專利名稱：圖像拾取裝置,修正被捕獲的圖像數(shù)據(jù)的方法和程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種設(shè)置有固態(tài)圖像拾取器件(如互^險(xiǎn)屬氧化物半導(dǎo)體 (CMOS))圖像傳感器的圖像拾取裝置、修正由該圖像拾取裝置捕獲的 圖像數(shù)據(jù)的方法、和執(zhí)行該方法的程序。
背景技術(shù)：
固態(tài)圖像拾取器件(如電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器和CMOS 圖像傳感器)如此構(gòu)造，即在下面設(shè)置有包括光電轉(zhuǎn)換器的像素單元的濾 色器上層疊有用于聚光的皿鏡。
近年來(lái)隨著像素密度增加而像素尺寸大大減小，在這種圖像拾取器件 中不能忽視所謂"像素混合"的問(wèn)題。所述像素混合是由于下述原因?qū)е?的，即像素間距降低，由,鏡會(huì)聚在圖像拾取器件上并穿過(guò)濾色器的光 不^射到其中光將要會(huì)聚的像素上，而且還易于泄漏到相鄰的像素。
圖18A和18B圖解了所述像素混合是如何發(fā)生的。在圖18A和18B 所示的例子中，圖像拾取器件是CMOS圖像傳感器101，其中在下面設(shè) 置了像素單元102的濾色器103上層疊有由皿鏡組成的會(huì)聚透鏡104。 在圖像傳感器101上方設(shè)置有孔徑105。
當(dāng)如在圖18A所示的例子中孔徑105不夠窄時(shí)，通過(guò)孔徑105的開 口入射到圖像傳感器101上的光不^X射到目標(biāo)像素單元102上，而且還 入射到相鄰的像素單元102。因此，穿過(guò)除用于自己像素單元102的濾色 器103之外的其他濾色器103的光入射到每個(gè)像素單元102上。從一個(gè)像 素的觀點(diǎn)來(lái)看，應(yīng)當(dāng)入射到所述《象素上的一部分M所述1象素泄漏到所述 像素周圍的像素中，且應(yīng)當(dāng)入射到所述像素周圍的像素上的一部分光卻泄 漏到所述像素中。這種現(xiàn)象稱作像素混合。相反，當(dāng)如在圖18B所示的例子中，孔徑105足夠窄且入射到圖像 傳感器101中的光^5UV射到一個(gè)像素單元102上時(shí)，沒(méi)有發(fā)生所述像素混 合。
因?yàn)樗鱿袼鼗旌系陌l(fā)生降低了相鄰^象素之間的分離性，所以降低了 輸出圖像的分辨率。此外，在具有一個(gè)固態(tài)圖像拾取器件的單片圖像拾取 裝置(照相機(jī)系統(tǒng))的情形中，因?yàn)榇┻^(guò)不同顏色的濾色器的光泄漏到像 素中，所以圖像的顏色能變淡和/或在圖像的均勻區(qū)域(其中圖像的內(nèi)容 不變或稍微變化的區(qū)域)中能產(chǎn)生依賴于顏色混合量的幾何圖案。隨著像 素間距變窄，這些問(wèn)題一般會(huì)突然對(duì)輸出圖像的質(zhì)量產(chǎn)生不利的影響。
不僅當(dāng)用于自己像素單元的濾色器的顏色與用于相鄰像素單元的濾 色器的顏色不同時(shí)，而且還當(dāng)用于相鄰l象素單元的濾色器的顏色與用于自 己像素單元的濾色器的顏色相同時(shí)，在該說(shuō)明書中，M—個(gè)像素泄漏到 所述像素周圍的像素以及光從所述相鄰像素泄漏到所述像素都稱作像素 混合。
因此，除其中如在單片彩色圖4象拾取裝置中，在4象素單元上層疊不同 顏色的濾色器的情形之外，同樣當(dāng)如在對(duì)于每種顏色的濾色器都具有一個(gè) 固態(tài)圖像拾取器件的三片彩色圖像拾取裝置中，用于每個(gè)圖像拾取器件的 濾色器具有相同顏色時(shí)，入射到圖像拾取裝置上的光不僅入射到 一個(gè)像素 單元上，而且還入射到相鄰像素單元上的狀態(tài)稱作像素混合。
在上面的情形中，所述像素混合會(huì)導(dǎo)致分辨率降低，且應(yīng)當(dāng)具有相同 顏色和亮度的像素相反會(huì)發(fā)生變化。
為了解決上述問(wèn)題用于修正所述像素混合的技術(shù)包括在日本未審公 開專利申請(qǐng)No.2007-142697中公開的技術(shù)。在日本未審公開專利申請(qǐng) No.2007-142697中公開的修正技術(shù)的基本處理中，給目標(biāo)像素的值加上一 下述的值，即通過(guò)將從圖像拾取裝置中的固態(tài)圖像拾取器件供給的將要修 正的目標(biāo)像素的值與相鄰像素的值之間的差乘以適當(dāng)?shù)男拚禂?shù)(修正參 數(shù))而獲得的值。在日本未審公開專利申請(qǐng)No.2007-142697中描述了通
的方向和位置中的差)。
近年來(lái)，越來(lái)越多地需要在攝影機(jī)和數(shù)字照相機(jī)中使用的固態(tài)圖像拾 取器件(如CCD圖像傳感器和CMOS圖像傳感器)增加像素?cái)?shù)并減小 尺寸。尺寸減小且像素?cái)?shù)增加會(huì)降低每個(gè)像素的面積，因而可能降低4象素靈敏度。
為了解決這種問(wèn)題，通過(guò)設(shè)計(jì)電路和配線布局和/或改進(jìn)制造工序來(lái) 盡可能地增加光電二極管在固態(tài)圖像拾取器件的像素結(jié)構(gòu)中的比例，以獲 得像素?cái)?shù)的增加和尺寸的減小。每個(gè)像素結(jié)構(gòu)都由光電二極管和包括放大 晶體管和復(fù)位晶體管的外圍電路組成。
然而，近來(lái)越來(lái)越多地要求固態(tài)圖像拾取器件增加像素?cái)?shù)和減小尺 寸，且提高在低光照強(qiáng)度時(shí)的圖像質(zhì)量也引起了注意。因此，僅通過(guò)上面 的行為不可能提供能獲得確保理想圖像質(zhì)量的像素靈敏度的固態(tài)圖像拾 取器件。
在這種情形中，為了克服固態(tài)圖像拾取器件的上述缺陷，像素共享技 術(shù)受到了廣泛關(guān)注。在所述^象素共享技術(shù)中，在彼此水平和/或垂直地相 鄰或靠近的多個(gè)像素之間共享像素結(jié)構(gòu)所必需的一部分電路，例如放大晶 體管和/或復(fù)位晶體管，以減小每一像素的電路(包括配線)的面積，將 光電二極管的面積增加與每一像素的電路的減小面積對(duì)應(yīng)的量，由此提高
像素靈^:度。
例如，日本專利申請(qǐng)No.3838665公開了一種在兩個(gè)相鄰像素之間共 享從每個(gè)像素讀取像素?cái)?shù)據(jù)所必需的放大晶體管和復(fù)位晶體管的像素共 享技術(shù)。在該技術(shù)中，當(dāng)以稍稍不同的時(shí)間連續(xù)選擇與所龍故大晶體管和 所述復(fù)位晶體管連接的兩個(gè)相鄰像素時(shí)，從每個(gè)像素讀取像素?cái)?shù)據(jù)，從而 降低了每一像素的晶體管的數(shù)量，將光電二極管的面積增加與每一像素的 晶體管的減小數(shù)量對(duì)應(yīng)的量，從而實(shí)現(xiàn)了像素靈^t度的提高。
在不采用像素共享技術(shù)的一般固態(tài)圖像拾取器件中，通常所有的像素 均勻構(gòu)造。換句話說(shuō)， 一般固態(tài)圖像拾取器件的像素結(jié)構(gòu)對(duì)于屏幕上的任 何位置處的4象素來(lái)說(shuō)都是通用的。因此，在這種一般固態(tài)圖像拾取器件中，
所有像素的光電二極管都在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中具有相同的外圍環(huán)境。因而，如 果排除在制造中任何變化的因素，則光學(xué)特性對(duì)于所有的像素來(lái)說(shuō)基本上
是相同的。
相反，在采用例如日本專利申請(qǐng)No.3838665中公開的"像素共享技 術(shù)"的典型固態(tài)圖像拾取器件中，當(dāng)將共享所述電路且彼此相鄰或靠近的 多個(gè)像素認(rèn)為是一個(gè)單元時(shí)，所有的單元都具有相同的結(jié)構(gòu)，而在每個(gè)單 元中布置在不同位置處的像素在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中具有不同的外圍環(huán)境。因 此，共享所述電路的多個(gè)像素的排列圖案進(jìn)行重復(fù)，從而在采取所述像素共享技術(shù)的固態(tài)圖像拾取器件中產(chǎn)生電路布局。
