專(zhuān)利名稱(chēng)：具抖動(dòng)補(bǔ)償?shù)膱D像傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及成像傳感器，且更特定而言但非專(zhuān)指，涉及具有用于抖動(dòng)補(bǔ)償?shù)?元件的成像傳感器。
背景技術(shù)：
集成電路已開(kāi)發(fā)成減小用于實(shí)現(xiàn)電路的組件的大小。舉例而言，集成電路已使用 不斷變小的設(shè)計(jì)特征，此舉減小用于實(shí)現(xiàn)電路的面積，以使設(shè)計(jì)特征現(xiàn)恰好低于可見(jiàn)光的 波長(zhǎng)。由于作為感測(cè)陣列的一部分的圖像傳感器及個(gè)別像素的大小不斷減小，更有效率地 捕獲在入射光照射感測(cè)陣列時(shí)所形成的電荷變得重要。另外，相機(jī)的運(yùn)動(dòng)(諸如由手持式 相機(jī)引起的抖動(dòng))的效應(yīng)較不利地影響由大小不斷減小的感測(cè)陣列所攝取的圖像的質(zhì)量。附圖簡(jiǎn)述參考以下附圖來(lái)描述本發(fā)明的非限制性且非詳盡的實(shí)施例，其中除非另有說(shuō)明， 否則相同附圖標(biāo)記貫穿各附圖指示相同部分。

圖1為示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的成像傳感器的框圖。圖2為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的樣本抖動(dòng)檢測(cè)像素群的示意圖。圖3為示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的從抖動(dòng)檢測(cè)像素群和主像素陣列中讀出 數(shù)據(jù)的時(shí)序圖。圖4為示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的以主像素陣列的k倍速率從抖動(dòng)檢測(cè)像素 群中讀出數(shù)據(jù)的時(shí)序圖。圖5為示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的以主像素陣列的四倍速率從抖動(dòng)檢測(cè)像 素群中讀出數(shù)據(jù)的時(shí)序圖。圖6為示出預(yù)覽模式與攝取模式之間的不同分辨率及幀速率的時(shí)序圖。圖7為示出預(yù)覽模式與攝取模式之間的不同分辨率及幀速率的時(shí)序圖。圖8(現(xiàn)有技術(shù))為示出預(yù)覽模式與攝取模式之間的不同分辨率及幀速率的時(shí)序 圖。圖9為示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的預(yù)覽模式與攝取模式之間的不同分辨率 及幀速率的時(shí)序圖。圖10為示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的可執(zhí)行抗抖動(dòng)計(jì)算的時(shí)間周期的時(shí)序圖。圖11為示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的使用抖動(dòng)檢測(cè)像素群選擇主像素幀的流 程圖。
具體實(shí)施例方式本文中描述具有抖動(dòng)補(bǔ)償?shù)膱D像傳感器的實(shí)施例。在以下描述中，陳述眾多特定 細(xì)節(jié)以透徹理解這些實(shí)施例。然而，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到可在沒(méi)有這些特定細(xì)節(jié) 中的一個(gè)或多個(gè)的情況下或通過(guò)其它方法、組件、材料等等來(lái)實(shí)踐本文中所描述的技術(shù)。在
