專利名稱：用于在使用光學(xué)黑色像素及束縛像素的成像器中設(shè)定黑色電平的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明大體來(lái)說(shuō)涉及半導(dǎo)體成像器。更具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及半導(dǎo)體成像器中 的噪聲減小及不需要的假像的抑制。
背景技術(shù)：
互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器利用由像素行與像素列組成的傳感 器陣列。所述像素對(duì)于各種波長(zhǎng)的光較敏感。當(dāng)像素經(jīng)受所述像素敏感的波長(zhǎng)的光時(shí)， 所述像素產(chǎn)生表示所感測(cè)光的強(qiáng)度的電荷。當(dāng)所述傳感器陣列中的每一像素均基于所 述陣列所感測(cè)的光而輸出電荷時(shí)，組合電荷表示投影在所述陣列上的圖像。因此， CMOS圖像傳感器能夠?qū)⒐鈭D像轉(zhuǎn)化成可用于(例如)形成數(shù)字圖像的電信號(hào)。
理想上，通過(guò)使用CMOS圖像傳感器所形成的數(shù)字圖像是投影在傳感器陣列上 的光圖像的精確副本。然而，各種噪聲源可影響個(gè)別像素輸出，且因此使所產(chǎn)生的數(shù) 字圖像失真。某些噪聲源可影響整個(gè)傳感器陣列，因此需要對(duì)來(lái)自所述陣列的像素輸 出進(jìn)行幀形式校正。應(yīng)用于整個(gè)傳感器陣列的輸出的一種此類校正措施是設(shè)定基線黑 色電平(如下所述)。其它噪聲源可僅影響傳感器陣列的特定部分。例如，可能會(huì)由于 集成電路制造過(guò)程變化所引起的圖像傳感器中電路結(jié)構(gòu)的失配而產(chǎn)生行特有噪聲。圖 像傳感器中的行特有噪聲的效應(yīng)在于，行或行群組可響應(yīng)于均勻輸入光而展現(xiàn)相對(duì)不 同的輸出。
為設(shè)定校正黑色電平并去除行特有噪聲的效應(yīng)，在圖像傳感器中使用暗行及暗 列，如圖1所示。圖1顯示圖像傳感器100，其包含組織成N個(gè)像素列及R個(gè)像素 行的像素陣列110。像素陣列110含有有源區(qū)域112、暗行115及暗列117。雖然在 圖1中未顯示，但暗行115還可位于有源區(qū)域112上方，且暗列117還可位于有源區(qū) 域112左邊。 一旦讀出一行，便對(duì)來(lái)自每一列(即N個(gè)像素輸出)的并行像素輸出進(jìn)行 取樣并將其存儲(chǔ)在一組電容器120上， 一次一行。每一像素均在由模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器 140數(shù)字化之前依次通過(guò)模擬信號(hào)處理方塊130發(fā)送。然后在將經(jīng)數(shù)字化像素流發(fā)送 到輸出緩沖器170之前以數(shù)字化方式處理所述經(jīng)數(shù)字化像素流(方塊150)。通過(guò)監(jiān)視 來(lái)自暗行115的經(jīng)數(shù)字化數(shù)據(jù)，使用反饋環(huán)路160來(lái)調(diào)整逐幀黑色電平。大體來(lái)說(shuō)， 在輸出到達(dá)模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器140之前或之后，將噪聲減小過(guò)程(方塊150)連續(xù)地應(yīng) 用到每一像素輸出。
暗列117及暗行115是在像素陣列110內(nèi)不接收光或捕捉圖像數(shù)據(jù)的區(qū)域。使 用來(lái)自暗行115及暗列117的像素輸出來(lái)同時(shí)為整個(gè)像素陣列110設(shè)定黑色電平并校 正行特有噪聲。
一種校正技術(shù)是通過(guò)用金屬板覆蓋暗列117及暗行115內(nèi)的像素來(lái)確保暗列117 與暗行115中的像素不接收?qǐng)D像數(shù)據(jù)。經(jīng)由金屬板來(lái)阻止感測(cè)光的像素稱為光學(xué)黑色 像素。因?yàn)槔碚撋瞎鈱W(xué)黑色像素不會(huì)感測(cè)任何光，所以光學(xué)黑色像素所產(chǎn)生的唯一電 荷是內(nèi)部噪聲感應(yīng)電荷。此電荷通常被稱為暗電流。因此， 一種補(bǔ)償噪聲的方法是通 過(guò)計(jì)算平均光學(xué)黑色像素輸出值(表示平均噪聲值)，且然后從有源區(qū)域112中的像素
