[发明专利]图像传感器、图像生成方法及存储介质

说明书

本公开是关于一种图像传感器、图像生成方法及存储介质。其中，图像传感器包括像素阵列、模数转换电路以及曝光时序控制电路的图像传感器，在曝光时序控制电路中获取像素阵列的当前输出图像帧中各像素对应的像素值，并根据当前输出图像帧中各像素对应的像素值，确定像素阵列输出下一帧图像帧的曝光时间。本公开中像素阵列基于下一帧图像帧的曝光时间输出下一帧图像帧，以此实现输出图像帧的曝光时间调整，进一步的，基于各曝光时间输出的图像帧达到扩展动态范围的目的。

技术领域

本公开涉及图像处理领域，尤其涉及一种图像传感器、图像生成方法及存储介质。

背景技术

动态范围是图像传感器成像质量的重要指标，其指图像中最暗的阴影部分到最亮的高光部分的光照强度分布范围。动态范围越大，可以探测到更宽光照强度范围内的场景信息，使得图像细节更丰富。相关技术中通过调整曝光时间调整动态范围，例如通过多次采样技术对同一场景在不同曝光时间下进行多次采样，然后将多次采样获得的图像融合成一张具备更大动态范围的图像，但多次采样技术由于参与融合的图像并不是同时曝光生成的，导致生成的更大动态范围的图像存在运动伪影。相关技术中还通过双转换增益(DualConversion Gain，DCG)像素扩展动态范围，即当图像传感器工作在高动态范围(HighDynamic Range，HDR)模式时，只进行一次曝光但分两次读出，一次使用高转换增益(highconversion gain，HCG)捕捉暗部信息，一次使用低转换增益(low conversion gain，LCG)捕捉亮部信息，结合暗部信息和亮部信息输出一张更大动态范围的图像，但DCG像素的性能取决于图像传感器中像素的阱容，使动态范围的扩展受到限制。因此，如何调整曝光时间达到实现动态范围扩展目的的问题有待解决。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种图像传感器、图像生成方法及存储介质。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种图像传感器，所述图像传感器包括：

像素阵列，用于逐帧输出图像帧；模数转换电路，用于将所述像素阵列当前输出图像帧中各像素产生的像素电压进行模数转换后输出像素值；曝光时序控制电路，用于获取所述像素阵列的当前输出图像帧中各像素对应的像素值，并根据所述当前输出图像帧中各像素对应的像素值，确定所述像素阵列输出下一帧图像帧的曝光时间。

在一种实施方式中，所述曝光时序控制电路包括：

像素扫描电路，从所述当前输出图像帧中各像素对应的像素值中，扫描出最大非饱和像素值；曝光时间确定电路，基于所述最大非饱和像素值，确定所述像素阵列输出下一帧图像帧的曝光时间；曝光时间反馈电路，用于将所述下一帧图像帧的曝光时间反馈至所述像素阵列。

在一种实施方式中，所述曝光时序控制电路包括：

像素电压探测电路，对所述像素阵列当前输出图像帧中各像素产生的像素电压进行探测，若存在像素的像素电压大于预设电压阈值，且所述像素电压大于预设电压阈值的像素数量大于像素数量阈值，则生成用于表征下一帧图像帧曝光时间调整的标识信号；曝光时间反馈电路，用于在所述像素电压探测电路生成所述标识信号的情况下，将所述下一帧图像帧的曝光时间反馈至所述像素阵列。

在一种实施方式中，所述像素电压探测电路包括：

阈值寄存器，用于存储预设电压阈值以及像素数量阈值；模拟比较器，用于对所述像素阵列当前输出图像帧中各像素产生的像素电压与所述预设电压阈值进行比较，并统计所述像素电压大于所述预设电压阈值的像素数量，在所述像素电压大于预设电压阈值的像素数量大于像素数量阈值的情况下，生成用于表征下一帧图像帧曝光时间调整的标识信号。

在一种实施方式中，所述图像传感器包括：图像融合电路，将所述像素阵列逐帧输出的图像帧进行融合，得到融合后的预览原始图像帧。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种图像生成方法，应用于图像传感器，所述图像生成方法包括：