一種用于圖像傳感器的像素信號(hào)讀出方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于半導(dǎo)體圖像感測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種圖像傳感器像素信號(hào)的讀出方法。
【背景技術(shù)】
[0002]圖像傳感器的速度即幀速，是表征圖像傳感器性能的一個(gè)重要指標(biāo)。對(duì)于采用列模數(shù)轉(zhuǎn)換的圖像傳感器而言，通常會(huì)在像素陣列的每一列下面放置一個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器。其結(jié)構(gòu)如圖1所示，在一個(gè)行時(shí)間內(nèi)，每一列的像素信號(hào)都通過(guò)位于像素下方的數(shù)模轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換并由數(shù)據(jù)輸出模塊輸出。
[0003]在很多應(yīng)用中，用戶僅對(duì)像素面陣中的一部分列感興趣，這時(shí)可以進(jìn)行開窗操作，如圖2所示，僅輸出感興趣列的像元信號(hào)。在這種情況下現(xiàn)有技術(shù)的圖像傳感器每個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器僅用于轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)的一列像素信號(hào)，當(dāng)進(jìn)行列方向的開窗操作時(shí)，僅有位于感興趣列下方的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元工作。由于行時(shí)間受到模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)間的限制，其幀頻并不會(huì)提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在進(jìn)行開窗操作的情況下能夠提升幀頻的用于圖像傳感器的像素信號(hào)讀出方法。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的用于圖像傳感器的像素信號(hào)讀出方法如下:
[0006]在像素陣列與列模數(shù)轉(zhuǎn)換器陣列之間添加總線傳輸模塊；將一次模數(shù)轉(zhuǎn)換所需時(shí)間T分成M個(gè)時(shí)間段，在每個(gè)時(shí)間段內(nèi)通過(guò)總線傳輸模塊將所開窗口內(nèi)的多個(gè)像元信號(hào)采樣到列模數(shù)轉(zhuǎn)換器之中，并且在M個(gè)時(shí)間段內(nèi)采集的所有像元信號(hào)每個(gè)像元信號(hào)對(duì)應(yīng)于一個(gè)列模數(shù)轉(zhuǎn)換器；經(jīng)過(guò)M個(gè)時(shí)間段的像元信號(hào)采集后，存儲(chǔ)有像元信號(hào)的所有列模數(shù)轉(zhuǎn)換器同時(shí)工作進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的結(jié)果由數(shù)據(jù)輸出模塊進(jìn)行輸出；按照上述方法將所開窗口的其余像元信號(hào)通過(guò)總線傳輸模塊采樣到列模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并通過(guò)數(shù)據(jù)輸出模塊輸出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果。
[0007]本發(fā)明的用于圖像傳感器的像素信號(hào)讀出方法具體步驟如下:
[0008]設(shè)圖像傳感器共有N列像元，所開窗口數(shù)量為1，窗口的列數(shù)為n，一次模數(shù)轉(zhuǎn)換所需時(shí)間為T ;將N/2n的值取整數(shù)，令該整數(shù)為M，則將一次模數(shù)轉(zhuǎn)換所需時(shí)間T分成M個(gè)時(shí)間段；所開窗口像素讀出方法包括下述步驟:
[0009]步驟一、在第一個(gè)時(shí)間段內(nèi)，將窗口第一、二行的2n個(gè)像元信號(hào)通過(guò)總線傳輸模塊采樣到任意2n路列模數(shù)轉(zhuǎn)換器之中；
[0010]步驟二、在后面任一時(shí)間段i內(nèi)，i = 2，…M ;將窗口第2 (i_l)+1、2 (i_l)+2彳丁的2n個(gè)像元信號(hào)通過(guò)總線傳輸模塊采樣到其他任意未存儲(chǔ)像元信號(hào)的2n路列模數(shù)轉(zhuǎn)換器之中，以此類推，在一次模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)間T內(nèi)，將窗口的2M行像元信號(hào)通過(guò)總線傳輸模塊采樣到2nM路列模數(shù)轉(zhuǎn)換器之中；