的輸出中減去這些平均值。例如，可通過(guò)為暗行115中的光學(xué)黑色像素計(jì)算平均光學(xué) 黑色像素輸出(方塊150)，且然后從有源區(qū)域112及暗列117中的每個(gè)像素的輸出中 減去此平均值來(lái)設(shè)定適當(dāng)?shù)暮谏娖?。還可通過(guò)為暗列117中的光學(xué)黑色像素的每一 行計(jì)算平均光學(xué)黑色像素輸出來(lái)補(bǔ)償像素陣列110中的行特有噪聲(方塊150)。然后 從對(duì)應(yīng)像素行中的有源像素中的每一者的值中減去為每一行計(jì)算的光學(xué)黑色像素平 均數(shù)。
在實(shí)踐中，因?yàn)橄袼仃嚵?10中的每一行像素輸出均被連續(xù)讀出，所以首先讀 取來(lái)自暗行115的像素輸出。從暗行115計(jì)算光學(xué)黑黑色電平(方塊150)，然后將其 施加到來(lái)自有源區(qū)域112及暗列117的連續(xù)像素輸出。然后通過(guò)使用來(lái)自暗列117的 已調(diào)整光學(xué)黑色像素輸出值來(lái)校正行特有噪聲。對(duì)用于暗列117中的既定行的光學(xué)黑 色像素的輸出值求平均值(方塊150)，且然后從有源區(qū)域112的相應(yīng)行內(nèi)的像素中的 每一者的輸出中減去所述平均光學(xué)黑色像素輸出。
在計(jì)算黑色電平值時(shí)使用光學(xué)黑色像素的缺點(diǎn)在于，光學(xué)黑色像素不僅僅對(duì)背 景或內(nèi)部噪聲敏感。光學(xué)黑色像素可響應(yīng)于隨機(jī)、局部噪聲源而產(chǎn)生電荷，從而人為 地改變所計(jì)算的黑色電平。例如，光學(xué)黑色像素可由于像素模糊而產(chǎn)生過(guò)多電荷。當(dāng) 太多光進(jìn)入像素時(shí)便會(huì)引起模糊，從而使所述像素飽和。受模糊影響的像素?zé)o法保持 由于所感測(cè)的光而產(chǎn)生的全部電荷。因此，任何過(guò)多電荷都可能從像素泄漏并污染相 鄰像素。由于模糊而產(chǎn)生過(guò)多電荷的光學(xué)黑色像素將會(huì)導(dǎo)致人為的較高黑色電平。紅 外(IR)反射還可導(dǎo)致過(guò)多電荷產(chǎn)生。IR反射在IR輻射入射在像素陣列110內(nèi)的像素 上時(shí)發(fā)生并在圖像傳感器100內(nèi)被截獲。也可引起像素產(chǎn)生電荷的IR輻射可重復(fù)地 經(jīng)多個(gè)光學(xué)黑色像素反射，從而再次人為地膨脹所產(chǎn)生電荷的數(shù)量。在這些情況下， 光學(xué)黑色像素所感測(cè)的黑色電平通常因?yàn)閺倪@些噪聲源所收集的電荷而高于理想的 黑色電平。
響應(yīng)于使用光學(xué)黑色像素設(shè)定黑色電平值的缺點(diǎn)， 一種用于校正像素陣列110 中的噪聲的替代技術(shù)是將暗行115中的像素的光電二極管束縛在固定的電壓。所述固 定電壓本質(zhì)上是用于像素陣列110的固定黑色電平。此方法的優(yōu)點(diǎn)在于，黑色電平計(jì) 算不會(huì)受到模糊、IR反射等的影響，且每個(gè)幀均利用恒定且不變的黑色電平。然而， 束縛像素對(duì)暗電流或其它行特有噪聲源的變化不敏感。因而，利用束縛像素所產(chǎn)生的 黑色電平無(wú)法精確地補(bǔ)償由暗電流引起的噪聲。
因此，需要并期望一種有效地產(chǎn)生并將利用束縛像素及光學(xué)黑色像素的好處的
穩(wěn)定黑色電平值施加到固態(tài)成像器(例如CMOS成像器)的像素輸出的方法及設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
提供一種成像像素陣列，其包含像素有源區(qū)域且組織成像素行及像素列。所述 陣列還包含與像素有源區(qū)域相鄰的多個(gè)暗像素列，以使像素有源區(qū)域中的像素行跨越 所述多個(gè)暗像素列而延伸。所述多個(gè)暗像素列由束縛像素組成。所述陣列還包含與像 素有源區(qū)域及多個(gè)暗像素列相鄰的多個(gè)暗像素行，以使像素有源區(qū)域中的像素列跨越 所述多個(gè)暗像素行而延伸。所述多個(gè)暗像素行由光學(xué)黑色像素及束縛像素二者組成。