具體地說(shuō)，當(dāng)將共享所述電路的多個(gè)像素認(rèn)為是一個(gè)單元時(shí)，在釆取 所述像素共享技術(shù)的固態(tài)圖像拾取器件中水平和垂直地重復(fù)布置多個(gè)單 元。因?yàn)樵谒龆鄠€(gè)單元中在所述多個(gè)4象素的排列圖案中布置在相同位置 處的像素的光電二極管在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中具有相同的外圍環(huán)境，所以像素具 有相同的光學(xué)特性。
然而，在所述多個(gè)單元中在共享所述電路的所述多個(gè)像素的排列圖案 中布置在不同位置處的像素(即在所述多個(gè)單元的每一個(gè)單元中彼此相鄰 或靠近的像素)具有不同的電路和/或布局。因此，所述像素的光電二極 管在半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)中具有不同的外圍環(huán)境，因而提供了不同的^象素特性。
因而，即使通過(guò)釆用所述"像素共享技術(shù)"的固態(tài)圖像拾取器件捕獲完 全均勻目標(biāo)的圖像，仍會(huì)從每個(gè)單元中的相鄰像素輸出不同的像素值，因 而，存在最終的輸出圖像的質(zhì)量大大降低的問(wèn)題。
在現(xiàn)有技術(shù)中，為了解決像素共享中涉及的上述問(wèn)題，例如在日本未
審公開專利申請(qǐng)No.2004-172950 ,日本未審>^開專利申請(qǐng) No.2005-110104,日本未審7>開專利申請(qǐng)No.2006-73733和日本未審乂>開 專利申請(qǐng)No.2006-157953中公開了用于設(shè)計(jì)固態(tài)圖像拾取器件的像素結(jié) 構(gòu)的許多技術(shù)。在這些技術(shù)中，例如(A)設(shè)計(jì)像素布局，以盡可能地減 小光學(xué)不均勻性或(B)如此ii行^象素共享，即如果發(fā)生光學(xué)不均勻性， 不會(huì)不利地影響輸出圖像。

發(fā)明內(nèi)容
曰本未審公開專利申請(qǐng)No.2007-142697中公開的用于修正"像素混 合"的技術(shù)是基于下述假定的，即所述像素混合的特性對(duì)于整個(gè)屏幕上的 所有像素來(lái)說(shuō)都是相同的(整個(gè)屏幕上的所有像素都具有相同特性的像素 混合)。
因此，在通過(guò)使用日本專利申請(qǐng)No.3838665、日本未審公開專利申 請(qǐng)No.2004-172950，日本未審公開專利申請(qǐng)No.2005-110104，日本未審公 開專利申請(qǐng)No,2006-73733和日本未審公開專利申請(qǐng)No.2006-157953中公 開的任何一種技術(shù)而采用所述像素共享技術(shù)的固態(tài)圖像拾取器件中也一 樣，必須消除共享像素之間的像素特性的變化。
然而，如上所述，在日本未審公開專利申請(qǐng)No.2004-172950,日本未 審公開專利申請(qǐng)No.2005-110104，日本未審公開專利申請(qǐng)No.2006-73733和日本未審公開專利申請(qǐng)No.2006-157953中公開的技術(shù)中設(shè)計(jì)固態(tài)圖像 拾取器件的像素結(jié)構(gòu)。因此，使用由方法(A)構(gòu)造的像素的設(shè)計(jì)，可減 小共享電路的多個(gè)像素(共享電路的多個(gè)像素之后稱作"共享像素")之間 的光學(xué)不均勻性，但不能消除其光學(xué)不均勻性。
因而，因?yàn)楣蚕硐袼氐南袼靥匦宰兓?，所以即使使用上述用于修?像 素混合"的技術(shù)，在釆用現(xiàn)有技術(shù)的像素共享技術(shù)的固態(tài)圖像拾取裝置中， 仍不可能完全修正所述像素混合或者一些像素會(huì)遭受到不利的修正。結(jié) 果，存在對(duì)輸出圖像的質(zhì)量具有不利影響的問(wèn)題。
還存在下述問(wèn)題，即為了減小共享像素之間的像素特性的變化，在方 法A和B中，可以針對(duì)固態(tài)圖像拾取器件的像素結(jié)構(gòu)、布局或像素?cái)?shù)據(jù) 的讀取結(jié)構(gòu)具有嚴(yán)格的限制。此外，可以針對(duì)從使用方法(A)或(B)
的固態(tài)圖像拾取器件的輸出進(jìn)行處理的整體圖像拾取裝置具有嚴(yán)格的限 制。
為了解決上面的問(wèn)題，在采用所述像素共享技術(shù)的固態(tài)圖像拾取器件 中也一樣，理想的是提供一種能進(jìn)一步減小所述像素混合對(duì)輸出圖像質(zhì)量 的影響的圖像拾取裝置。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，圖像拾取裝置包括固態(tài)圖像拾取器件， 該固態(tài)圖像拾取器件被配置成在組成每個(gè)組的多個(gè)像素之間共享像素結(jié) 構(gòu)所必需的電路，所述多個(gè)像素以二維陣列布置，所述組包括特定數(shù)量的 具有相同排列圖案的像素；像素混^^務(wù)正部件，其用于根據(jù)修正參數(shù)來(lái)修 正應(yīng)當(dāng)入射到所述固態(tài)圖像拾取器件的每個(gè)像素上但從所述像素泄漏到 所述4象素周圍的相鄰l象素中的光泄漏和/或應(yīng)當(dāng)入射到所^目鄰4象素上但 泄漏到所述4象素中的光泄漏；修正^產(chǎn)生部件，用于產(chǎn)生與組成所述組 的所述多個(gè)像素對(duì)應(yīng)的多個(gè)修正參數(shù)；和修正M選擇部件，其根據(jù)將要 由所述像素混合修正部件修正的像素對(duì)應(yīng)于組成所述組的所述多個(gè)像素 中的哪個(gè)像素，從所述修正^*產(chǎn)生部件供給的所述多個(gè)修正^選## 正參數(shù)，并將選擇的修正^t供給到所述像素混合修正部件。
所述修正參數(shù)產(chǎn)生部件產(chǎn)生與組成所述組的所述多個(gè)l象素對(duì)應(yīng)，即與 所述共享像素對(duì)應(yīng)的所述多個(gè)修正參數(shù)。所述修正^選擇部件根據(jù)將要
由所述像素混合修正部件修正的像素與哪個(gè)共享像素對(duì)應(yīng)，從所述修正參 數(shù)產(chǎn)生部件供給的所述多個(gè)修正參數(shù)選擇與將要修正的所述像素對(duì)應(yīng)的 所述^務(wù)正^lt，并將選擇的修正參數(shù)供給到所述像素混^^正部件。因此，同樣在應(yīng)用像素共享技術(shù)的固態(tài)圖像拾取器件中，所述像素混 合修正部件通過(guò)使用給每一共享像素設(shè)定的所述修正參數(shù)進(jìn)行所述像素 混^^正，因而進(jìn)一步減小了像素混合對(duì)輸出圖像質(zhì)量的影像。
根據(jù)本發(fā)明，同樣在應(yīng)用像素共享技術(shù)的固態(tài)圖像拾取器件中，不用 設(shè)計(jì)固態(tài)圖像拾取器件的像素結(jié)構(gòu)，可進(jìn)一步減小像素混合對(duì)輸出圖像質(zhì) 量的影4象。


圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方式的圖像拾取裝置的構(gòu)造實(shí)例
的框圖2A到2E圖解了在根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方式的所述圖像拾取裝
置中使用的固態(tài)圖像拾取器件的典型像素陣列和濾色器的典型排列；
圖3是用于描ii^根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方式的所述圖像拾取裝 置中使用的所述固態(tài)圖像拾取器件如何讀取被捕獲的圖像數(shù)據(jù)的示圖4A到4C是用于描^根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方式的所述圖像拾 取裝置中使用的所述固態(tài)圖像拾取器件中的共享像素ID和共享像素的排 列圖案的示圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方式的所述圖像拾取裝置中的主 要組件的構(gòu)造實(shí)例的框圖6A到6C是用于描述根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方式的所述圖像拾取 裝置的示圖7A到7D是用于描述根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方式的所述圖像拾取 裝置的示圖8是詳細(xì)顯示在圖5所示構(gòu)造實(shí)例中的一部分的構(gòu)造實(shí)例的框圖； 圖9A到9C是用于描id^圖8所示的構(gòu)造實(shí)例中的處理器輸出的示
