[发明专利]用于快速获取单幅低阶累加图像的CMOS图像传感器

摘要

本发明涉及集成电路领域。为实现单幅累加图像快速拍摄，本发明采取的技术方案是，用于快速获取单幅低阶累加图像的CMOS图像传感器，在面阵CMOS图像传感器的基础上再增加一倍的列信号放大处理电路、列级ADC和移位寄存器电路，数字图像数据输出通路由一路增加为两路并且和原来的电路并行排布；像素阵列被分成两部分，第一行到第N/2行为第一部分，第（N/2）+1行到第N行为第二部分，其中连接每列像素的列总线由一条增加为并列的两条列总线，通过改变图像传感器的配置寄存器来实现正常的面阵CMOS图像传感器模式和可选阶数的TDI传感器两种模式。本发明主要应用于CMOS图像传感器设计制造。

主权项

一种用于快速获取单幅低阶累加图像的CMOS图像传感器，其特征是，在面阵CMOS图像传感器的基础上再增加一倍的列信号放大处理电路、列级ADC和移位寄存器电路，数字图像数据输出通路由一路增加为两路并且和原来的电路并行排布；像素阵列被分成两部分，第一行到第N/2行为第一部分，第（N/2）+1行到第N行为第二部分，其中连接每列像素的列总线由一条增加为并列的两条列总线，通过改变图像传感器的配置寄存器来实现正常的面阵CMOS图像传感器模式和可选阶数的TDI传感器两种模式；在正常模式下，两条信号读出通路选择其中一条信号通路正常工作；在TDI传感器模式下，通过配置寄存器来设置TDI成像窗口尺寸即TDI的阶数和分辨率，被分成两部分的像素阵列各自选择同样尺寸的TDI窗口，并分别配合一条信号通路进行各自像素阵列的复位、曝光和读出操作；两部分像素阵列的数字图像信号输出口分别输出各自的图像信号，但二者可共用同一条时钟信号线；TDI阶数M从2阶到N/2阶可选，在第一个行周期，输出第一帧图像，一帧图像包含两部分，第一部分为第1行到第M行像素信号，第二部分为第（N/2）+1行到第（N/2）+M行信号；随着图像传感器和被拍摄物体的相对移动，在第二个行周期，输出第二帧图像，在FPGA或DSP中将第二帧图像向前移位一行并和第一帧图像累加得到2阶TDI输出结果，依次类推。