4其它情況下，不詳細(xì)顯示或描述熟知結(jié)構(gòu)、材料或操作以避免使某些方面混淆。本說(shuō)明書(shū)通篇中引用“一個(gè)實(shí)施例”或“一實(shí)施例”意味著結(jié)合該實(shí)施例中所描述 的特定特征、結(jié)構(gòu)或特性包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。因此，本說(shuō)明書(shū)通篇中各處的 詞組“在一個(gè)實(shí)施例中”或“在一實(shí)施例中”的出現(xiàn)未必均指同一實(shí)施例。另外，可在一個(gè)或 多個(gè)實(shí)施例中以任何合適的方式組合特定特征、結(jié)構(gòu)或特性。如本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“或” 通常意味著涵蓋包括性功能的意義，諸如“和/或”。如本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“相機(jī)”亦可指 多功能裝置(諸如蜂窩電話)，這些多功能裝置包含類(lèi)似于相機(jī)的功能且常共享諸如內(nèi)存 的組件和處理功能。圖1為示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的成像傳感器100的框圖?？墒褂谜婊虮?面照明成像傳感器來(lái)實(shí)踐本發(fā)明的實(shí)施例。成像傳感器100的所示實(shí)施例包括像素陣列 105、讀出電路110、功能邏輯115、控制電路120，以及一個(gè)或多個(gè)抖動(dòng)檢測(cè)像素群130?？?如說(shuō)明來(lái)放置該一個(gè)或多個(gè)抖動(dòng)檢測(cè)像素群130，但是可使用其它位置、形狀、取向及大小。像素陣列105為成像像素(例如，像素P1、P2.....Pn)的二維(“2D”)陣列。在
一個(gè)實(shí)施例中，每個(gè)像素為諸如互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(“CMOS”)成像像素的有源像素傳 感器(“APS”)。每個(gè)像素通常具有諸如光電二極管區(qū)域的感光區(qū)域，其用于收集由入射到 像素上的光所生成的電荷。如所說(shuō)明，將每個(gè)像素排列成行(例如，行Rl至Ry)和列(例 如，列C 1至Cx)以獲取人、地點(diǎn)或?qū)ο蟮膱D像數(shù)據(jù)，該圖像數(shù)據(jù)接著可用來(lái)呈現(xiàn)人、地點(diǎn)或 對(duì)象的2D圖像。每個(gè)像素可包括針對(duì)不同色彩的子像素群(諸如，具有以拜耳圖案(Bayer pattern)排列的彩色微透鏡的四個(gè)像素)。在每個(gè)像素已獲取其圖像數(shù)據(jù)或圖像電荷之后，圖像數(shù)據(jù)由讀出電路110讀出并 轉(zhuǎn)移至功能邏輯115。讀出電路110可包括放大電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路或其它電路。功能邏 輯115可包括用于處理抖動(dòng)檢測(cè)像素群數(shù)據(jù)的諸如離散邏輯、一個(gè)或多個(gè)處理器和/或內(nèi) 存(包括查找表)的邏輯電路。功能邏輯亦可用于儲(chǔ)存圖像數(shù)據(jù)或通過(guò)應(yīng)用后期圖像效果 來(lái)操縱圖像數(shù)據(jù)(例如，剪切、旋轉(zhuǎn)、消除紅眼、調(diào)整亮度、調(diào)整對(duì)比度或其它操作)。在一個(gè) 實(shí)施例中，讀出電路110可沿讀出列線一次讀出一行圖像數(shù)據(jù)(已說(shuō)明)或者可使用各種 其它技術(shù)讀出圖像數(shù)據(jù)(未說(shuō)明)，諸如串行讀出或并發(fā)地全并行讀出所有像素?？刂齐娐?20耦接至像素陣列105以控制像素陣列105的操作特性。舉例而言， 控制電路120可生成用于控制圖像獲取的快門(mén)信號(hào)。可響應(yīng)于用戶按壓快門(mén)按鈕、接收到 來(lái)自閃光燈的信號(hào)、定時(shí)器信號(hào)的期滿及其類(lèi)似而生成該快門(mén)信號(hào)。在一個(gè)實(shí)施例中，色彩圖案(例如，拜耳圖案)及圖像處理可用于重構(gòu)每個(gè)像素的 RGB色彩。在另一實(shí)施例中，多個(gè)分離圖像傳感器可用于通過(guò)結(jié)合來(lái)自每個(gè)傳感器的同一像 素的圖像來(lái)確定個(gè)別像素的RGB色彩以重構(gòu)個(gè)別像素的RGB色彩。