[0011]步驟三、2nM路列模數(shù)轉(zhuǎn)換器同時(shí)工作進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的結(jié)果由數(shù)據(jù)輸出模塊進(jìn)行輸出；
[0012]按照上述方法依次將窗口的所有行像元信號(hào)通過(guò)總線傳輸模塊采樣到列模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并通過(guò)數(shù)據(jù)輸出模塊輸出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果。
[0013]本發(fā)明的用于圖像傳感器的像素信號(hào)讀出方法還可以采用如下具體步驟:
[0014]設(shè)圖像傳感器共有N列像元，所開窗口數(shù)量為1，窗口的列數(shù)為n，總線傳輸模塊每個(gè)采樣周期將η’個(gè)像元信號(hào)采樣到η’路列模數(shù)轉(zhuǎn)換器，η’ < η或者η’ > η，一次模數(shù)轉(zhuǎn)換所需時(shí)間為T ;將Ν/η’的值取整數(shù)，令該整數(shù)為Μ，則將一次模數(shù)轉(zhuǎn)換所需時(shí)間T分成M個(gè)時(shí)間段；所開窗口像素讀出方法包括下述步驟:
[0015]步驟一、在第一個(gè)時(shí)間段內(nèi)，按照逐行逐列的順序?qū)⒋翱诘牡贗?η’個(gè)像元信號(hào)通過(guò)總線傳輸模塊采樣到任意η’路列模數(shù)轉(zhuǎn)換器之中；
[0016]步驟二、在第二個(gè)時(shí)間段，按照逐行逐列的順序?qū)⒌讦恰?+1?2η’個(gè)像元信號(hào)通過(guò)總線傳輸模塊采樣到其他任意未存儲(chǔ)像元信號(hào)的η’路列模數(shù)轉(zhuǎn)換器之中，以此類推，在一次模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)間T內(nèi)，將窗口內(nèi)Mn’個(gè)像元信號(hào)通過(guò)總線傳輸模塊采樣到Mn’路列模數(shù)轉(zhuǎn)換器之中；
[0017]步驟三、Mn’路列模數(shù)轉(zhuǎn)換器同時(shí)工作進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的結(jié)果由數(shù)據(jù)輸出模塊進(jìn)行輸出；
[0018]按照上述方法依次將窗口的所有行像元信號(hào)通過(guò)總線傳輸模塊采樣到列模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并通過(guò)數(shù)據(jù)輸出模塊輸出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果。
[0019]本發(fā)明的用于圖像傳感器的像素信號(hào)讀出方法還可以采用如下具體步驟:
[0020]設(shè)圖像傳感器共有N列像元，所開窗口數(shù)量為1，窗口的列數(shù)為η，一次模數(shù)轉(zhuǎn)換所需時(shí)間為T ;將2Ν/η的值取整數(shù)，令該整數(shù)為Μ，則將一次模數(shù)轉(zhuǎn)換所需時(shí)間T分成M個(gè)時(shí)間段；所開窗口像素讀出方法包括下述步驟:
[0021]步驟一、在第一、第二個(gè)時(shí)間段內(nèi)，將窗口第一行的η列像元信號(hào)通過(guò)總線傳輸模塊采樣到任意η路列模數(shù)轉(zhuǎn)換器之中；
[0022]步驟二、在第三、第四個(gè)時(shí)間段內(nèi)，將窗口第二行的η列像元信號(hào)通過(guò)總線傳輸模塊采樣到其余未存儲(chǔ)像元信號(hào)的任意η列模數(shù)轉(zhuǎn)換器之中；以此類推，在一次模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)間T內(nèi)，將窗口內(nèi)Μ/2行的像元信號(hào)通過(guò)總線傳輸模塊采樣到ηΜ/2路列模數(shù)轉(zhuǎn)換器之中；
[0023]步驟三、ηΜ/2列模數(shù)轉(zhuǎn)換器同時(shí)工作進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的結(jié)果由數(shù)據(jù)輸出模塊進(jìn)行輸出；
[0024]按照上述方法依次將窗口的所有行像元信號(hào)通過(guò)總線傳輸模塊采樣到列模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并通過(guò)數(shù)據(jù)輸出模塊輸出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果。
[0025]本發(fā)明的用于圖像傳感器的像素信號(hào)讀出方法還可以采用如下具體步驟:
[0026]設(shè)圖像傳感器共有N列像元，所開窗口數(shù)量為m，m > I ;各窗口的列數(shù)分別為叫、n2、……、!!?，一次模數(shù)轉(zhuǎn)換所需時(shí)間為T ;將N/ (ηι+η2+……+nj的值取整數(shù)，令該整數(shù)為M，則將一次模數(shù)轉(zhuǎn)換所需時(shí)間T分成M個(gè)時(shí)間段；所開窗口像素讀出方法包括下述步驟:
