賦予不同增益至不同區域的圖像處理方法與圖像處理系統技術方案

本發明專利技術提出一種賦予不同增益至不同區域的圖像處理方法與圖像處理系統。圖像處理方法包括：分割一像素陣列，使其成為多個彼此不重疊的區域；在一用以決定背景光照值的使能階段，每一不重疊的區域產生各自的背景決定訊號；根據各不重疊的區域所產生的個別背景決定訊號，產生對應于各不重疊的區域的個別增益控制訊號；在一快門階段產生具有個別的脈寬的各快門訊號，以根據增益控制訊號分別地控制該不重疊的區域的曝光時間。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種圖像處理方法與圖像處理系統，特別是指一能夠賦予不同增益至像素陣列的不同區域的圖像處理方法與圖像處理系統。
技術介紹
請參考圖1，其顯示根據現有技術的圖像處理系統的方塊圖。現有技術的圖像處理系統10包含一圖像傳感器19及一處理器13。圖像傳感器19包括一像素陣列11及一自動增益控制(automaticgaincontrol,AGC)單元12。在一使能階段TAVG_EN中，處理器13提供一使能訊號TAVG_EN至像素陣列11及自動增益控制(AGC)單元12，由此，像素陣列11產生背景決定訊號S-VRST及S-VRSTD，而自動增益控制(AGC)單元12根據背景決定訊號S-VRST及S-VRSTD而產生一脈寬調變(PWM)訊號TAVG，以此決定相關于例如環境光強度的一背景光照值。關于訊號S-VRST及S-VRSTD以及訊號TAVG的功能，于之后的圖2-3會有更詳細的說明。在一快門階段，處理器13提供一快門訊號SHU，以控制像素陣列11經由一光源1所發出的光及被物體(圖未示)所反射的光而被曝光的時間點及期間。由此，像素陣列11根據物體的圖像而產生一圖像訊號(圖未示)。處理器13亦提供一光源控制訊號L_Ctl，以控制光源1，使得光源1在指定的時間下發光。圖2顯示一像素電路的一像素單元。如圖2所示，一像素單元包括一光電流產生器110，其根據光而產生一電流I；一電容111；一PMOS開關117，其用以拉升電壓；以及一快門開關118。光電流產生器110可如圖所示包括，例如：一雙極結型晶體管(bipolarjunctiontransistor,BJT)開關115，其根據光而產生一電流I；一電流源112；以及MOS晶體管113及116，其用以使雙極結型晶體管的基底電壓產生偏壓，且用以分別作為共同柵極。圖3顯示圖1中各個訊號的波形。請參考圖2-3并對照圖1。在使能階段TAVG_EN(低狀態)之前，使能訊號TAVG_EN關閉PMOS開關117，節點VRST的電壓被拉升至一對應于供應電壓VDDA的位準，此位準即為背景決定訊號S-VRSTD。在使能階段TAVG_EN中，使能訊號TAVG_EN打開PMOS開關117，電容111放電直至電容111的跨壓下降至一預設位準V_threshold，此下降的波形即為背景決定訊號S-VRST。背景決定訊號S-VRST下降至默認位準V_threshold的時間(例如：當背景決定訊號S-VRST所達到的位準等于S-VRSTD減去V_threshold時)會決定PWM訊號TAVG。PWM訊號TAVG可被視作一增益控制訊號。處理器13根據PWM訊號TAVG決定快門訊號SHU的脈寬。像素陣列11包括多個像素單元。傳統上，對于像素陣列11中的每一個像素單元而言，自動增益控制(AGC)單元12所提供的增益控制訊號皆為相同的。然而，在某些情況下，像素陣列11并非被均勻地光照，因此某些像素單元可能是曝光不足或是過度曝光。而由于對于像素陣列11中的每一個像素單元而言，PWM訊號TAVG及快門訊號SHU皆為相同，因此該現有技術將無法獲得完整足夠的像素陣列11的信息。有鑒于此，本專利技術即針對上述現有技術的不足，提出一種能夠賦予不同增益至像素陣列的不同區域的圖像處理方法與圖像處理系統。
技術實現思路
本專利技術的目的在于克服現有技術的不足與缺陷，提出一種賦予不同增益至不同區域的圖像處理方法與圖像處理系統，能夠賦予不同增益至像素陣列的不同區域。為達上述目的，就其中一觀點言，本專利技術提供了一種圖像處理系統，包含：一像素陣列，其被分割成多個彼此不重疊的區域，其中在一用以決定背景光照值的使能階段，每一不重疊的區域產生各自的背景決定訊號；多個自動增益控制(automaticgaincontrol,AGC)單元，其中每一自動增益控制(AGC)單元根據各不重疊的區域所產生的個別背景決定訊號，產生對應于各不重疊的區域的個別增益控制訊號；一處理器，用以在一快門階段產生具有相同脈寬的同一快門訊號，以根據其中一個自動增益控制單元的該增益控制訊號控制兩個或全部的不重疊的區域的曝光時間，或者，該處理器用以在該快門階段產生具有個別的脈寬的各快門訊號，以根據自動增益控制單元的增益控制訊號分別地控制該不重疊的區域的曝光時間。在一種較佳的實施型態中，各不重疊的區域包括一電容，其在該使能階段之前，被拉至一電壓位準且其在該使能階段期間進行放電直到一預設下降位準，且其中該背景決定訊號包括由該電容所產生的電壓訊號，該電壓訊號代表該電壓位準及到達該預設下降位準的時間。在一種較佳的實施型態中，圖像處理系統，還包含：統一開關，其連結二個或多個不重疊的區域的電容所產生的電壓訊號，其中當處理器產生該同一快門訊號，以根據其中的一自動增益控制單元的該增益控制訊號控制兩個或全部的不重疊的區域的曝光時間時，該統一開關將該二個或多個不重疊的區域的電容所產生的該電壓訊號進行短路。在一種較佳的實施型態中，在該使能階段期間，其中一個不重疊的區域的電容相對地放電較快，其中的另一不重疊的區域的電容相對地放電較慢，且，在該快門階段期間，針對電容相對地放電較快的該不重疊的區域，該處理器產生具有相對地較短的脈寬的一快門訊號，且針對電容相對地放電較慢的該不重疊的區域，該處理器產生具有相對地較長的脈寬的另一快門訊號。為達上述目的，就另一觀點言，本專利技術提供了一種圖像處理方法，包含：分割一像素陣列，使其成為多個彼此不重疊的區域；在一用以決定背景光照值的使能階段，每一不重疊的區域產生各自的背景決定訊號；根據各不重疊的區域所產生的個別背景決定訊號，產生對應于各不重疊的區域的個別增益控制訊號；在一快門階段產生具有個別的脈寬的各快門訊號，以根據增益控制訊號分別地控制該不重疊的區域的曝光時間。在一種較佳的實施型態中，各不重疊的區域包括一電容，其在該使能階段之前，被拉至一電壓位準且其在該使能階段期間進行放電直到一預設下降位準，且其中該背景決定訊號包括由該電容所產生的電壓訊號，該電壓訊號代表該電壓位準及到達該預設下降位準的時間。在一種較佳的實施型態中，在該使能階段期間，其中一個不重疊的區域的電容相對地放電較快，其中的另一不重疊的區域的電容相對地放電較慢，且，在該快門階段期間，針對電容相對地放電較快的該不重疊的區域，產生具有個別的脈寬的各快門訊號的該步驟產生具有相對地較短的脈寬的一快門訊號，且針對電容相對地放電較慢的該不重疊的區域，產生具有個別的脈寬的各快門訊號的該步驟產生具有相對地較長的脈寬的另一快門訊號。以下通過具體實施例詳加說明，當更容易了解本專利技術的目的、
技術實現思路
、特點及其所達成的功效。附圖說明圖1顯示根據現有技術的圖像處理系統的方塊圖；圖2顯示一像素電路的一像素單元；圖3顯示圖1中各個的訊號的波形；圖4顯示根據本專利技術一實施例的圖像處理系統的方塊圖；圖5顯示圖像傳感器的像素陣列被分割成四個彼此不重疊的區域的一實施例，其中各個不重疊的區域各自被不同的快門脈寬所曝光；圖6顯示圖4中各個的訊號的波形；圖7顯示各像素區域的電容如何通過開關而被短路，以使該圖像處理系統轉變成具有單一增益的結構。圖中符號說明〔現有〕10現有圖像處理系統1現有光源11現有像素陣列110現有光電流產生器111現有電容112現有電本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種圖像處理系統，其特征在于，包含：一像素陣列，其被分割成多個彼此不重疊的區域，其中在一用以決定背景光照值的使能階段，每一不重疊的區域產生各自的背景決定訊號；多個自動增益控制單元，其中每一自動增益控制單元根據各不重疊的區域所產生的個別背景決定訊號，產生對應于各不重疊的區域的個別增益控制訊號；一處理器，用以在一快門階段產生具有相同脈寬的同一快門訊號，以根據其中一個自動增益控制單元的該增益控制訊號控制兩個或全部的不重疊的區域的曝光時間，或者，該處理器用以在該快門階段產生具有個別的脈寬的各快門訊號，以根據自動增益控制單元的增益控制訊號分別地控制該不重疊的區域的曝光時間。

