[发明专利]用于移动式应用的CMOS图像传感器的动态范围扩展

权利要求书

1.一种处理图像的方法，所述方法包括以下步骤：

针对像素阵列中的每个像素设定多个积分时间中的一个以及多个信号增益中的一个；

对于所述像素阵列中的每个像素生成相应的数字数据；以及

从被分组为像素组的像素的所述相应的数字数据对输出数据进行内插，其中，所述像素组包括目标像素和同一彩色平面中的相邻像素。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述积分时间是长积分时间和短积分时间之一。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述信号增益是高增益和低增益之一。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述积分时间的设定和所述信号增益的设定取决于全局亮度信息和局部亮度信息中的至少一个。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述像素组的目标像素位于3×3阵列的中心。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，根据下式对所述目标像素的输出数据进行内插：

其中，Y₂₂是所述目标像素的经内插的数据，x_ij是位于所述像素组的第i行和第j列的像素的规格化的数据，a_ij是位于所述第i行和所述第j列的像素的经确定的权重，其中当a_ij的总和为零时Y₂₂被设定为X₂₂。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，根据下式生成像素的所述规格化的数据：其中，x是像素的所述规格化的数据，h_k(x)是所述像素的所述相应的数字数据，k是积分时间和信号增益的特定组合并且k＝1，2，3或4，并且c_k和d_k是经确定的常数。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，动态地设定像素的所述积分时间和所述信号增益。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，通过改变可变增益放大器的增益来控制所述信号增益。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，通过改变列模数转换器的斜坡信号的斜率来控制所述信号增益。

11.一种用于处理图像的系统，所述系统包括：

像素配置电路，其被使能为针对像素阵列中的每个像素设定多个积分时间中的一个以及多个信号增益中的一个；

列模数转换器，其被使能为针对所述像素阵列中的像素生成相应的数字数据；以及

数字处理电路，其被使能为从被分组为像素组的像素的所述相应的数字数据对输出数据进行内插，其中，所述像素组包括目标像素和同一彩色平面中的相邻像素。

12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述积分时间是长积分时间和短积分时间之一。

13.根据权利要求11所述的系统，其中，所述信号增益是高增益和低增益之一。

14.根据权利要求11所述的系统，其中，所述积分时间的设定和所述信号增益的设定取决于全局亮度信息和局部亮度信息中的至少一个。

15.根据权利要求11所述的系统，其中，所述像素组的所述目标像素位于3×3阵列的中心。

16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述数字处理电路根据下式对所述目标像素的输出数据进行内插：

其中，Y₂₂是所述目标像素的经内插的数据，x_ij是位于所述像素组的第i行和第j列的像素的规格化的数据，a_ij是位于所述第i行和所述第j列的像素的经确定的权重，其中当a_ij的总和为零时Y₂₂被设定为X₂₂。

17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述数字处理电路根据下式生成像素的规格化的数据：其中，x是像素的所述规格化的数据，h_k(x)是所述像素的所述相应的数字数据，k是积分时间和信号增益的特定组合并且k＝1，2，3或4，并且c_k和d_k是经确定的常数。

18.根据权利要求11所述的系统，其中，动态地设定像素的所述积分时间和所述信号增益。