類似地，提供一種用于為成像器提供像素校正值的設(shè)備及一種為所述成像器提 供像素校正值的方法。所述設(shè)備及方法二者均利用由有源區(qū)域、多個(gè)暗像素列及多個(gè) 暗像素行組成的像素陣列。所述多個(gè)暗像素列由束縛像素組成而所述多個(gè)暗像素行由 光學(xué)黑色像素及束縛像素二者組成。
進(jìn)一步提供成像器及成像系統(tǒng)，此二者均利用由有源區(qū)域、多個(gè)暗像素列及多 個(gè)暗像素行組成的像素陣列。所述多個(gè)暗像素列由束縛像素組成，而所述多個(gè)暗像素 行由光學(xué)黑色像素及束縛像素二者組成。


圖l為圖像傳感器；
圖2為根據(jù)本發(fā)明例示性實(shí)施例的圖像傳感器；
圖3為根據(jù)本發(fā)明另一例示性實(shí)施例的圖像傳感器；
圖4顯示根據(jù)本發(fā)明例示性實(shí)施例的黑色電平校正電路的操作；且
圖5為包含根據(jù)本發(fā)明例示性實(shí)施例的圖像傳感器的基于處理器的系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明的一個(gè)例示性實(shí)施例中，圖像傳感器利用束縛像素及光學(xué)黑色像素二 者來(lái)為產(chǎn)生的圖像計(jì)算穩(wěn)定黑色電平值。圖2展示圖像傳感器200(例如CMOS圖像 傳感器)，其包含像素陣列210、 一組保持電容器220、模擬信號(hào)處理方塊230、 一組 模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器240、一組讀出緩沖器270、黑色電平校正電路250及反饋環(huán)路260。 像素陣列210包含有源區(qū)域212、暗行215及暗列217。在暗行215內(nèi)的是光學(xué)黑色 像素的多個(gè)行285(g卩，光學(xué)黑色像素行285)及束縛像素的多個(gè)行280(即，束縛像素 行280)。在暗列217中僅有束縛像素。因?yàn)槭`像素行280對(duì)暗電流不敏感，所以光 學(xué)黑色像素行285及束縛像素行280的輸出電平將會(huì)有所不同?？赏ㄟ^(guò)計(jì)算光學(xué)黑色
像素行285與束縛像素行280之間的讀出電平差來(lái)補(bǔ)償光學(xué)黑色像素輸出與束縛像素 輸出之間的變化(黑色電平校正電路250)，且然后將所計(jì)算的差作為額外的黑色電平 校正值施加到整個(gè)幀(反饋環(huán)路260)。例如，電路250可為暗行215中的每一行計(jì)算 平均光學(xué)黑色像素輸出或束縛像素輸出。然后可為暗行215中的所有光學(xué)黑色像素行 285計(jì)算平均光學(xué)黑色像素輸出，并為暗行215中的所有束縛像素行280計(jì)算平均束 縛像素輸出。最后，可計(jì)算所述平均光學(xué)黑色像素輸出與所述平均束縛像素輸出之間 的差。將平均束縛像素輸出與平均光學(xué)黑色像素輸出之間的所計(jì)算差作為黑色電平校 正值來(lái)施加(反饋環(huán)路260)。
然而，當(dāng)比較來(lái)自不同行的像素輸出時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)誤差。當(dāng)對(duì)具有光學(xué)黑色像 素或束縛像素的行進(jìn)行取樣且然后為每一行計(jì)算平均值時(shí)，所述值會(huì)受到行特有噪聲 的影響。行特有噪聲所引入的不確定性可通過(guò)對(duì)來(lái)自足夠數(shù)目的多個(gè)光學(xué)黑色像素行 285的像素輸出求平均值，且然后找到此更精確平均光學(xué)黑色像素輸出值與來(lái)自足夠 數(shù)目的束縛像素行280的平均輸出之間的差來(lái)克服。然而，為了有效地平均任何行特 有噪聲，必須對(duì)每像素顏色大約32個(gè)行進(jìn)行取樣?？赏ㄟ^(guò)在32個(gè)幀上對(duì)單個(gè)行樣本 求平均值來(lái)完成在32個(gè)行上的平均，但是此方法的缺點(diǎn)在于，當(dāng)將新增益設(shè)定施加 給傳感器時(shí)，用戶必須在產(chǎn)生基于所述新增益設(shè)定的新校正因數(shù)之前等待32個(gè)幀。 