圖10圖解了在圖8所示的構(gòu)造實(shí)例中的另一個(gè)處理器的構(gòu)造實(shí)例；
圖11是顯示在圖8所示的構(gòu)造實(shí)例中的另一個(gè)處理器的構(gòu)造實(shí)例的 框圖12圖解了在圖11所示的構(gòu)造實(shí)例中的另一個(gè)處理器的構(gòu)造實(shí)例； 圖13是用于描述根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施方式的所述圖像拾取裝置的示圖14圖解了根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施方式的所述圖像拾取裝置中的處 理器的構(gòu)造實(shí)例；
圖15是顯示根據(jù)本發(fā)明第二個(gè)實(shí)施方式的所述圖像拾取裝置中的處
理器的構(gòu)造實(shí)例的框圖16是用于描述根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式的圖像拾取裝置中的單 元的流程圖17A到17C是用于描i^根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方式的所述圖像 拾取裝置中的共享像素的排列圖案的示圖18A和18B是用于描述固態(tài)圖像拾取器件中的像素混合的示圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的圖像拾取裝置的實(shí)施方式。 第一個(gè)實(shí)施方式
圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方式的圖像拾取裝置10中的主要 組件的構(gòu)造實(shí)例的框圖。圖像拾取裝置10包括包含透鏡的光學(xué)單元1、 作為固態(tài)圖像拾取器件的CMOS圖像傳感器2、模擬信號(hào)處理單元3、數(shù) 字信號(hào)處理單元4、相機(jī)控制微型計(jì)算機(jī)5、相機(jī)抖動(dòng)傳感器6、透鏡驅(qū) 動(dòng)單元7、人界面微型計(jì)算機(jī)8和用戶界面單元9。
所述光學(xué)單元1設(shè)置有調(diào)整透鏡位置以修正相機(jī)抖動(dòng)的致動(dòng)器。通過(guò) 從所述透鏡驅(qū)動(dòng)單元7供給的透鏡驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)和控制所述致動(dòng)器。
所述CMOS圖像傳感器2具有在其上水平和垂直布置的許多像素。 對(duì)所述CMOS圖像傳感器2應(yīng)用所述圖像共享技術(shù)。為了產(chǎn)生彩色圖像, 所述CMOS圖像傳感器2還具有布置在光入射側(cè)上的濾色器。
圖2A到2E圖解了在所述CMOS圖像傳感器2中的典型像素陣列和 濾色器的典型排列。圖2A圖解了所謂的拜耳陣列。在圖2A中的拜耳陣 列中，水平和垂直布置一些(許多)方形像素Ps。紅色R和綠色G濾色 器如此交替布置，即其與每?jī)蓚€(gè)水平行的像素單元相對(duì)，同時(shí)藍(lán)色B和 綠色G濾色器如此交替布置，即其與其余水平行中的l象素單元相對(duì)。此 外，具有紅色R濾色器的〗象素如此布置，即在其中布置了具有藍(lán)色B濾 色器的4象素的同一垂直列中不包括具有紅色R濾色器的《象素。在圖2B和2C中的《象素陣列中，水平和垂直布置一些菱形4象素Pd。 在這些像素陣列中，可將&見的水平和垂直像素間距設(shè)為比圖2A中所示 的拜耳陣列中低的值。圖2B中的濾色器的排列與圖2C中的濾色器不同。
具體地說(shuō)，在圖2B的像素陣列中，紅色R和藍(lán)色B濾色器如此交替 布置，即其與每?jī)蓚€(gè)水平行的像素單元相對(duì)，紅色R和藍(lán)色B濾色器還 如此交替布置，即其與每?jī)蓚€(gè)垂直列的像素單元相對(duì)。只有綠色G濾色 器布置成與其余水平行和垂直列中的〗象素單元相對(duì)。
在圖2C的〗象素陣列中，紅色R和綠色G濾色器如此交替布置，即 其與每四個(gè)水平行的像素單元相對(duì)，藍(lán)色B和綠色G的濾色器也如此交 替布置，即其與每其他四個(gè)水平行的像素單元相對(duì)。只有綠色G濾色器 布置成與其余水平行和垂直列的〗象素單元相對(duì)。具有紅色R濾色器的4象 素如此布置，即在其中布置了具有藍(lán)色B濾色器的^^素的同一垂直列中 不包括具有紅色R濾色器的〗象素。
盡管圖2A到2C中顯示了單片固態(tài)圖像拾取器件的典型陣列，但所 述固態(tài)圖<象#^取器件可具有圖2D或2E中的三片結(jié)構(gòu)，其中為紅色R該: 置固態(tài)圖像拾取器件Ir，為綠色G設(shè)置固態(tài)圖l象拾取器件Ig,為藍(lán)色B 設(shè)置固態(tài)圖像拾取器件Ib。與圖2A中的像素陣列一樣，圖2D中的固態(tài) 圖l象拾取器件Ir， Ig和Ib每個(gè)都具有在其上水平和垂直地布置的一些方 形像素。與圖2B和2C中的像素陣列一樣，圖2E中的固態(tài)圖像拾取器件 Ir， Ig和Ib每個(gè)都具有在其上水平和垂直地布置的一些菱形〗象素。
圖1中的所述CMOS圖l象傳感器2可具有圖2A到2E中的任何一種 像素陣列。根據(jù)第一個(gè)實(shí)施方式，為了簡(jiǎn)^t^見，假定所述CMOS圖4象 傳感器2具有圖2A中的拜耳陣列。
還假定通過(guò)一個(gè)通道傳輸來(lái)自所述CMOS圖像傳感器2的輸出。以 圖3中所示的方式通過(guò)一個(gè)通道從所述CMOS圖4象傳感器2讀取4象素?cái)?shù) 據(jù)。具體地說(shuō)，通過(guò)一個(gè)通道按行從左到右從所述CMOS圖像傳感器2 中的多個(gè)像素Ps讀取所述l象素?cái)?shù)據(jù)來(lái)掃描所述^f象素陣列，直至行的末端。 在讀取了一個(gè)水平行中的所有像素?cái)?shù)據(jù)之后，從下一e^取像素?cái)?shù)據(jù)。類
似地，可并行水平地掃描像素陣列，從而從整個(gè)屏幕讀取像素?cái)?shù)據(jù)。
換句話說(shuō)，按照水平掃描所述《象素陣列的順序從所述CMOS圖像傳 感器2讀取像素?cái)?shù)據(jù)。
盡管所述CMOS圖像傳感器一般不僅適于單通道讀取，而且還適于多通道并行讀取，但本發(fā)明不依賴于這些讀取方法。盡管為了方便起見，
在本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方式中舉例說(shuō)明了圖3中所示的讀取順序，但本發(fā) 明并不限于該讀取方法。本發(fā)明的實(shí)施方式可應(yīng)用于其他讀取方法。
才艮據(jù)第一個(gè)實(shí)施方式的所述CMOS圖4象傳感器2具有其中應(yīng)用所述 像素共享技術(shù)的像素結(jié)構(gòu)。圖4A到4C圖解了共享像素的三個(gè)典型排列圖案。
在圖4A到4C的上段(upperlines)中顯示了所述CMOS圖像傳感 器2中的所述共享像素的排列圖案。與粗線連接的多個(gè)〗象素表示所述共享 像素。
在圖4A到4C的中段(mediumlines)中顯示了在所述共享像素的排 列圖案中每個(gè)像素位置處的標(biāo)識(shí)符(之后稱作共享像素ID )。
在圖4A到4C的下段(lower lines )中顯示了由所述共享像素ID表 示的從所述CMOS圖像傳感器2輸出的像素的順序。在所述下段中圖解 的所述共享像素ID的輸出順序僅將注意力集中在所述共享像素的排列圖 案上，在圖4A到4C的實(shí)例中不考慮與所述4象素對(duì)應(yīng)的濾色器。
圖4A圖解了其中將彼此垂直相鄰的兩個(gè)像素作為共享像素來(lái)處理的 情形。具體地說(shuō)，將垂直布置在兩個(gè)相鄰水平行上的兩個(gè)像素作為共享像 素來(lái)處理。因此，對(duì)于每一水平行來(lái)說(shuō)，"0，，和"1"作為共享像素ID交替 出現(xiàn)，如在中段中所示。在像素輸出順序中在一個(gè)水平行中的所有像素都 具有共享像素ID"0"，在4象素輸出順序中在下一個(gè)水平行中的所有像素具 有共享像素ID"1",如在下段中所示。