舉例而言，使用一個(gè)或多個(gè)抖動(dòng)檢測(cè)像素群130以減小可能是由于使用手持式相 機(jī)拍攝照片而產(chǎn)生的模糊。由移動(dòng)相機(jī)拍攝的照片可歸因于例如手抖動(dòng)、機(jī)械快門(mén)所引起 的移動(dòng)或推壓快照按鈕而模糊。本發(fā)明的教示允許減小最終所攝取的圖像內(nèi)的由這些移動(dòng) 所引起的模糊效應(yīng)。在各種實(shí)施例中，可按照節(jié)省成本的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)這些教示以便使這些 教示適用于消費(fèi)型電子產(chǎn)品。相比而言，常規(guī)方法常通過(guò)使用具有抵消驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械懸架來(lái)減小相機(jī)移動(dòng)對(duì) 于最終所攝取的圖像的影響。系統(tǒng)中常包括機(jī)電運(yùn)動(dòng)感測(cè)裝置。其它常規(guī)方法可包括將數(shù)據(jù)處理算法應(yīng)用于具有所攝取的每個(gè)幀的數(shù)據(jù)的整個(gè)集合，其需要海量存儲(chǔ)器和/或需要 大量復(fù)雜邏輯軟件或邏輯電路的濾波器電路。常規(guī)解決方案的典型的高成本常使其較不易 被較低成本的消費(fèi)型電子裝置所接受。盡管可使用其它位置，但可如所示來(lái)放置一個(gè)或多個(gè)抖動(dòng)檢測(cè)像素群130。取決于 傳感器的設(shè)計(jì)，處于“抖動(dòng)檢測(cè)像素群130”中的像素可為任何大小。一個(gè)或多個(gè)抖動(dòng)檢測(cè) 像素群130可取決于成本考慮因素實(shí)現(xiàn)于各種實(shí)施例中，且其可取決于設(shè)計(jì)及應(yīng)用要求而 位于傳感器陣列上的任何位置中。大體而言，較多抖動(dòng)檢測(cè)像素群130導(dǎo)致較佳性能，且每 個(gè)群內(nèi)的較多像素導(dǎo)致較佳性能。圖2為樣本抖動(dòng)檢測(cè)像素群的示意圖。一個(gè)或多個(gè)附加像素群可用于檢測(cè)圖像的 抖動(dòng)量。與從主像素陣列105讀出圖像信息相比，每個(gè)附加像素群可按照更快的幀速率或 更快讀出時(shí)序(諸如，以兩倍或兩倍以上的速率)來(lái)操作。每個(gè)抖動(dòng)檢測(cè)像素群130可排列成(例如)單一像素210、mXn陣列220、長(zhǎng)為m 的行230、高為η的列240或長(zhǎng)為m的行X高為η的列250。可通過(guò)使用像素陣列的子集 (根據(jù)定義，其包括該集合)而形成抖動(dòng)檢測(cè)像素群130。因此，可從與主像素陣列105共 享相同襯底的陣列中的像素的子集形成一個(gè)或多個(gè)抖動(dòng)檢測(cè)像素群130。在其它實(shí)施例中， 分離襯底可用于一個(gè)或多個(gè)抖動(dòng)檢測(cè)像素群130及主像素陣列105。如上文所論述，通常以比讀出主像素陣列的速率快的速率來(lái)讀出抖動(dòng)檢測(cè)像素群 130。圖3為示出從抖動(dòng)檢測(cè)像素群130及主像素陣列105讀出數(shù)據(jù)的時(shí)序圖。行310示 出從主像素陣列105發(fā)生的幀讀出速率。行320示出從抖動(dòng)檢測(cè)像素群130發(fā)生的讀出速 率。在所說(shuō)明的實(shí)施例中，行320示出從抖動(dòng)檢測(cè)像素群130發(fā)生的讀出速率為從主像素 陣列105發(fā)生的讀出速率的兩倍。行320中的數(shù)據(jù)為抖動(dòng)檢測(cè)像素群130的平均亮度值。在所說(shuō)明的實(shí)例中，每個(gè) 幀的“抖動(dòng)量”可如下計(jì)算幀i的抖動(dòng)量=ABS (數(shù)據(jù)1⑴-數(shù)據(jù)2⑴)，其中ABS(x)為χ的絕對(duì)值。更一般而言，該等式可描述為幀i的抖動(dòng)量=STD (數(shù)據(jù)1⑴、數(shù)據(jù)2(i).....