一種優(yōu)選的方法是，在讀出暗行期間建立校正值，使得在讀出第一有源行之前計(jì)算新 校正因數(shù)。當(dāng)然，此點(diǎn)表示引入將被讀取并平均的32個(gè)物理暗行，且然后與束縛像 素輸出進(jìn)行比較的必要性，從而針對(duì)所述成像器的給定增益及積分時(shí)間獲得用于黑色 電平平均的可靠值。然而，大量必需的暗行是不合需要的。不僅大量的暗行215會(huì)由 于增加像素陣列210的大小及費(fèi)用而影響所述陣列的區(qū)域，而且行增加還影響所述成 像器的幀速率，因?yàn)樽x出每一幀將花費(fèi)更長(zhǎng)時(shí)間。
在本發(fā)明的經(jīng)改善例示性實(shí)施例中，如圖3所示，圖像傳感器300在像素陣列 310的暗行315的每一行中含有光學(xué)黑色像素385及束縛像素380 二者。如圖3所示， 圖像傳感器300還包含一組保持電容器320、模擬信號(hào)處理方塊330、 一組模擬到數(shù) 字轉(zhuǎn)換器340、 一組讀出緩沖器370、黑色電平校正電路350及反饋環(huán)路360。像素 陣列310包含有源區(qū)域312、暗行315及暗列317。如上所示，來(lái)自光學(xué)黑色像素385 及束縛像素380 二者的輸出將有所不同且必須加以解決。然而，在本發(fā)明的經(jīng)改善實(shí) 施例中，光學(xué)黑色像素輸出與束縛像素輸出之間的差不需要解決行特有噪聲。在一行 上的所有像素"看見(jiàn)"相同的行特有噪聲，因此可將來(lái)自束縛像素380的值與來(lái)自光學(xué) 黑色像素385的值進(jìn)行比較而不需要取得許多行樣本來(lái)抑制行特有噪聲。理論上，單 個(gè)暗行可足以產(chǎn)生精確的黑色電平值。來(lái)自行中的束縛像素380的平均輸出產(chǎn)生初始 黑色電平值，相同行中的平均束縛像素輸出與平均光學(xué)黑色像素輸出之間的差產(chǎn)生額 外校正值。由黑色電平校正電路350來(lái)計(jì)算所述束縛像素值與所述額外校正值二者并 將其相加在一起以產(chǎn)生結(jié)果，將所述結(jié)果施加到后續(xù)像素輸出(反饋環(huán)路360)，從而 設(shè)定精確的黑色電平。在實(shí)踐中，數(shù)個(gè)暗行可是必要的，其同時(shí)用于冗余及進(jìn)一步細(xì)
化經(jīng)計(jì)算的黑色電平。
暗行315的束縛像素380及光學(xué)黑色像素370的物理組織可以是棋盤圖案，其 中個(gè)別像素在光學(xué)黑色像素385與束縛像素380之間交替。或者，可在中間分割暗行 315，其中光學(xué)黑色像素385在一行的一側(cè)且束縛像素380在另一側(cè)。在分割行的情 況下，優(yōu)選的是使光學(xué)黑色像素385與束縛像素380所在行的兩側(cè)交替，從而便于平 均由像素陣列310的局部化缺陷而引起的任何噪聲假像?？墒褂胣個(gè)連續(xù)的束縛像素 緊跟n個(gè)連續(xù)的暗像素的任何其它重復(fù)圖案，其中n為大于1但小于暗行315的長(zhǎng)度 的一半的整數(shù)。大體來(lái)說(shuō)，暗行315的束縛像素380及光學(xué)黑色像素385的任何對(duì)稱 物理布置都是適當(dāng)?shù)摹?br> 圖4中概述黑色電平校正電路350的操作。在讀出來(lái)自暗行315的像素值時(shí)， 黑色電平校正電路350確定暗行315中的每一行的平均光學(xué)黑色像素值及平均束縛像 素值(方塊410)。計(jì)算每一行的平均光學(xué)黑色像素值與平均束縛像素值之間的差(方塊 420)。針對(duì)暗行315中的每一者重復(fù)方塊410及420的過(guò)程(方塊430)。 一旦計(jì)算出 每一行的平均光學(xué)黑色像素值與平均束縛像素值之間的差，便計(jì)算所述差的平均數(shù) (方塊440)。將所述差的經(jīng)計(jì)算平均數(shù)與束縛像素值相加以產(chǎn)生總黑色電平值(方塊 450)。當(dāng)讀出來(lái)自有源區(qū)域312或暗列317的像素值時(shí)，通過(guò)從有源區(qū)域312及暗列 317中每一像素的值中減去總黑色電平值來(lái)進(jìn)行黑色電平校正(方塊460)。