圖4B也圖解了其中將彼此垂直相鄰的兩個(gè)像素作為共享像素來(lái)處理 的情形。然而，在圖4B的排列圖案中， 一對(duì)共享像素從下一對(duì)共享像素 移動(dòng)了一個(gè)垂直像素。因此，"0"和"1"作為共享像素ID在每個(gè)水平行中 交替出現(xiàn)，在一個(gè)水平行中"0，，和"1"的出現(xiàn)順序與下一水平行中的相反， 如中段中所示。類似地，在由共享像素ID表示的像素順出順序中，"0" 和"l"在每個(gè)水平行中交替出現(xiàn)，在一個(gè)水平行中"0"和"1"的出現(xiàn)順序與 下一水平行中的相反，如在下段中所示。
圖4C圖解了其中將以"之"字形布置的四個(gè)相鄰像素作為共享4象素 來(lái)處理的情形。因此，對(duì)于每四個(gè)水平行來(lái)說(shuō)"O"， "1", "2"和"3，，作為共 享像素ID交替出現(xiàn)，如在中段中所示。類似地，在由共享像素ID表示 的像素輸出順序中，對(duì)于每四個(gè)水平行來(lái)說(shuō)"0"， "1"， "2"和"3"交替出現(xiàn)，如在下段中所示。
在根據(jù)本發(fā)明第一個(gè)實(shí)施方式的所述CMOS圖像傳感器2中可采用 圖4A到4C中所示的共享像素的任何排列圖案。在第一個(gè)實(shí)施方式中假 定所述CMOS圖4象傳感器2具有圖4A中所示的共享l象素的排列圖案。
返回參照?qǐng)D1，入射到光學(xué)單元1上的光在具有上述構(gòu)造的所述 CMOS圖像傳感器2中經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換并作為電信號(hào)(即被捕獲的圖〗象數(shù) 據(jù))而輸出。所述CMOS圖像傳感器2響應(yīng)于從所勤目機(jī)控制微型計(jì)算 機(jī)5供給的控制信號(hào)開啟或停止像素?cái)?shù)據(jù)的讀取并控制讀取位置。
通過(guò)一個(gè)通道從所述CMOS圖像傳感器2輸出的所述圖像數(shù)據(jù)供給 到所述模擬信號(hào)處理單元3，其中所述圖像數(shù)據(jù)例如經(jīng)過(guò)采樣保持和自動(dòng) 增益控制。然后，所述圖像數(shù)據(jù)在所述模擬信號(hào)處理單元3中經(jīng)過(guò)模擬-數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換，并將所述數(shù)字信號(hào)供給到所述數(shù)字信號(hào)處理單元4。
盡管在上面的描述中，從所述CMOS圖像傳感器2輸出的模擬信號(hào) 在所述模擬信號(hào)處理單元3中經(jīng)過(guò)所述采樣保持、自動(dòng)增益控制和A/D 轉(zhuǎn)換，但所ii^擬信號(hào)處理單元3的構(gòu)造可結(jié)合在所述CMOS圖像傳感 器2中。
所述數(shù)字信號(hào)處理單元4將從所i^擬信號(hào)處理單元3供給的被捕獲 的圖像數(shù)據(jù)RAW (未加工數(shù)據(jù))轉(zhuǎn)換為數(shù)字像素?cái)?shù)據(jù)并響應(yīng)于來(lái)自所述 相機(jī)控制微型計(jì)算機(jī)5的指令對(duì)由所述轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的所述數(shù)字像素?cái)?shù)據(jù)進(jìn) 行各種信號(hào)處理。在所述數(shù)字信號(hào)處理單元4中進(jìn)行的所述各種信號(hào)處理 包括所謂的相機(jī)信號(hào)處理，如白平衡，伽馬修正和色差信號(hào)處理，以及用 于相機(jī)控制檢測(cè)數(shù)據(jù)(與屏幕上的被捕獲的圖像有關(guān)的數(shù)據(jù)，如亮度、對(duì) 比度和色度)的運(yùn)算處理。
所述數(shù)字信號(hào)處理單元4包括如下所述的產(chǎn)生各種時(shí)序信號(hào)(即定時(shí) 信號(hào))的基準(zhǔn)時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生部。所述時(shí)序信號(hào)包括用于所述被捕獲的圖像 數(shù)據(jù)的水平同步信號(hào)HD和垂直同步信號(hào)VD。所述數(shù)字信號(hào)處理單元4 為所述CMOS圖像傳感器2供給所述水平同步信號(hào)HD、所述垂直同步 信號(hào)VD和其他必需的時(shí)序信號(hào)。來(lái)自所述數(shù)字信號(hào)處理單元4中的所述 基準(zhǔn)時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生部的所述時(shí)序信號(hào)還供給到所述相機(jī)控制微型計(jì)算機(jī) 5。
為了通過(guò)圖3中所示的讀取方法從每個(gè)像素讀取像素?cái)?shù)據(jù)，所述 CMOS圖像傳感器2設(shè)置有讀取器和讀取時(shí)序信號(hào)發(fā)生器。所述CMOS圖像傳感器2中的所述讀取時(shí)序信號(hào)發(fā)生器與從所述數(shù)字信號(hào)處理單元4
序信號(hào)，并根據(jù)從所述相機(jī)控制微型計(jì)算機(jī)5供給的控制信號(hào)從所述 CMOS圖像傳感器2讀取4象素?cái)?shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施方式，考慮到共享像素的所述不均勻，所述 數(shù)字信號(hào)處理單元4還包括用于修正所述像素混合的共享像素像素混合 修正部。下面將詳細(xì)描述所述共享像素像素混^f務(wù)正部。
所勤目機(jī)控制微型計(jì)算機(jī)5由從所述數(shù)字信號(hào)處理單元4供給的檢測(cè) 數(shù)據(jù)和從所i^目機(jī)抖動(dòng)傳感器6供給的與所述圖像拾取裝置10有關(guān)的相 機(jī)抖動(dòng)信息確定當(dāng)前被捕獲的圖像的狀態(tài)，從而根據(jù)通過(guò)所iiA^面微型 計(jì)算機(jī)8供給的各種設(shè)定模式來(lái)控制所述圖像拾取裝置10。具體地說(shuō)， 所勤目機(jī)控制微型計(jì)算機(jī)5為所述CMOS圖像傳感器2供給讀取區(qū)域指 定數(shù)據(jù)，為所述數(shù)字信號(hào)處理單元4供給捕獲圖像控制數(shù)據(jù)，為所述透鏡 驅(qū)動(dòng)單元7供給透鏡控制數(shù)據(jù)，為所述模擬信號(hào)處理單元3供給用于所述 自動(dòng)增益控制的增益控制數(shù)據(jù)。
所述CMOS圖像傳感器2響應(yīng)于所述讀取時(shí)序信號(hào)連續(xù)讀取與在所 述CMOS圖像傳感器2的圖像捕獲區(qū)域中由所述讀取區(qū)域指定數(shù)據(jù)指定 的特定區(qū)域?qū)?yīng)的信號(hào)，并將所述讀取信號(hào)供給到所,擬信號(hào)處理單元 3。
所述數(shù)字信號(hào)處理單元4、所述透鏡驅(qū)動(dòng)單元7和所g擬信號(hào)處理 單元3進(jìn)行與從所勤目機(jī)控制微型計(jì)算機(jī)5供給的控制值對(duì)應(yīng)的處理，從 而實(shí)現(xiàn)理想的信號(hào)處理、時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生、透鏡驅(qū)動(dòng)和增益控制。
用戶界面單元9包括接收由用戶輸入的操作的^^操作部、和其中顯 示所述圖像拾取裝置10的模式和相機(jī)信息的顯示器件。例如，經(jīng)由用戶 界面單元9，通itA界面微型計(jì)算機(jī)8控制用戶的操作菜單。
人界面微型計(jì)算機(jī)8根據(jù)用戶通過(guò)用戶界面單元9輸入的指令**測(cè) 用戶當(dāng)前選擇的圖像捕獲模式或者用戶想要的控制，并將檢測(cè)結(jié)果作為用 戶指令信息供給到所&目機(jī)控制微型計(jì)算機(jī)5。
因而，所^目;IM^制微型計(jì)算機(jī)5為人界面微型計(jì)算機(jī)8供給所獲得 的相機(jī)控制信息(到目標(biāo)的距離、F數(shù)、快門iUL和放大倍率)，并通過(guò) 用戶界面單元9的顯示器件向用戶指示當(dāng)前相積i信息。因?yàn)樗鼈兣c;^發(fā)明 沒(méi)有直接關(guān)系，所以這里省略這些組件的詳細(xì)描述。圖5是詳細(xì)顯示所述數(shù)字信號(hào)處理單元4的構(gòu)造的實(shí)例的框圖。在圖 5所示的實(shí)例中，所述數(shù)字信號(hào)處理單元4包括相機(jī)信號(hào)預(yù)處理部41、共 享像素像素混^f務(wù)正部42、相機(jī)信號(hào)主處理部43、基準(zhǔn)時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生部 44和通訊界面部45。