[0027]步驟一、在第一個(gè)時(shí)間段內(nèi)，將第一個(gè)窗口第一行的Ii1列像元信號(hào)通過(guò)總線傳輸模塊采樣到任意~路列模數(shù)轉(zhuǎn)換器之中，將第二個(gè)窗口第一行的n2列像元信號(hào)通過(guò)總線傳輸模塊采樣到其余未存儲(chǔ)像元信號(hào)的112路列模數(shù)轉(zhuǎn)換器之中，以此類推，將第m個(gè)窗口第一行的Iini列像元信號(hào)通過(guò)總線傳輸模塊采樣到剩余未存儲(chǔ)像元信號(hào)的Ilni列模數(shù)轉(zhuǎn)換器之中；
[0028]步驟二、在后面任一時(shí)間段i內(nèi)，i = 2，…M ;將第一個(gè)窗口第i行的叫列像元信號(hào)通過(guò)總線傳輸模塊采樣到剩余未存儲(chǔ)像元信號(hào)的Ill列模數(shù)轉(zhuǎn)換器之中，將第二個(gè)窗口第i行的n2列像元信號(hào)通過(guò)總線傳輸模塊采樣到剩余未存儲(chǔ)像元信號(hào)的η 2列模數(shù)轉(zhuǎn)換器之中，以此類推，將第m個(gè)窗口第i行的Ilni列像元信號(hào)通過(guò)總線傳輸模塊采樣到剩余未存儲(chǔ)像元信號(hào)的Hni列模數(shù)轉(zhuǎn)換器之中；
[0029]步驟三、(ηι+η2+……+nj XM路列模數(shù)轉(zhuǎn)換器同時(shí)工作進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的結(jié)果由數(shù)據(jù)輸出模塊進(jìn)行輸出；
[0030]按照上述方法依次將各窗口的所有行像元信號(hào)通過(guò)總線傳輸模塊采樣到列模數(shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并通過(guò)數(shù)據(jù)輸出模塊輸出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果。
[0031]所述步驟一中，在第一個(gè)時(shí)間段內(nèi)，將第一個(gè)窗口第一行的叫列像元信號(hào)通過(guò)總線傳輸模塊采樣到第I?&列模數(shù)轉(zhuǎn)換器之中，將第二個(gè)窗口第一行的n2列像元信號(hào)通過(guò)總線傳輸模塊采樣到第r^XM+Ι?Ii1XI^n2列模數(shù)轉(zhuǎn)換器之中，以此類推，將第m個(gè)窗口第一行的Iini列像元信號(hào)通過(guò)總線傳輸模塊采樣到第(n Jn2+……+ (Iin1-1)) ΧΜ+1?(n!+n2+......+ (nm-l)) XM+n?^_；i數(shù)轉(zhuǎn)換器之中；
[0032]所述步驟二中，在后面任一時(shí)間段i內(nèi)，i = 2，…M;將第一個(gè)窗口第i行的叫列像元信號(hào)通過(guò)總線傳輸模塊采樣到第(1-1) Xn1+1?IXn1列模數(shù)轉(zhuǎn)換器之中，將第二個(gè)窗口第i行的n2列像元信號(hào)通過(guò)總線傳輸模塊采樣到第n iXM+Q-l) Xn2+1?r^XM+iXn；；列模數(shù)轉(zhuǎn)換器之中，以此類推，將第m個(gè)窗口第i行的Ilni列像元信號(hào)通過(guò)總線傳輸模塊采樣到第(W……+ (Iin1-1)) X M+(1-1) Xnm+1 ?(W……+nm-l) X M+i X Iini列模數(shù)轉(zhuǎn)換器之中。
[0033]本發(fā)明提出一種新的像素信號(hào)讀出方法，在像素陣列與列模數(shù)轉(zhuǎn)換器陣列之前添加總線傳輸模塊。該總線傳輸模塊不僅能夠?qū)⑾袼匦盘?hào)傳輸?shù)轿挥谠撓袼亓邢路降哪?shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換，還能夠傳輸?shù)狡渌袼亓邢路降哪?shù)轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換。當(dāng)進(jìn)行列開窗操作時(shí)，所有的列模數(shù)轉(zhuǎn)換器都工作，在一次模數(shù)轉(zhuǎn)換時(shí)間內(nèi)，分時(shí)將一個(gè)或多個(gè)區(qū)域的多個(gè)像素信號(hào)置于列模數(shù)轉(zhuǎn)換器陣列的存儲(chǔ)單元中，之后同時(shí)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)化并讀出，從而提高了圖像傳感器的幀頻。
【附圖說(shuō)明】
[0034]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0035]圖1是采用列模數(shù)轉(zhuǎn)換器的圖像傳感器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0036]圖2是圖像傳感器進(jìn)行列開窗操作示意圖。
[0037]圖3是采用本發(fā)明進(jìn)行列開窗操作示意圖。
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