本發(fā)明的上述實(shí)施例涉及通過(guò)對(duì)像素陣列中的像素的模擬像素信號(hào)輸出執(zhí)行黑 色電平校正程序來(lái)設(shè)定適當(dāng)?shù)暮谏娖?。由黑色電平校正電?50及350以及反饋環(huán) 路260及360來(lái)實(shí)施此模擬黑色電平校正(圖2及圖3)。然而，還可將所述黑色電平 校正程序應(yīng)用到數(shù)字像素信號(hào)輸出上。在此情況下，黑色電平校正電路250及350如 所述動(dòng)作，但反饋環(huán)路260及360用于在將像素輸出數(shù)字化之后調(diào)整逐幀黑色電平。 通過(guò)使用噪聲校正模塊250、 350將黑色電平校正應(yīng)用到數(shù)字像素輸出，所述黑色電 平校正可實(shí)施為硬件或軟件解決方案。作為軟件解決方案，所述黑色電平校正可實(shí)施 為與成像器200、 300整合在一起的軟件或存儲(chǔ)在載體媒體上并安裝于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上 的獨(dú)立軟件產(chǎn)品。
圖5中圖解說(shuō)明包含根據(jù)本發(fā)明的成像器裝置1030的典型的基于處理器的系統(tǒng) 1000?；谔幚砥鞯南到y(tǒng)是具有可包含成像器裝置的數(shù)字電路的系統(tǒng)的例示。在沒(méi)有 限定性的情況下，這一系統(tǒng)可包含計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、相機(jī)系統(tǒng)、掃描儀、機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)、 車輛導(dǎo)航系統(tǒng)、視頻電話、監(jiān)視系統(tǒng)、自動(dòng)聚焦系統(tǒng)、星體追蹤儀系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)檢測(cè)系 統(tǒng)或其它圖像獲取系統(tǒng)。
處理器系統(tǒng)(例如相機(jī)系統(tǒng))通常包括中央處理單元(CPU)1010(例如微處理器)，其 經(jīng)由總線1090與輸入/輸出(I/0)裝置1020進(jìn)行通信。成像器1030也經(jīng)由總線1090 與所述系統(tǒng)組件進(jìn)行通信。在成像系統(tǒng)可包含外圍裝置(例如也經(jīng)由總線1090與CPU 1010進(jìn)行通信的可裝卸存儲(chǔ)器1050)的情況下，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1000還包含隨機(jī)存取存 儲(chǔ)器(RAM)1040。成像器1030優(yōu)選地構(gòu)造成包含像素的集成電路，所述像素含有光
電傳感器，例如光電門或光電二極管?？蓪⒊上裱b置1030與處理器(例如CPU、數(shù)字 信號(hào)處理器或微處理器)結(jié)合，而在單個(gè)集成電路上或在與所述處理器不同的芯片上 的存儲(chǔ)裝置可有可無(wú)。
雖然上面已描述了本發(fā)明的各種實(shí)施例，但應(yīng)了解，所述實(shí)施例以實(shí)例而非限 定性方式呈現(xiàn)。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明了，其中可進(jìn)行各種形式及細(xì)節(jié)變化而 不背離本發(fā)明的精神及范圍。因而，本發(fā)明不應(yīng)受限于上述例示性實(shí)施例中的任一者。
權(quán)利要求
1、一種成像像素陣列，其包括像素有源區(qū)域，其組織成多個(gè)像素行及像素列；及布置在像素行及像素列中的至少一者中的多個(gè)暗像素，其與所述像素有源區(qū)域相鄰，所述多個(gè)暗像素包括光學(xué)黑色像素及束縛像素。
2、 如權(quán)利要求1所述的成像像素陣列，其中所述多個(gè)暗像素行中的所述光學(xué)黑 色像素及束縛像素組織成棋盤圖案。
3、 如權(quán)利要求1所述的成像像素陣列，其中所述多個(gè)暗像素行中的每一行組織 成第一半及第二半，所述第一半包括光學(xué)黑色像素，且所述第二半包括束縛像素。