所逸基準(zhǔn)時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生部44產(chǎn)生如上所述的水平同步信號(hào)HD和垂 直同步信號(hào)VD，從而將產(chǎn)生的所述水平同步信號(hào)HD和所述垂直同步信 號(hào)VD供給到所述CMOS圖像傳感器2，并為所i^目機(jī)信號(hào)預(yù)處理部41 和所述共享像素像素混合修正部42供給作為像素時(shí)序基準(zhǔn)的基準(zhǔn)時(shí)序信 號(hào)TG。此外，所述基準(zhǔn)時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生部44為所W目機(jī)信號(hào)主處理部43 供給各種時(shí)序信號(hào)。盡管圖5中沒(méi)有示出，但所述基準(zhǔn)時(shí)序信號(hào)產(chǎn)生部 44還為所勤目機(jī)控制微型計(jì)算機(jī)5供給各種時(shí)序信號(hào)。
所述通訊界面部45為所^目機(jī)控制微型計(jì)算機(jī)5供給從所勤目機(jī)信 號(hào)主處理部43供給的各種檢測(cè)值DET。所i^目機(jī)控制微型計(jì)算機(jī)5根據(jù) 接收的各種檢測(cè)值DET產(chǎn)生控制信號(hào)(如自動(dòng)增益控制信號(hào))并將所述 控制信號(hào)供給到相應(yīng)的處理單元。
此外，所述通訊界面部45從所勤目機(jī)控制微型計(jì)算機(jī)5接JJM目機(jī)信 號(hào)處理控制參數(shù)并為所勤目機(jī)信號(hào)預(yù)處理部41、所述共享像素像素混合 修正部42和所勤目機(jī)信號(hào)主處理部43供給必需的控制信號(hào)。因此，通過(guò) 所i^目機(jī)控制微型計(jì)算機(jī)5控制所W目機(jī)信號(hào)預(yù)處理部41、所述共享像 素l象素混^f務(wù)正部42和所i^目機(jī)信號(hào)主處理部43的處理^^作。
所勤目機(jī)信號(hào)預(yù)處理部41從所ii^擬信號(hào)處理單元3接收捕獲的圖 像數(shù)據(jù)RAW,以進(jìn)行作為所述像素混^f務(wù)正的預(yù)處理所必需的一系列處 理，如數(shù)字鉗位。因?yàn)榕c本發(fā)明沒(méi)有直接關(guān)系，所以這里省略由所&目機(jī) 信號(hào)預(yù)處理部41進(jìn)行的一系列處理的詳細(xì)描述。
來(lái)自所^f目機(jī)信號(hào)預(yù)處理部41的輸出供給到所述共享像素像素混合 修正部42。所述共享像素像素混^^正部42修正每一共享像素(具有相 同共享像素ID的每一像素)的像素混合。
通過(guò)所述通訊界面部45從所&目機(jī)控制微型計(jì)算機(jī)5為所述共享像 素像素混^^f務(wù)正部42供給與上面參照?qǐng)D4A到4C所述的共享像素ID有 關(guān)的信息，即共享像素ID設(shè)定信息Sid。此外，如下面所述，通過(guò)所述 通訊界面部45從所&目機(jī)控制微型計(jì)算機(jī)5為所述共享像素像素混^^務(wù) 正部42供給用于所述像素混^^多正的一組修正M群( 一組4務(wù)正系數(shù)群)所i^目機(jī)控制微型計(jì)算機(jī)5產(chǎn)生用于每一共享像素(具有相同共享4象 素ID的每一像素)的像素混^^務(wù)正的修正M群(修正系數(shù)群)并將產(chǎn) 生的所述修正M群例如存儲(chǔ)在其自身的存儲(chǔ)器中。因此，所述一組修正 ^!t群(所述一組修正系數(shù)群)S+包括與共享像素的數(shù)量對(duì)應(yīng)的數(shù)量的多 個(gè)修正M群(多個(gè)修正系數(shù)群)。
所述共享像素像素混^f多正部42通過(guò)使用從經(jīng)由所述通訊界面部45 獲得的所述一組修正M群S小中選擇的修正^群對(duì)從所i^目機(jī)信號(hào)預(yù) 處理部41供給的所述捕獲的圖像數(shù)據(jù)RAW進(jìn)行所述像素混^^正。具 體地說(shuō)，所述共享像素像素混^^正部42根據(jù)所述共享像素ID設(shè)定信息 Sid來(lái)確定從所i^目機(jī)信號(hào)預(yù)處理部41供給的像素對(duì)應(yīng)于哪個(gè)共享像素 (識(shí)別所述像素的共享像素ID ),并纟艮據(jù)所述確定結(jié)果從所述一組l務(wù)正參 數(shù)群S(l)中選擇用于所述共享4象素的4務(wù)正^lt群(修正系數(shù)群)，并通過(guò)使 用所選擇的修正^群(修正系數(shù)群)進(jìn)行像素混合修正。然后，所述共 享像素像素混合修正部42將經(jīng)過(guò)所述像素混合修正的所述像素?cái)?shù)據(jù)供給 到所W目機(jī)信號(hào)主處理部43。
所勤目機(jī)信號(hào)主處理部43響應(yīng)于經(jīng)由所述通訊界面部45來(lái)自所勤目 機(jī)控制微型計(jì)算機(jī)5的控制指令，進(jìn)行現(xiàn)有技術(shù)中的各種相機(jī)信號(hào)處理， 如噪聲降低、缺陷修正、去馬賽克處理、白平衡和分辨率轉(zhuǎn)換，并給下游 的視頻處理塊(沒(méi)有示出條^ft為輸出數(shù)據(jù)的亮度數(shù)據(jù)Y和顏色數(shù)據(jù)C。 因?yàn)榕c本發(fā)明沒(méi)有直接關(guān)系，所以這里省略所勤目;IMt號(hào)主處理部43的 詳細(xì)描述。
在描述根據(jù)第一個(gè)實(shí)施方式的所述共享像素像素混^^務(wù)正部42的構(gòu) 造的實(shí)例之前，現(xiàn)在將參照?qǐng)D6描述根據(jù)第一個(gè)實(shí)施方式的用于每一共享 像素的像素混合修正的概要。這里所述的用于修正像素混合的方法僅僅是
一實(shí)例，像素混合的修正方法并不限于參照?qǐng)D6描述的一種方法。
如上所述，所述像素混合是由于應(yīng)當(dāng)入射到目標(biāo)像素上的光從所述目 標(biāo)像素泄漏到所述目標(biāo)像素周圍的相鄰像素中以及應(yīng)當(dāng)入射到相鄰像素 上的光泄漏到所述目標(biāo)像素中而引起的。因此，在具有圖2A中所示的拜 耳陣列的濾色器中，假定色混合范圍AR包括目標(biāo)像素Px_C (將要修正 的像素在圖6A中由圓圏包圍的像素)周圍的八個(gè)像素，如圖6A中所 示。在參照?qǐng)D6A到6C的描述中舉例說(shuō)明了圖2A所示的拜耳陣列中的 濾色器。在色混合范圍AR內(nèi)的八個(gè)像素中，從所述目標(biāo)像素Px一C到相對(duì)于 所述目標(biāo)像素Px一C來(lái)說(shuō)布置在傾斜方向上的像素的距離比從所述目標(biāo)像 素Px一C到相對(duì)于所述目標(biāo)〗象素Px—C來(lái)說(shuō)在頂部、底部、左側(cè)和右側(cè)的 像素Px—T、 Px—B、 Px—L和PX-R (參照?qǐng)D6B)的距離長(zhǎng)V^倍。因此， 色混合對(duì)頂部、底部、i側(cè)和右側(cè)像素Px_T、 Px_B、 Px_L和Px—R的 影響程度比對(duì)其余像素(參照?qǐng)D6B)的高。由于該原因，相對(duì)于^述目 標(biāo)像素Px_C來(lái)說(shuō)布置在傾斜方向上的像素的色混合被認(rèn)為是可以忽略 的，不包"在所述像素混^f務(wù)正的描述中。
因而，在該實(shí)例中，注意力僅集中到相對(duì)于所述目標(biāo)像素Pxj:的頂 部、底部、左側(cè)和右側(cè)像素Px一T、 Px—B、 Px一L和Px一R的像素混合上， 使用下面的修正模式來(lái)組成減小色混合的電路
當(dāng)光以與色混合率對(duì)應(yīng)的量從所述目標(biāo)像素泄漏到所述相鄰像素中 時(shí)，為所述光量增加從所述目標(biāo)^象素泄漏的光量。
當(dāng)光以與色混合率對(duì)應(yīng)的量從所述相鄰像素泄漏到所述目標(biāo)像素中 時(shí)，從所述光量減去泄漏到所述目標(biāo)l象素的光量。
