[发明专利]用于减少CMOS图像传感器的模拟图像数据中的噪声的方法及设备

权利要求书

1.一种用于产生图像数据的图像传感器，所述图像传感器包括：

像素阵列，其包含布置成若干行及列的多个像素单元以用于产生模拟图像数据；

位线，其耦合到所述像素阵列的一列内的所述像素中的至少一者；及

读出电路，其耦合到所述位线以在取样时间期间读出所述模拟图像数据，所述读出电路包含：

预处理逻辑，其耦合到所述位线以用于预处理所述模拟图像数据以减少噪声，其中对所述模拟图像数据的所述预处理包含，

在所述取样时间期间产生所述模拟图像数据的多个样本；

通过以下操作限制所述多个样本的值：

用可编程上阈值替换具有超过所述可编程上阈值的值的所述多个样本，及

用可编程下阈值替换具有小于所述可编程下阈值的值的所述多个样本；

通过响应于在所述取样时间期间何时产生了所述多个样本中的每一者而对相应样本应用加权因子来预调节所述多个样本；及

确定并输出所述多个样本的中值。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述预处理逻辑包含经耦合以接收所述模拟图像数据的ADC，且其中产生所述多个样本包含将所述模拟图像数据转换成数字数据。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述取样时间为相关双取样CDS周期的复位电平取样时间。

4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述取样时间为相关双取样CDS周期的信号电平取样时间。

5.根据权利要求4所述的图像传感器，其中所述读出电路经配置以在所述信号电平取样时间期间及在所述CDS周期的复位电平取样时间期间读出模拟图像数据，其中对所述模拟图像数据的所述预处理包含预处理复位电平及预处理信号电平。

6.根据权利要求5所述的图像传感器，其中所述预处理逻辑进一步包含经耦合以从所述模拟图像数据的所述经预处理的信号电平减去所述经预处理的复位电平的相关双取样CDS电路。

7.根据权利要求5所述的图像传感器，其中预调节所述多个样本包含：

对在所述复位电平取样时间中较晚取得的样本应用比在所述复位电平取样时间中较早取得的样本高的加权因子；及

对在所述信号电平取样时间中较早取得的样本应用比在所述信号电平取样时间中较晚取得的样本高的加权因子。

8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中对所述多个样本中的每一者应用的所述加权因子确定在确定所述中值之前每一相应样本在所述多个样本中的出现次数。

9.根据权利要求1所述的图像传感器，其中由所述预处理逻辑减少的所述噪声包含具有小于所述取样时间的持续时间的至少一个噪声事件。

10.一种用于预处理模拟图像数据以减少所述模拟图像数据中的噪声的方法，所述模拟图像数据是在取样时间期间从图像传感器的像素阵列读出的，所述方法包括：

在所述取样时间期间产生所述模拟图像数据的多个样本；

通过以下操作限制所述多个样本的值：

用可编程上阈值替换具有超过所述可编程上阈值的值的所述多个样本，及

用可编程下阈值替换具有小于所述可编程下阈值的值的所述多个样本；

通过响应于在所述取样时间期间何时产生了所述多个样本中的每一者而对相应样本应用加权因子来预调节所述多个样本；及

确定并输出所述多个样本的中值。

11.根据权利要求10所述的方法，其中产生所述多个样本包含将所述模拟图像数据转换成数字数据。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述取样时间为相关双取样CDS周期的复位电平取样时间。

13.根据权利要求10所述的方法，其中所述取样时间为相关双取样CDS周期的信号电平取样时间。

14.根据权利要求13所述的方法，其进一步包括在所述CDS周期的复位电平取样时间期间读出模拟图像数据，其中对所述模拟图像数据的所述预处理包含预处理复位电平及预处理信号电平。

15.根据权利要求14所述的方法，其进一步包括从所述模拟图像数据的所述经预处理的信号电平减去所述经预处理的复位电平。