數(shù)據(jù)k(i))，其中STD(x(k))為數(shù)據(jù)l(i)、數(shù)據(jù)2(i).....數(shù)據(jù)k(i)的標(biāo)準(zhǔn)偏差值。在使用多個(gè)(諸如四個(gè))群(群A、群B、群C、群D)的情況下，抖動(dòng)量可如下計(jì)算幀i中的像素群A的抖動(dòng)量=STD (數(shù)據(jù)A l(i)、數(shù)據(jù)A 2⑴.....數(shù)據(jù)A k(i))，幀i中的像素群B的抖動(dòng)量=STD (數(shù)據(jù)B l(i)、數(shù)據(jù)A 2⑴.....數(shù)據(jù)B k(i))，幀i中的像素群C的抖動(dòng)量=STD(數(shù)據(jù)C l(i)、數(shù)據(jù)A 2(i).....數(shù)據(jù)C k(i))，幀i中的像素群D的抖動(dòng)量=STD (數(shù)據(jù)D l(i)、數(shù)據(jù)A 2(i).....數(shù)據(jù)D k(i))?？赏ㄟ^(guò)使用平均值方法、最大值方法或其它方法來(lái)計(jì)算最終抖動(dòng)量?？扇缦碌卮_ 定使用平均值方法來(lái)計(jì)算的最終抖動(dòng)量幀i的最終抖動(dòng)量=(幀I中的像素群A的抖動(dòng)量+幀I中的像素群B的抖動(dòng)量 +幀I中的像素群C的抖動(dòng)量+幀i中的像素群D的抖動(dòng)量)/4?？扇缦挛乃攀鰜?lái)確定使用最大值方法來(lái)計(jì)算的最終抖動(dòng)量。假設(shè)幀I中的像素 群A的抖動(dòng)量為幀I中的最大值，則最終抖動(dòng)量為
幀I的最終抖動(dòng)量=幀I中的像素群A的抖動(dòng)量。圖4為示出以主像素陣列105的k倍速率從抖動(dòng)檢測(cè)像素群130讀出數(shù)據(jù)的時(shí)序 圖。行410示出從主像素陣列105發(fā)生的幀讀出速率。行420示出從抖動(dòng)檢測(cè)像素群130 發(fā)生的讀出速率。因此，行420示出從抖動(dòng)檢測(cè)像素群130發(fā)生的讀出速率是從主像素陣 列105發(fā)生的讀出速率的k倍。在比正常像素讀出周期快的k倍速率處應(yīng)用最終抖動(dòng)量的情況下，則“抖動(dòng)量”可 描述為幀i的抖動(dòng)量=STD (數(shù)據(jù)1⑴、數(shù)據(jù)2(i).....數(shù)據(jù)k(i))，其中STD(x(k))為數(shù)據(jù)l(i)、數(shù)據(jù)2(i).....數(shù)據(jù)k(i)的標(biāo)準(zhǔn)偏差值。圖5為示出以主像素陣列105的四倍速率從抖動(dòng)檢測(cè)像素群130讀出數(shù)據(jù)的時(shí)序 圖。行510示出從主像素陣列105發(fā)生的幀讀出的速率。行520示出從抖動(dòng)檢測(cè)像素群 130發(fā)生的讀出的速率。因此，行520示出從抖動(dòng)檢測(cè)像素群130發(fā)生的讀出的速率獨(dú)立于 從主像素陣列105發(fā)生的實(shí)際讀出。圖6為示出預(yù)覽模式與攝取模式之間的不同分辨率及幀速率的時(shí)序圖。行610示 出從主像素陣列105發(fā)生的幀讀出的速率。時(shí)間630示出用戶何時(shí)開(kāi)始獲取合乎需要地點(diǎn) 中的圖像目標(biāo)。如行610中所示出，在時(shí)間630期間進(jìn)行預(yù)覽幀讀出。時(shí)間640示出用戶 何時(shí)按壓“快照”按鈕。時(shí)間650示出從主像素陣列105讀出攝取幀的時(shí)間周期。相機(jī)抗 抖動(dòng)裝置可選擇攝取幀中的任一幀作為最佳幀。在時(shí)間660處，相機(jī)返回至進(jìn)行預(yù)覽幀讀 出的預(yù)覽模式。然而，在許多情況下，因?yàn)橛脩敉ǔＴ诎磯嚎煺瞻粹o之前幾秒嘗試獲取正確 點(diǎn)中的正確圖像目標(biāo)，所以在按壓快照按鈕的前相機(jī)已看到若干類(lèi)似幀。圖7為示出預(yù)覽模式與攝取模式之間的不同分辨率及幀速率的時(shí)序圖。