4、 如權(quán)利要求3所述的成像像素陣列，其中所述第一半及所述第二半像素位于 相鄰暗像素行的交替?zhèn)壬稀?br> 5、 如權(quán)利要求l所述的成像像素陣列，其中所述多個(gè)暗像素行中的所述光學(xué)黑 色像素及所述束縛像素組織成對(duì)稱圖案。
6、 一種為成像器提供像素校正值的設(shè)備，所述設(shè)備包括黑色電平校正模塊，所 述黑色電平校正模塊基于來(lái)自像素陣列的多個(gè)暗像素行中的至少一者的多個(gè)光學(xué)黑 色像素及多個(gè)束縛像素的輸出值來(lái)計(jì)算黑色電平校正值。
7、 如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述黑色電平校正模塊進(jìn)一步包括 求平均值模塊，其用于為所述多個(gè)暗像素行中的每一行計(jì)算平均光學(xué)黑色像素輸出及平均束縛像素輸出；及計(jì)算模塊，其用于將所述黑色電平校正值計(jì)算為已確定差的平均數(shù)。
8、 如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述多個(gè)暗像素行中的所述光學(xué)黑色像素及 束縛像素組織成棋盤圖案。
9、 如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述多個(gè)暗像素行中的每一行組織成第一半 及第二半，所述第一半包括光學(xué)黑色像素，且所述第二半包括束縛像素。
10、 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中所述第一半及所述第二半像素位于相鄰暗 像素行的交替?zhèn)壬稀?br> 11、 如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其中所述多個(gè)暗像素行中的所述光學(xué)黑色像素 及所述束縛像素組織成對(duì)稱圖案。
12、 一種校正成像器的像素信號(hào)的方法，所述方法包括為所述成像器的像素陣列中的多個(gè)暗像素行中的每一行計(jì)算平均光學(xué)黑色像素輸出及平均束縛像素輸出；為每一行確定所述平均光學(xué)黑色像素輸出與所述平均束縛像素輸出之間的差；對(duì)所述已確定差求平均值以產(chǎn)生黑色電平校正值；及使用所述黑色電平校正值來(lái)校正所述成像器像素陣列中不位于所述多個(gè)暗像素 行中的每一像素的像素輸出。
13、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中從所述多個(gè)暗像素行內(nèi)布置成棋盤圖案的 多個(gè)光學(xué)黑色像素及束縛像素計(jì)算每一行的所述平均光學(xué)黑色像素輸出及所述平均束縛像素輸出。
14、 如權(quán)利要求12所述的方法，其中從所述多個(gè)暗像素行內(nèi)布置成對(duì)稱圖案的 多個(gè)光學(xué)黑色像素及束縛像素計(jì)算每一行的所述平均光學(xué)黑色像素輸出及所述平均 束縛像素輸出。
15、 一種成像器，其包括像素陣列，其包括像素有源區(qū)域，其由像素行及像素列組成；及布置在像素行及像素列中的至少一者中的多個(gè)暗像素，其與所述像素有源區(qū) 域相鄰，所述多個(gè)像素包括光學(xué)黑色像素及束縛像素；及黑色電平計(jì)算模塊，其基于所述多個(gè)暗像素行中的所述光學(xué)黑色像素及所述束 縛像素的輸出來(lái)計(jì)算黑色電平校正值。
16、 如權(quán)利要求15所述的成像器，其中所述黑色電平計(jì)算模塊進(jìn)一步包括求平均值模塊，其用于為所述多個(gè)暗像素行中的每一行計(jì)算平均光學(xué)黑色像素輸出及平均束縛像素輸出；比較模塊，其用于為每一行確定所述平均光學(xué)黑色像素輸出與所述平均束縛像 素輸出之間的差；及計(jì)算模塊，其用于將所述黑色電平校正值計(jì)算為所述已確定差的平均數(shù)。
17、 如權(quán)利要求15所述的成像器，其中所述多個(gè)暗像素行中的所述光學(xué)黑色像 素及束縛像素組織成棋盤圖案。
18、 如權(quán)利要求15所述的成像器，其中所述多個(gè)暗像素行中的每一行組織成第 一半及第二半，所述第一半包括光學(xué)黑色像素且所述第二半包括束縛像素。