換句話說(shuō)，因?yàn)殡S著所述目標(biāo)像素的級(jí)別與所勤目鄰像素的級(jí)別之間 的差增加，色混合的量增加，所以才艮據(jù)所述目標(biāo)<象素的級(jí)別與所勤目鄰傳_ 素的級(jí)別之間的差來(lái)進(jìn)行所述像素混^^務(wù)正。盡管在日本未審公開專利申 請(qǐng)No.2007-142697中公開了修正像素混合的這種方法，但本發(fā)明的實(shí)施 方式與上述方法區(qū)別在于，對(duì)于每一共享像素來(lái)說(shuō)切換施加到所述修正電 路的"修正械"。
現(xiàn)在將通過(guò)使用修正方程描述上述像素混合修正。根據(jù)方程(1)可 計(jì)算在所述像素混合修正之后來(lái)自所述目標(biāo)像素Px一C的像素信號(hào)的值 Sig—c'，其中來(lái)自所述目標(biāo)像素Px—C的像素信號(hào)的i由Sig—c表示，來(lái) 自頂部相鄰的像素Px_T的像素信號(hào)的值由Sig—t表示，來(lái)自底部相鄰的 像素Px一B的像素信號(hào)的值由Sig一b表示，來(lái)自左側(cè)相鄰的像素Px一L的 像素信號(hào)的值由Sig_l表示，來(lái)自右側(cè)相鄰的像素Px一R的像素信號(hào)的值 由Sig一r表示，如圖6B中所示，且其中所述目標(biāo)像素Pxj:與所述頂部、 底部、左側(cè)和右側(cè)相鄰〗象素Px_T、 Px_B、 Px一L和Px—R之間的色混合 率分別由K一t， K_b， K一l和Kj表示，如圖6C中所示。
Sig—c' = Sig一c
+ K一t(Sig一c-Sig一t)+ K一r(Sig一c國(guó)Sig一r) + K一l(Sig一c-Sig—1)
+ K_b(Sig_c-Sig_b) (1) 色混合率K—t， K_b， K一1和K—r對(duì)應(yīng)于用于所述頂部、底部、左側(cè) 和右側(cè)相鄰像素Px_T、 Px_B、 Px_L和Px_R的修正>#* (修正系數(shù))。 在該實(shí)例中，用于所述頂^^、底部、左側(cè)和右側(cè)相鄰^象素Px_T、 Px—B、 Px—L和Px_R的四個(gè)修正參數(shù)(1務(wù)正系數(shù))K_t， K—b, K_l和K—r形成 一組。
當(dāng)濾色器具有所述拜耳陣列時(shí)，使用被分配了 (配置)紅色濾色器的 像素、配置藍(lán)色濾色器的像素或配置綠色濾色器的像素作為所述目標(biāo)像 素。在配置所述紅色濾色器和配置所述藍(lán)色濾色器的1象素周圍的所有相鄰 1象素都配置綠色濾色器，如圖2A中所示。
相反，將配置所述綠色濾色器的像素分為兩種類型(l)左右相鄰的 像素配置紅色濾色器，且頂部和底部相鄰的像素配置藍(lán)色濾色器，以及(2 ) 左右相鄰的〗象素配置藍(lán)色濾色器，且頂部和底部相鄰的1象素配置紅色濾色 器。
因此，可將所述目標(biāo)4象素分為圖7A到7D中所示的四種類型。參照 圖7A到7D,配置紅色濾色器的^象素由R表示，配置藍(lán)色濾色器的^象素 由B表示，配置綠色濾色器且具有其中配置紅色濾色器的左右相鄰像素 的像素由Gr表示，配置綠色濾色器且具有其中配置藍(lán)色濾色器的左右相 鄰像素的像素由Gb表示。
盡管為四種類型的各個(gè)目標(biāo)像素設(shè)定了色混合率K一t, K_b， KJ和 K_r,但在圖7A到7D中所示的實(shí)例中為了簡(jiǎn)便起見，假定以任意一種 色混合率KJ， K一b, KJ和K一r，在四種類型的目標(biāo)像素中以相同的方 式(提供相Sl的色混合4f性)進(jìn)>色混合。換句話說(shuō)，不管目標(biāo)4象素的類 型如何，都使用相同的色混合率。
如上所述，在圖7A到7D中所示的像素混^f務(wù)正中應(yīng)當(dāng)使用屬于三 個(gè)水平行的像素。因此，在下面所述的共享像素像素混^#正部42中的 像素混合修正中，將所述目標(biāo)像素所屬的水平行的信號(hào)稱作目標(biāo)行信號(hào) Sig一HC (參照?qǐng)D7A)，其相對(duì)于從所^擬信號(hào)處理單元3供給的信號(hào) 來(lái)"ii^遲了與 一個(gè)水平行對(duì)應(yīng)的時(shí)間。部行信號(hào)Sig一HT (參照?qǐng)D7A )，其相對(duì)于從所^擬信號(hào)處理單元3供 給的信號(hào)來(lái)^k遲了與兩個(gè)水平行對(duì)應(yīng)的時(shí)間。包括相對(duì)于所述目標(biāo)像素 的所述底部像素的水平行的信號(hào)與從所述模擬信號(hào)處理單元3供給的信 號(hào)對(duì)應(yīng)，并將其稱作底部行信號(hào)Sig—HB (參照?qǐng)D7A)。
來(lái)自所述目標(biāo)像素的信號(hào)相對(duì)于圖7A中所示的所述目標(biāo)行信號(hào) Sig—HC來(lái)說(shuō)延遲了與一個(gè)像素時(shí)鐘(1D)對(duì)應(yīng)的時(shí)間，其中"D"表示與 一個(gè)像素時(shí)鐘對(duì)應(yīng)的延遲量。來(lái)自位于所述目標(biāo)像素左側(cè)處的像素的信號(hào) 相對(duì)于所述目標(biāo)行信號(hào)Sig—HC來(lái)說(shuō)延遲了與兩個(gè)像素時(shí)鐘(2D )對(duì)應(yīng)的 時(shí)間。來(lái)自位于所述目標(biāo) 象素右側(cè)處的像素的信號(hào)與所述目標(biāo)行信號(hào) Sig—HC對(duì)應(yīng)，即延遲為零(0D)。
來(lái)自位于所述目標(biāo)像素上側(cè)處的像素的信號(hào)相對(duì)于所述頂部行信號(hào) Sig一HT來(lái)說(shuō)延遲了與一個(gè)像素時(shí)鐘(1D)對(duì)應(yīng)的時(shí)間。來(lái)自位于所述目 標(biāo)i素下側(cè)處的像素的信號(hào)相對(duì)于所述底部行信號(hào)Sig_HB來(lái)說(shuō)延遲了與 一個(gè)4象素時(shí)鐘(1D)對(duì)應(yīng)的時(shí)間。
圖8是詳細(xì)顯示進(jìn)行上述像素混^^正的所述共享像素像素混合修 正部42的構(gòu)造實(shí)例的框圖。所述共享〗象素1象素混合^務(wù)正部42包括為作為 主線信號(hào)的所述捕獲的圖像數(shù)據(jù)RAW設(shè)置的延遲調(diào)整器421、兩垂直行 同步器422、時(shí)序發(fā)生器423、共享像素修正參數(shù)選擇器424、通訊界面 425和〗象素混^f務(wù)正器426。
所^遲調(diào)整器421給作為主線信號(hào)并從所W目機(jī)信號(hào)預(yù)處理部41 供給的所述捕獲的圖像數(shù)據(jù)RAW增加一下述時(shí)間，即該時(shí)間與由在所述 時(shí)序發(fā)生器423和所述共享像素修正^選擇器424中的處理導(dǎo)致的延遲 相對(duì)應(yīng)，從而調(diào)整在所述像素混^f多正器426中進(jìn)行下述用于每一共享像 素的像素混^f務(wù)正的時(shí)序。
所述兩垂直行(即雙垂直行)同步器422從所^遲調(diào)整器421接收 所述信號(hào)并同步輸出與三個(gè)水平行對(duì)應(yīng)的信號(hào)，該信號(hào)對(duì)于所述4象素混合 修正來(lái)說(shuō)是必需的。所述兩垂直行同步器422包括每個(gè)都對(duì)應(yīng)于一個(gè)水平 行的兩個(gè)延遲線4221和4222，如圖8中所示。所^Jl遲線4221和4222 每個(gè)都包括靜態(tài)隨M取存儲(chǔ)器(SRAM )。
從所述延遲調(diào)整器421輸出的信號(hào)(參照?qǐng)D9A)在所述兩垂直行同 步器422中沒(méi)有延遲而作為底部行信號(hào)Sig_HB (參照?qǐng)D9B)供給到所述 像素混^^務(wù)正器426，并在所^遲線4221中具有與一個(gè)水平行對(duì)應(yīng)的延遲而作為目標(biāo)行信號(hào)Sig_HC (參照?qǐng)D9B)供給到所述像素混^^務(wù)正器 426。此外，來(lái)自所i^遲S4221的所述目標(biāo)行信號(hào)Sig—HC在所i^遲 線4222中具有與另一個(gè)水平行對(duì)應(yīng)的延遲而作為頂部行^t號(hào)Sig—HT(參 照?qǐng)D9B)供給到所述像素混^f務(wù)正器426。參照?qǐng)D9B, 0H延遲、1H延 遲和2H延遲中的"H"表示與一個(gè)水平行(一個(gè)水平片段)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)量 (或時(shí)間長(zhǎng)度)。