時(shí)間周期 730示出為用戶想要攝取的圖像目標(biāo)呈現(xiàn)相同和/或類(lèi)似圖像目標(biāo)的時(shí)間周期。因?yàn)槌Ｒ?guī) 或傳統(tǒng)抗抖動(dòng)裝置通常使用應(yīng)用正常傳感器像素?cái)?shù)據(jù)的通用或?qū)Ｓ酶咄V波器或抗抖動(dòng) 濾波器，所以難以使來(lái)自具有不同分辨率及幀速率的幀的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。圖8為示出在預(yù)覽模式與攝取模式之間使用不同分辨率及幀速率的常規(guī)技術(shù)的 時(shí)序圖。行810示出從主像素陣列105發(fā)生的幀讀出的速率。行820示出亦從主像素陣列 讀出預(yù)覽幀的抗抖動(dòng)數(shù)據(jù)(PD)的速率。在預(yù)覽模式830期間，數(shù)據(jù)通常以較快幀速率但以 較低分辨率讀出。在幀攝取模式840期間，數(shù)據(jù)通常以較慢幀速率但以較高分辨率讀出。由于難以使來(lái)自具有不同分辨率及幀速率的幀的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)，所以即使相機(jī)可在 用戶在時(shí)間850處按壓攝取/快照按鈕之前具有來(lái)自若干幀的相同/類(lèi)似圖像目標(biāo)，常規(guī) 抗抖動(dòng)裝置通常僅在用戶按壓攝取/快照按鈕之后在時(shí)間周期860處開(kāi)始抗抖動(dòng)計(jì)算或決 定。此限制通常導(dǎo)致非常緩慢的抗抖動(dòng)響應(yīng)時(shí)間或需要大的幀緩沖器以改良性能。相比而 言，本發(fā)明具有與主像素陣列不同的讀出周期。因?yàn)椤白罴褞睕Q定使用來(lái)自抖動(dòng)檢測(cè)像素 群130的數(shù)據(jù)，所以可獨(dú)立地計(jì)算抖動(dòng)量。圖9為示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的預(yù)覽模式與攝取模式之間的不同分辨率 及幀速率的時(shí)序圖。行910示出從主像素陣列105發(fā)生的幀讀出的速率。行920示出從抖 動(dòng)檢測(cè)像素群130讀出抖動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)的速率。在預(yù)覽模式930期間，抖動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)可按照 與幀攝取模式940期間的抖動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)讀出相同的速率及分辨率讀出。因?yàn)楸疚闹薪沂玖瞬煌x出周期及分離像素，所以可獨(dú)立于正常像素陣列幀速率或分辨率來(lái)計(jì)算與抗抖動(dòng)有關(guān)的數(shù)據(jù)。因?yàn)榭瑟?dú)立于正常像素陣列幀速率或分辨率來(lái)計(jì)算 與抗抖動(dòng)有關(guān)的數(shù)據(jù)，所以可在用戶在時(shí)間950處按壓攝取/快照按鈕的前計(jì)算與抗抖動(dòng) 有關(guān)的數(shù)據(jù)。圖10為示出可執(zhí)行抗抖動(dòng)計(jì)算的時(shí)間周期的時(shí)序圖。抗抖動(dòng)計(jì)算可始于時(shí)間 1030而開(kāi)始。因?yàn)樵谟脩舭磯簲z取按鈕之前所攝取的圖像已聚焦若干幀，所以可執(zhí)行預(yù)先 快門(mén)按壓計(jì)算以達(dá)成較佳抗抖動(dòng)算法性能。圖11為示出使用抖動(dòng)檢測(cè)像素群的主像素幀選擇的流程圖。在操作1110中，從 一個(gè)或多個(gè)抖動(dòng)檢測(cè)像素群接收抖動(dòng)檢測(cè)像素群數(shù)據(jù)。該抖動(dòng)檢測(cè)像素群數(shù)據(jù)以比來(lái)自主 像素陣列的幀速率快的速率傳輸?？蓮乃邮盏亩秳?dòng)檢測(cè)像素?cái)?shù)據(jù)提取平均亮度信息。在操作1120中執(zhí)行抖動(dòng)計(jì)算?？