[发明专利]一种CMOS图像传感器暗电流的计算方法及系统

权利要求书

1.一种CMOS图像传感器暗电流的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

暗室环境下，从最小曝光度开始，按照以n为底的指数增长的步长，采集暗室环境下不同曝光度下CMOS图像传感器输出的图像文件，直到曝光度饱和或至少采集20幅图像文件，n＝2；

计算所采集的每幅图像的平均值，平均值作为最小二乘法的纵坐标值域；

计算每幅采集图像的曝光时间值，时间值作为最小二乘法的横坐标值域；

基于所述纵坐标值域和横坐标值域，利用最小二乘法，计算曲线斜率值和截距值；

根据曲线斜率，计算暗电流；根据所得到的曲线斜率，即暗电流引发的输出灰度值，结合系统增益值，计算得出单位面积暗电流，暗电流计算公式为：

I_dark＝((A/K)*1.6*10^-19/t)/s

其中，A为拟合曲线斜率；K为系统增益；t为单位时间，1S；s为单个像元面积。

2.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器暗电流的计算方法，其特征在于，按照以n为底的指数增长的步长，采集暗室环境下不同曝光度下CMOS图像传感器输出的图像文件时，基于DALS图像集卡采集CMOS图像传感器输出的不同曝光度下的图像文件，对所述图像进行文件保存，保存格式为*.RAW格式。

3.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器暗电流的计算方法，其特征在于，计算纵坐标值域时，根据图像分辨率，对采集的图像文件进行解算，按照行列矩阵进行图像平均值的计算，将每幅图像的平均值作为最小二乘法纵坐标的值域。

4.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器暗电流的计算方法，其特征在于，计算横坐标值域时，根据CMOS图像传感器曝光度设置寄存器的值，以及行周期寄存器的值，计算每幅图像的曝光时间，每幅图像的曝光时间作为最小二乘法的横坐标值域。

5.根据权利要求1所述的CMOS图像传感器暗电流的计算方法，其特征在于，计算每幅图像的曝光时间具体包括以下步骤：

CMOS图像传感器曝光度设置寄存器：Reg6：曝光度低8位、Reg7：曝光度中8位、Reg8：曝光度高8位；

CMOS图像传感器行周期寄存器：Reg24：行周期低8位、Reg25：行周期高5位；

图像每行读出时间＝(Reg24+Reg25×256)×100ns；

曝光时间＝(Reg6+Reg7×256+Reg8×65536)×图像每行读出时间，单位：ns。

6.一种CMOS图像传感器暗电流的计算系统，其特征在于，包括图像获取模块、纵坐标值域计算模块、横坐标值域计算模块、最小二乘法计算模块以及暗电流计算模块；

图像获取模块用于获取图像，所述图像是在暗室环境下，从最小曝光度开始，按照以2为底的指数增长的步长，采集暗室环境下不同曝光度下CMOS图像传感器输出的图像文件，直到曝光度饱和；

纵坐标值域计算模块用于计算所采集的每幅图像的平均值，平均值作为最小二乘法的纵坐标值域；

横坐标值域计算模块用于计算每幅采集图像的曝光时间值，时间值作为最小二乘法的横坐标值域；

最小二乘法计算模块用于根据所述纵坐标值域和横坐标值域，利用最小二乘法，计算曲线的斜率值和截距值；

暗电流模块根据曲线斜率，计算暗电流；根据所得到的曲线斜率，即暗电流引发的输出灰度值，结合系统增益值，计算得出单位面积暗电流，暗电流计算公式为：

I_dark＝((A/K)*1.6*10^-19/t)/s

其中，A为拟合曲线斜率；K为系统增益；t为单位时间，1S；s为单个像元面积。