所述像素混^#正器426進(jìn)行下面所述的用于每一共享像素的像素 混合修正并在修正之后輸出目標(biāo)行信號(hào)Sig一HC'(見圖9C )，所述目標(biāo)行 信號(hào)SigJIC'相對(duì)于所述延遲調(diào)整器421的i出延遲了與一個(gè)水平行對(duì)應(yīng) 的時(shí)間。
所述時(shí)序發(fā)生器423根據(jù)從所逸基準(zhǔn)時(shí)序信號(hào)發(fā)生部44供給的基準(zhǔn)
的所:共享像素ID設(shè)定信息Sid,基于所述共享像素ID產(chǎn)生用于每」共 享像素的所述修正參數(shù)的選擇控制信號(hào)(稱作a選擇信號(hào))SEL，并將 產(chǎn)生的#選擇信號(hào)SEL供給到所述共享像素修正^lt選擇器424。
此外，所述時(shí)序發(fā)生器423為所述兩垂直行同步器422中的SRAM 供給寫入-讀取控制信號(hào)R/W。盡管在圖8中沒(méi)有示出，但所述時(shí)序發(fā)生 器423為所述延遲調(diào)整器421、所述兩垂直行同步器422、所述共享l象素 修正M選擇器424、所述通訊界面425和所述像素混合修正器426的每 一個(gè)供給像素時(shí)鐘CLK。
所述共享像素修正參數(shù)選擇器424通過(guò)所述通訊界面425從所i^目機(jī) 控制微型計(jì)算機(jī)5接收所述一組修正^t群S(J)。在所述一組修正^L群 S小中的群的數(shù)量對(duì)應(yīng)于所述共享像素的數(shù)量。如上所述，所述一組修正參 數(shù)群S(l)包括與所述目標(biāo)像素Px_C和所述頂部、底部、左側(cè)和右側(cè)相鄰 像素Px—T、 Px_B、 Px—L和Px—R之間的所述色混合率K—t， Kb, K_l
和Kj"^應(yīng)的i正"群(所i修正系數(shù)群對(duì)應(yīng)于所述目)示像i與所i 頂部、底部、左側(cè)和右側(cè)相鄰〗象素之間的色混合特性)。所述修正M群 的數(shù)量對(duì)應(yīng)于所述共享像素的數(shù)量。
所述共享像素修正^t選捧器424響應(yīng)于從所述時(shí)序發(fā)生器423供給 的所述錄選擇信號(hào)SEL，根據(jù)將要在所述像素混^f務(wù)正器426中修正 的所述目標(biāo)〗象素對(duì)應(yīng)于所述共享4象素中的哪個(gè)像素，從所述一組修正^ 群S(l)選擇一組修正^ ( 一組修正系數(shù))，并將所選擇的 一組修正參數(shù)供 給到所述《象素混^f務(wù)正器426。圖10圖解了所述共享像素修正^lt選擇器424的構(gòu)造實(shí)例。所述共 享像素修正M選擇器424包括用于選擇與所述目標(biāo)像素和所述頂部、底 部、左側(cè)和右側(cè)相鄰《象素之間的色混合特性對(duì)應(yīng)的所述J多正M群(所述 l務(wù)正系數(shù)群)的四個(gè)選擇器4241、 4242、 4243和4244。
為所述選擇器4241供給包括K0—t， K2—1,…，Kn—t的修正M群， 為所述選擇器4242供給包括K0Jb， K2一b, ...， Kn_b的修正^lt群，為 所述選擇器4243供給包括K0J， K2—1,…，Kn_l的修正^群，為所 述選擇器4244供給包括K0—r， K2—r, Kn—r的修正參數(shù)群。所述修 正M群的數(shù)量與所述共享 象素的i量(n+l) ^目等(n+l: n是大于等于 一的整數(shù))。在圖10圖解的實(shí)例中，為所述共享像素修正參數(shù)選擇器424 供給用于所述頂部、底部、左側(cè)和右側(cè)相鄰像素的所述修正M群。
所述參數(shù)選擇信號(hào)SEL從所述時(shí)序發(fā)生器423供給到每個(gè)選擇器
4241、 4242、 4243和4244。
在上面的構(gòu)造中，根據(jù)將要在所述像素混合修正器426中修正的所述 目標(biāo)像素與所述共享像素中的哪個(gè)像素對(duì)應(yīng)，每個(gè)選擇器4241、 4242、 4243和4244選擇并提取出所述修正參數(shù)。換句話說(shuō)，從每個(gè)選擇器4241、
4242、 4243和4244輸出與所述目標(biāo)像素的所述共享4象素ID對(duì)應(yīng)的所述 修正參數(shù)。
從選擇器4241、 4242、 4243和4244提取出的所述4奮正^lt分別由 Ki_t, Ki_b， Ki—l和Ki—r表示。修正^LKi—t, Ki_b， KiJ和Ki—r中 的"i"例:^表示所述目標(biāo)i素^l從一幀開始的第i個(gè)^素。"i"具有與下面 描述中相同的含義。
用于所述目標(biāo)像素的一組修正參數(shù)(l)i (即從所述共享像素修正M選 擇器424提取的修正^ltKi—t， Ki_b， Ki—l和Ki—r)供給到所述像素混 ^f務(wù)正器426。
所述像素混^f務(wù)正器426使用接收到的一組修正^IM)i進(jìn)行上述的 像素混^f務(wù)正。具體地說(shuō)，所述像素混^^正器426從由所述兩垂直行同 步器422同步的三行的信號(hào)4C取出目標(biāo)《象素和與所述目標(biāo)Y象素相關(guān)的頂 部、底部、左側(cè)和右側(cè)的相鄰l象素，并使用修正參數(shù)Ki一t， Ki_b， Ki一l 和Ki_r對(duì)來(lái)自所提取像素的信號(hào)進(jìn)行所述修正計(jì)算。
根據(jù)第一個(gè)實(shí)施方式，通過(guò)所述通訊界面425從所^目機(jī)控制微型計(jì) 算機(jī)5為所述像素混^^正器426供^^務(wù)正開-關(guān)控制信號(hào)SW。所述像素混^^務(wù)正器426響應(yīng)于所述^f務(wù)正開-關(guān)控制信號(hào)SW,在進(jìn)行所述〗象素 混^^務(wù)正的情形與不進(jìn)行所述〗象素混^^務(wù)正的情形之間切換。
圖11是顯示所述像素混^f務(wù)正器426的構(gòu)造實(shí)例的框圖。參照?qǐng)D11, 所述像素混合修正器426包括用于延遲與一個(gè)像素時(shí)鐘對(duì)應(yīng)的時(shí)間的四 個(gè)延遲電路4261, 4262， 4263和4265、用于延遲與兩個(gè)《象素時(shí)鐘對(duì)應(yīng)的 時(shí)間的一個(gè)延遲電路4264、和像素混^^務(wù)正運(yùn)算處理器4266。
所述目標(biāo)行信號(hào)Sig—HC從所述兩垂直行同步器422供給到所^遲 電路4261，以延遲與一+像素時(shí)鐘對(duì)應(yīng)的時(shí)間。從所ii^遲電路4261輸 出所述修正目標(biāo)像素信號(hào)Sig_c ，并將其供給到所述像素混^#正運(yùn)算處 理器4266。
所述頂部行信號(hào)Sig_HT從所述兩垂直行同步器422供給到所i^遲 電路4262，以延遲與一個(gè)像素時(shí)鐘對(duì)應(yīng)的時(shí)間。從所iiX遲電路4262輸 出所述頂部像素信號(hào)Sig一t，并將其供給到所述像素混^#正運(yùn)算處理器 4266。
所述底部行信號(hào)Sig_HB從所述兩垂直行同步器422供給到所i^遲 電路4263，以延遲與一個(gè)像素時(shí)鐘對(duì)應(yīng)的時(shí)間。從所述延遲電路4263輸 出所述底部像素信號(hào)Sig_b,并將其供給到所述像素混^^務(wù)正運(yùn)算處理器 4266。
所述目標(biāo)行信號(hào)Sig一HC從所述兩垂直行同步器422供給到所^X遲 電路4264，以延遲與兩+像素時(shí)鐘對(duì)應(yīng)的時(shí)間。從所述延遲電路4264輸 出所述左側(cè)像素信號(hào)Sig—1,并將其供給到所述像素混^^正運(yùn)算處理器 4266。
因?yàn)樗鲇覀?cè)4象素信號(hào)Sig一r沒(méi)有延遲，所以所述目標(biāo)行信號(hào)Sig一HC 從所述兩垂直行同步器422供給到所述像素混^f務(wù)正運(yùn)算處理器4266。