墒褂枚秳?dòng)檢測(cè)像素群數(shù)據(jù)使用以下(或等效、類(lèi) 似和/或經(jīng)調(diào)適的)等式來(lái)確定抖動(dòng)信息周期i的抖動(dòng)量=STD (數(shù)據(jù)1⑴、數(shù)據(jù)2⑴.....數(shù)據(jù)k(i))，其中STD(x(k))為數(shù)據(jù)l(i)、數(shù)據(jù)2(i).....數(shù)據(jù)k(i)的標(biāo)準(zhǔn)偏差的值。在操作1130中，判定是否已接收到照片拍攝信號(hào)。該照片拍攝信號(hào)可為，例如用 戶已按壓相機(jī)上的快門(mén)按鈕、閃光信號(hào)、定時(shí)器信號(hào)等。若已接收到照片拍攝信號(hào)，則邏輯 流程進(jìn)行至操作1140。在操作1140中，使用抖動(dòng)檢測(cè)像素群數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算統(tǒng)計(jì)量，諸如先前N個(gè)周期的最 大值、最小值、平均值和/或其它與抖動(dòng)有關(guān)的信息。這些統(tǒng)計(jì)量可用于，例如通過(guò)比較這 些所計(jì)算值與預(yù)定限值而確定所攝取的圖像幀是否將有可能是可接受的。最大值為表示N 個(gè)周期中的最大抖動(dòng)值的值。最小值為表示N個(gè)周期期間的最小抖動(dòng)值的值。平均值為表 示N個(gè)周期的平均抖動(dòng)值的值。N為整數(shù)值，其表示可計(jì)算最大值、最小值及平均值的周期 的數(shù)目。可由應(yīng)用程序設(shè)計(jì)師根據(jù)速度、功率、成本及準(zhǔn)確度取舍來(lái)選擇N的值。若在操作 1130中確定尚未接收到照片拍攝信號(hào)，則邏輯流程進(jìn)行至操作1150，在操作1150中評(píng)估 “是否(條件)”?？墒褂弥T如最大值、最小值或平均值的抖動(dòng)檢測(cè)像素群導(dǎo)出的數(shù)據(jù)和當(dāng)前 周期抖動(dòng)信息來(lái)評(píng)估該是否(條件)。舉例而言，可按比例調(diào)整當(dāng)前周期抖動(dòng)值并將其與最 大值、最小值或平均值的值相比較，例如以判定是否選擇當(dāng)前幀。若按比例調(diào)整的當(dāng)前周期 值大于最大值且大于平均值并小于最小值，則程序流程進(jìn)行至操作1160，此時(shí)選擇來(lái)自主 像素陣列的圖像幀作為與所接收的照片拍攝信號(hào)相關(guān)聯(lián)的照片。若比較的結(jié)果為否，則程 序流程進(jìn)行至上文所論述的操作1140。在各種實(shí)施例中，用以確定幀選擇的可接受值可表 達(dá)為百分比、容許值的范圍、查找表等?？赏ㄟ^(guò)使用如上文實(shí)例中所說(shuō)明的一個(gè)或若干條件 來(lái)確定對(duì)于是否選擇當(dāng)前幀作為最終照片的確定。亦可由應(yīng)用程序設(shè)計(jì)師根據(jù)速度、功率、 成本及準(zhǔn)確度取舍來(lái)選擇邏輯條件的閾值。包括摘要中所描述的內(nèi)容的本發(fā)明的所示實(shí)施例的以上描述并不旨在窮盡或?qū)?本發(fā)明限于所揭示的精確形式。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，雖然本文中出于說(shuō)明性 目的而描述本發(fā)明的特定實(shí)施例及示例，但各種修改可能落入本發(fā)明的范圍內(nèi)?？筛鶕?jù)以上描述對(duì)本發(fā)明進(jìn)行這些修改。不應(yīng)將以下權(quán)利要求中所使用的術(shù)語(yǔ)理 解為將本發(fā)明限于本說(shuō)明書(shū)中所揭示的特定實(shí)施例。實(shí)情為，本發(fā)明的范圍將完全由以下 權(quán)利要求來(lái)確定，其將根據(jù)已建立的權(quán)利要求解釋原則來(lái)解釋。
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權(quán)利要求