【技術特征摘要】
2015.07.16 US 14/801,0831.一種圖像處理系統，其特征在于，包含：一像素陣列，其被分割成多個彼此不重疊的區域，其中在一用以決定背景光照值的使能階段，每一不重疊的區域產生各自的背景決定訊號；多個自動增益控制單元，其中每一自動增益控制單元根據各不重疊的區域所產生的個別背景決定訊號，產生對應于各不重疊的區域的個別增益控制訊號；一處理器，用以在一快門階段產生具有相同脈寬的同一快門訊號，以根據其中一個自動增益控制單元的該增益控制訊號控制兩個或全部的不重疊的區域的曝光時間，或者，該處理器用以在該快門階段產生具有個別的脈寬的各快門訊號，以根據自動增益控制單元的增益控制訊號分別地控制該不重疊的區域的曝光時間。2.如權利要求1所述的圖像處理系統，其中，各不重疊的區域包括一電容，其在該使能階段之前，被拉至一電壓位準且其在該使能階段期間進行放電直到一預設下降位準，且其中該背景決定訊號包括由該電容所產生的電壓訊號，該電壓訊號代表該電壓位準及到達該預設下降位準的時間。3.如權利要求2所述的圖像處理系統，還包含：統一開關，其連結二個或多個不重疊的區域的電容所產生的電壓訊號，其中當處理器產生該同一快門訊號，以根據其中一個自動增益控制單元的該增益控制訊號控制兩個或全部的不重疊的區域的曝光時間時，該統一開關將該二個或多個不重疊的區域的電容所產生的該電壓訊號進行短路。4.如權利要求2所述的圖像處理系統，其中，在該使能階段期間，其中...

【專利技術屬性】
技術研發人員：彭桂莉，涂瑞玲，
申請(專利權)人：原相科技檳城有限公司，
類型：發明
國別省市：馬來西亞;MY