[发明专利]一种CMOS图像传感器的模拟图像信号处理方法及其电路

权利要求书

1.一种CMOS图像传感器的模拟图像信号处理方法，其特征在于：

将像素矩阵分为奇数列像素和偶数列像素的对称两路，并通过相应的时序控制，将每一像素信号的相关双采样值在列时钟的正半周和负半周先后直接分别送至相应的两路对称、且仅由一级开关电容差分运算放大电路组成的奇、偶数列像素模拟图像信号处理电路中分别进行减法运算，运算结果在列时钟的负半周结束前取得。

2.按照权利要求1所述的CMOS图像传感器的模拟图像信号处理方法，其特征在于：

通过所述开关电容差分运算放大电路的两组参数完全对称配置且容量由数字图像信号处理器输出的二进制的奇偶行增益值即色彩增益值控制同步调节的可调/固定色彩增益控制正、反相输入开关电容阵列，以及两组参数完全对称配置且容量由数字图像信号处理器输出的二进制的曝光增益值控制同步调节的曝光增益控制正、反相反馈开关电容阵列，分别对像素矩阵提供的R、G1、G2、B信号实现色彩增益控制和曝光增益控制。

3.按照权利要求1或2所述的CMOS图像传感器的模拟图像信号处理方法，其特征在于：

还可以通过所述开关电容差分运算放大电路的两组参数完全对称配置且容量由数字图像信号处理器输出的二进制的曝光增益值控制同步调节的暗光背景控制正、反相输入开关电容阵列，以及设置在暗光背景控制正、反相输入开关电容阵列输入端将暗光背景控制电路输出的二进制的暗光背景值转换为偏移电压的正、负向暗光背景数模转换电路，分别对像素矩阵提供的R、G1、G2、B信号实现不受曝光增益控制影响的暗光背景控制。

4.按照权利要求3所述的CMOS图像传感器的模拟图像信号处理方法，其特征在于：

所述同步调节的色彩增益控制输入开关电容阵列、曝光增益控制反馈开关电容阵列以及暗光背景控制输入开关电容阵列，是在二进制的控制值控制下由数量为3～8、容量成公比为2的等比数列电容依次接入并联所组成的开关电容阵列，其同步调节通过内部或者外部数字图像信号处理器自动反馈控制；

所述奇偶行增益值即色彩增益值、曝光增益值控制的调节级数为2³～2⁸即8～256，通过内部或者外部数字图像信号处理器自动反馈控制色彩增益控制输入开关电容阵列、曝光增益控制反馈开关电容阵列的容量实现同步调节；

所述暗光背景值控制的调节级数为2³～2⁸即8～256，通过内部暗光背景控制电路自动反馈同步调节其输出的3～8位的二进制的正、负向暗光背景值，即相应的暗光背景正、反相输入开关电容阵列的输入端的正、负向偏移电压值实现。

5.一种CMOS图像传感器的模拟图像信号处理电路，其特征在于：

设有与CMOS图像传感器的像素矩阵的奇、偶数列分别相连接的奇、偶数列像素采样及列选择电路，以及与所述奇、偶数列像素采样及列选择电路分别相连接的两路对称的奇、偶数列像素模拟图像信号处理电路，按照图像阵列的奇、偶数列将图像信号分为两路分别处理，每一路模拟图像信号处理电路的输入信号是按时间串行逐列输入的某一行中的奇数列或偶数列的像素信号，在每一行的时间内输入到模拟图像信号处理电路的所有列像素信号是相同颜色的像素信号，而每一路模拟信号处理电路按照奇偶行划分每一行处理不同颜色的像素信号；

还设有时序控制电路和行选择电路，所述时序控制电路产生频率相等、相位相反的奇、偶列时钟信号，其输入端与外部时钟输入信号源相连接，行时钟输出端与行选择电路的行时钟信号端相连接，奇列时钟输出端分别与奇数列像素采样及列选择电路、奇数列像素模拟图像信号处理电路相连接，偶列时钟输出端分别与偶数列像素采样及列选择电路、偶数列像素模拟图像信号处理电路相连接；所述行选择电路的行时钟信号输入端与时序控制电路的行时钟信号输出端连接，行选择电路的每个输出端与像素矩阵的每一行分别相连接，其奇、偶选择输出端与奇、偶数列像素模拟图像信号处理电路的两个奇偶行选择电路输入端都相连接。