1.一種相機(jī)，包括主像素陣列，其用于以圖像幀速率生成圖像的圖像幀；第一抖動(dòng)檢測(cè)像素群，其用于生成抖動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)，其中以比所述圖像幀速率快的速率 采樣所述第一抖動(dòng)檢測(cè)像素群的一個(gè)或多個(gè)像素；以及邏輯電路，其用于在接收到照片拍攝信號(hào)之后評(píng)估所述抖動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)以選擇所生成的 圖像幀中的一幀。
2.如權(quán)利要求1所述的相機(jī)，其特征在于，還包括用于生成抖動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)的第二抖動(dòng) 檢測(cè)像素群，其中以比所述圖像幀速率快的速率采樣所述第二抖動(dòng)檢測(cè)像素群的一個(gè)或多 個(gè)像素。
3.如權(quán)利要求1所述的相機(jī)，其特征在于，所述第一抖動(dòng)檢測(cè)像素群包括排列成行和 列的多個(gè)像素。
4.如權(quán)利要求3所述的相機(jī)，其特征在于，每一行中像素的所述數(shù)目相同。
5.如權(quán)利要求1所述的相機(jī)，其特征在于，所述圖像幀速率包括攝取幀速率，且其中所 述第一抖動(dòng)檢測(cè)像素群的所述一個(gè)或多個(gè)像素各自以所述攝取幀速率的兩倍快的速率采樣。
6.如權(quán)利要求1所述的相機(jī)，其特征在于，還包括在接收到所述照片拍攝信號(hào)之前用 所述主像素陣列攝取預(yù)覽幀。
7.如權(quán)利要求6所述的相機(jī)，其特征在于，以比所述預(yù)覽幀的攝取速率快的速率采樣 所述第一抖動(dòng)檢測(cè)像素群的所述一個(gè)或多個(gè)像素。
8.如權(quán)利要求6所述的相機(jī)，其特征在于，響應(yīng)于所述照片拍攝信號(hào)而選擇所述圖像 幀中的一幀。
9.如權(quán)利要求1所述的相機(jī)，其特征在于，對(duì)于在由所述圖像幀速率確定的時(shí)間周期 期間接收的所述抖動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)執(zhí)行一邏輯函數(shù)。
10.如權(quán)利要求9所述的相機(jī)，其特征在于，所述邏輯函數(shù)為對(duì)于在由所述圖像幀速率 確定的周期期間接收的抖動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)偏差函數(shù)。
11.如權(quán)利要求9所述的相機(jī)，其特征在于，在接收到所述照片拍攝信號(hào)之前執(zhí)行所述 邏輯函數(shù)。
12.如權(quán)利要求11所述的相機(jī)，其特征在于，在接收到所述照片拍攝信號(hào)之前所執(zhí)行 的所述邏輯函數(shù)用于在接收到所述照片拍攝信號(hào)之后從所述主像素陣列選擇圖像幀。
13.如權(quán)利要求1所述的相機(jī)，其特征在于，所執(zhí)行的邏輯函數(shù)比較所計(jì)算的值與預(yù)定限值。
14.如權(quán)利要求1所述的相機(jī)，其特征在于，所述主像素陣列及所述第一抖動(dòng)檢測(cè)像素 群在同一襯底上形成。
15.一種用于圖像穩(wěn)定化的方法，包括 在相機(jī)處接收?qǐng)D像的入射光；用所接收的入射光來(lái)照射主像素陣列及第一抖動(dòng)像素檢測(cè)群； 響應(yīng)于照射所述主像素陣列的所述入射光而生成圖像幀；通過(guò)以比圖像幀速率快的速率采樣所述第一抖動(dòng)檢測(cè)像素群的一個(gè)或多個(gè)像素而生 成抖動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)；接收照片拍攝信號(hào)；以及響應(yīng)于所計(jì)算的像素抖動(dòng)數(shù)據(jù)及所接收的照片拍攝信號(hào)從所生成的圖像幀選擇最終 圖像。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括通過(guò)以比所述圖像幀速率快的速 率采樣第二抖動(dòng)檢測(cè)像素群的一個(gè)或多個(gè)像素而生成抖動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)，其中所接收的入射光 照射所述第二抖動(dòng)檢測(cè)像素群。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括評(píng)估所述抖動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)以確定選 擇所生成的圖像幀中的一幀以與所述所接收的照片拍攝信號(hào)相關(guān)聯(lián)的時(shí)間。