19、 如權(quán)利要求18所述的成像器，其中所述第一半及所述第二半像素位于相鄰暗像素行的交替?zhèn)壬稀?br> 20、 如權(quán)利要求15所述的成像器，其中所述多個(gè)暗像素行中的所述光學(xué)黑色像素及所述束縛像素組織成對(duì)稱圖案。
21、 一種成像系統(tǒng)，其包括 成像器，其由以下構(gòu)成像素陣列，其包括像素有源區(qū)域，其由像素行及像素列組成；及布置在像素行及像素列中的至少一者中的多個(gè)暗像素，其與所述像素有源 區(qū)域相鄰，所述多個(gè)像素包括光學(xué)黑色像素及束縛像素；及 黑色電平計(jì)算模塊，其基于所述多個(gè)暗像素行中的所述光學(xué)黑色像素及所述 束縛像素的輸出來(lái)計(jì)算黑色電平校正值。
22、 如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述黑色電平計(jì)算模塊進(jìn)一步包括求平均值模塊，其用于為所述多個(gè)暗像素行中的每一行計(jì)算平均光學(xué)黑色像素輸出及平均束縛像素輸出；比較模塊，其用于為每一行確定所述平均光學(xué)黑色像素輸出與所述平均束縛像 素輸出之間的差；及計(jì)算模塊，其用于將所述黑色電平校正值計(jì)算為所述已確定差的平均數(shù)。
23、 如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)暗像素行中的所述光學(xué)黑色像素 及束縛像素組織成棋盤圖案。
24、 如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)暗像素行中的每一行組織成第一半及第二半，所述第一半包括光學(xué)黑色像素，且所述第二半包括束縛像素。
25、 如權(quán)利要求24所述的系統(tǒng)，其中所述第一半及所述第二半像素位于相鄰暗 像素行的交替?zhèn)壬稀?br> 26、 如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)暗像素行中的所述光學(xué)黑色像素 及所述束縛像素組織成對(duì)稱圖案。
27、 一種載體媒體，其用于攜載用于操作處理器以執(zhí)行以下動(dòng)作的程序 為像素陣列中的多個(gè)暗像素行中的每一行計(jì)算平均光學(xué)黑色像素輸出及平均束縛像素輸出；為每一行確定所述平均光學(xué)黑色像素輸出與所述平均束縛像素輸出之間的差； 對(duì)所述已確定差求平均值以產(chǎn)生黑色電平校正值；及使用所述黑色電平校正值來(lái)校正所述像素陣列中不位于所述多個(gè)暗行中的每一 像素的所述像素輸出。
28、 如權(quán)利要求27所述的載體媒體，其中每一行的所述平均光學(xué)黑色像素輸出 及所述平均束縛像素輸出是從所述多個(gè)暗像素行內(nèi)布置成棋盤圖案的多個(gè)光學(xué)黑色 像素及束縛像素計(jì)算出的。
29、 如權(quán)利要求27所述的載體媒體，其中每一行的所述平均光學(xué)黑色像素輸出 及所述平均束縛像素輸出是從所述多個(gè)暗像素行內(nèi)布置成對(duì)稱圖案的多個(gè)光學(xué)黑色 像素及束縛像素計(jì)算出的。
全文摘要
一種成像像素陣列包含被組織成像素行及像素列的像素有源區(qū)域。所述陣列還包含與所述像素有源區(qū)域相鄰的多個(gè)暗像素列，以使所述像素有源區(qū)域中的像素行跨越所述多個(gè)暗像素列而延伸。所述多個(gè)暗像素列由束縛像素組成。所述陣列還包含與所述像素有源區(qū)域及所述多個(gè)暗像素列相鄰的多個(gè)暗像素行，以使所述像素有源區(qū)域中的像素列跨越所述多個(gè)暗像素行而延伸。所述多個(gè)暗像素行由相同行上的光學(xué)黑色像素及束縛像素二者組成。
文檔編號(hào)H04N5/361GK101361360SQ200680051099
公開(kāi)日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2006年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月14日
發(fā)明者埃里克·埃斯克路德 申請(qǐng)人:美光科技公司