍, 任康樂, 肖本懿, 胡文閣 申請人:比亞迪股份有限公司