18.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，還包括在接收到所述照片拍攝信號(hào)之前 使用所述主像素陣列生成預(yù)覽幀。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，還包括對(duì)于在由所述圖像幀速率確定的 時(shí)間周期期間接收的所述抖動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)執(zhí)行邏輯函數(shù)。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，在接收到所述照片拍攝信號(hào)之前執(zhí)行所 述邏輯函數(shù)。
21.—種成像傳感器，包括襯底；形成于所述襯底中的主像素陣列，其中所述主像素陣列排列成以圖像幀速率生成圖像 的圖像幀；形成于所述襯底中的第一抖動(dòng)檢測(cè)像素群，其中所述第一抖動(dòng)檢測(cè)像素群被排列成生 成抖動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)，其中以所述圖像幀速率的至少兩倍快的速率采樣所述第一抖動(dòng)檢測(cè)像素 群的一個(gè)或多個(gè)像素；以及邏輯電路，其用于在接收到照片拍攝信號(hào)之前評(píng)估所述抖動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)，且其中在接收 到所述照片拍攝信號(hào)之后響應(yīng)于所述所評(píng)估的抖動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)而選擇一幀。
22.如權(quán)利要求21所述的成像傳感器，其特征在于，還包括用于生成抖動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)的 第二抖動(dòng)檢測(cè)像素群，所述第二抖動(dòng)檢測(cè)像素群定位成與所述第一抖動(dòng)檢測(cè)像素群分離， 其中以比所述圖像幀速率快的速率采樣所述第二抖動(dòng)檢測(cè)像素群的一個(gè)或多個(gè)像素。
23.如權(quán)利要求22所述的成像傳感器，其特征在于，響應(yīng)于所述照片拍攝信號(hào)而生成 這些圖像幀且其中所述圖像幀包括圖像攝取幀。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有抖動(dòng)補(bǔ)償?shù)膱D像傳感器。一種相機(jī)包括主像素陣列、一個(gè)或多個(gè)抖動(dòng)檢測(cè)像素群及邏輯電路。該主像素陣列可按照?qǐng)D像幀速率生成圖像的圖像幀。該一個(gè)或多個(gè)抖動(dòng)檢測(cè)像素群可生成抖動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)，其中以比該圖像幀速率快的速率采樣該第一抖動(dòng)檢測(cè)像素群的一個(gè)或多個(gè)像素。該邏輯電路可在接收到照片拍攝信號(hào)之后評(píng)估該抖動(dòng)檢測(cè)數(shù)據(jù)以選擇所生成的圖像幀中的一幀。
文檔編號(hào)H04N5/3745GK102065221SQ20101055043
公開(kāi)日2011年5月18日 申請(qǐng)日期2010年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月11日
發(fā)明者李鎬星 申請(qǐng)人:美商豪威科技股份有限公司