所述一組修正^^IM)i供給到所iUl遲電路4265，以延遲與一個(gè)像素 時(shí)鐘對(duì)應(yīng)的時(shí)間。作為延遲的結(jié)果，所述目標(biāo)像素(將要修正的像素)與 所述一組修正參數(shù)(l)i同步，與所述目標(biāo)像素同步的所述一組修正參數(shù)(l)i 供給到所述像素混合修正運(yùn)算處理器4266。盡管在圖ll所示的實(shí)例中示 出一個(gè)延遲電路4265，但因?yàn)樗鲆唤M修正參數(shù)(l)i包括四個(gè)修正參數(shù) Ki—1, Ki一b， KiJ和Ki一r,所以所^4遲電路4265實(shí)際上由四個(gè)延遲電 路i且成。
圖12圖解了所述像素混^^務(wù)正運(yùn)算處理器4266的構(gòu)造的實(shí)例。參照?qǐng)D12,所述像素混^f務(wù)正運(yùn)算處理器4266包括減法器電路501， 502， 503 和504、乘法器電路511， 512， 513和514、加法器電路521和選擇器522。
所述減法器電路501計(jì)算所述修正目標(biāo)像素信號(hào)Sig一c與所述頂部像 素信號(hào)SigJ之間的差并將所述差供給到所述乘法器電i^511。所述乘法 器電路511將所述修正目標(biāo)像素信號(hào)Sig一c與所述頂部像素信號(hào)Sig_t之 間的差乘上供給的用于所述頂部相鄰像i的所述修正M Ki_t，并^P相 乘結(jié)果供給到所述加法器電路521。
所述減法器電路502計(jì)算所述修正目標(biāo)像素信號(hào)Sig_c與所述右側(cè)像 素信號(hào)Sig—r之間的差并將所述差供給到所述乘法器電i^512。所述乘法 器電路512將所述修正目標(biāo)像素信號(hào)Sig—c與所述右側(cè)像素信號(hào)Sig_r之 間的差乘上供給的用于所述右側(cè)相鄰像f的所述修正M Ki_r,并i相 乘結(jié)果供給到所述加法器電路521。
所述減法器電路503計(jì)算所述修正目標(biāo)像素信號(hào)Sig_c與所述左側(cè)4象 素信號(hào)Sig一l之間的差并將所述差供給到所述乘法器電^513。所述乘法 器電路513將所述修正目標(biāo)像素信號(hào)Sig_c與所述左側(cè)像素信號(hào)Sig_l之 間的差乘上供給的用于所述左側(cè)相鄰1象素_的所述<務(wù)正>|^: Ki_l,并將;目乘 結(jié)果供給到所述加法器電路521。
所述減法器電路504計(jì)算所述修正目標(biāo)像素信號(hào)Sig_c與所述底部像 素信號(hào)Sig—b之間的差并將所述差供給到所述乘法器電5^514。所述乘法 器電路514將所述修正目標(biāo)像素信號(hào)Sig_c與所述底部像素信號(hào)Sig一b之 間的差乘上供給的用于所述底部相鄰〗象f的所述^務(wù)正M Ki一b， #將相 乘結(jié)果供給到所述加法器電路521。
所述修正目標(biāo)像素信號(hào)Sig_c直皿給到所述加法器電路521。所述 加法器電路521將供給的信號(hào)加到一起，從而產(chǎn)生輸出信號(hào)Sig—c，(即方 程(1)的計(jì)算結(jié)果)，并將所述輸出信號(hào)Sig一c'供給到所述選^H 522。
所述修正開-關(guān)控制信號(hào)SW通過(guò)所述通訊界面425從所W目機(jī)控制 微型計(jì)算機(jī)5供給到所述選擇器522。當(dāng)所述修正激活時(shí)，從所述選擇器 522輸出由所述像素混合修正計(jì)算導(dǎo)致的來(lái)自所述激發(fā)器電路521的輸出 信號(hào)Sig一c'。當(dāng)所述修正不激活時(shí)，如此控制所i^擇器522，即其輸出 所述修正目標(biāo)像素信號(hào)Sig_c而不進(jìn)行所述4務(wù)正。
在其中沒(méi)有發(fā)生像素混合的圖像拾取器件的情形中，在所述修正開-關(guān)控制中不激活所述像素混合修正例如很容易防止發(fā)生不利的修正。此外，因?yàn)槿鐓⒄請(qǐng)D18B在上面所述的，當(dāng)所述孔徑足夠窄時(shí)很可能不會(huì) 發(fā)生所述像素混合，所以在這種情形中將所述像素混合修正控制為不激 活。
在所述修正開-關(guān)控制中，當(dāng)所述修正不激活時(shí)，代替如圖12所示的 例子中的選擇器522的切換，所有修正M的值都可設(shè)為零。
如上所述，根據(jù)第一個(gè)實(shí)施方式，可使用用于每一共享像素的單獨(dú)修 正^進(jìn)行所述修正，同時(shí)提供了下述優(yōu)點(diǎn)，即可通過(guò)所述通訊界面從所 述外部相機(jī)控制微型計(jì)算機(jī)5實(shí)時(shí)控制所述像素混^#正中的修正量，并 可通過(guò)在修正^ltKi一t， Ki_b, Ki—l和Kij之間切換，以所勤目鄰4象素 相對(duì)于所述目標(biāo)像素(一將要^正的^素)的方向性實(shí)現(xiàn)所述像素混^^多正， 如在日本未審公開專利申請(qǐng)No.2007-142697中所述。因此，具有下述一 個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即在采用所述像素共享技術(shù)的圖像拾取器件中也可實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)南?素混合修正。
第二個(gè)實(shí)施方式
根據(jù)上述第一個(gè)實(shí)施方式，以所^目鄰《象素相對(duì)于所述目標(biāo)1象素(將 要修正的像素)的方向性，使用所述頂部、底部、左側(cè)和右側(cè)修正參數(shù) Ki_t, Ki_b, Ki—1和Ki—r實(shí)現(xiàn)所述像素混合修正。在圖12圖解的實(shí)例中， 對(duì)于每一像素J^，所"—像素混合修正運(yùn)算處理器4266同時(shí)并行進(jìn)行所述 頂部、底部、左側(cè)和右側(cè)4象素的計(jì)算。因此，必須基本上^*一通道提供 四個(gè)乘法器電路(例如，還假定其中通過(guò)多個(gè)通道同時(shí)并行處理多個(gè)像素 的情形)。此外，必須在所述共享像素修正^lt選擇器424中設(shè)置四個(gè)選 擇器。
圖13顯示了其中在所述目標(biāo)4象素Px_C與所述頂部、底部、左側(cè)和 右側(cè)相鄰^象素Px_T、 Px_B、 Px_L和Px一R之間的l象素混合特性中幾乎 沒(méi)有發(fā)現(xiàn)方向性的情形，因此，修正參數(shù)Ki一t = Ki一b = Ki一l = Ki一r = Ki一cm，其中Ki一cm表示沒(méi)有方向性的公共修正參數(shù)。
在這種情形中，因?yàn)樵谒瞿繕?biāo)像素P、C與所述頂部、底部、左側(cè) 和右側(cè)相鄰像素Px一T、 Px一B、 Px—L和Px—R之間的像素混^f務(wù)正中使 用一個(gè)公共修正"Ki一cm,所以可減小所述像素混^f務(wù)正器426的尺 寸。例如，提供一個(gè)乘^器電路就足夠了。
本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施方式應(yīng)用于其中電路尺寸減小的情形中。圖14 圖解了根據(jù)第二個(gè)實(shí)施方式的所述共享像素修正^:選擇器424的構(gòu)造實(shí)例。
如圖14中所示，作為第二個(gè)實(shí)施方式中的修正M群，相機(jī)控制微 型計(jì)算機(jī)5產(chǎn)生與所述像素共享ID對(duì)應(yīng)的多個(gè)公共參數(shù)K0一cm， Klcm,…，Kn一cm就足夠了。
所述共享像素修正^t選擇器424包括一個(gè)選擇器4245。所述多個(gè) 公共^ltK(Lcm， K1—cm，…，Kn—cm通過(guò)所述通訊界面425從所i^目 機(jī)控制微型if算機(jī)5 ^^到所述選"^器4245。
與第一個(gè)實(shí)施方式中一樣，響應(yīng)于從所述時(shí)序發(fā)生器423供給的所述 M選擇信號(hào)SEL來(lái)控制所述選擇器4245，從而輸出適合于與每個(gè)共享 像素ID對(duì)應(yīng)的所述修正目標(biāo)像素的所述公共修正^lt Ki—cm。
圖15是顯示根據(jù)第二個(gè)實(shí)施方式的所述像素混合修正運(yùn)算處理器 4266的構(gòu)造實(shí)例的框圖。參照?qǐng)D15,在才艮據(jù)第二個(gè)實(shí)施方式的所述4象素 混合修正運(yùn)算處理器4266中，在加法器電路523中將從所述減法器電路 501， 502， 503和504輸出的差加在一起，并將相加結(jié)果供給到公共乘法 器電路515。
根據(jù)第二個(gè)實(shí)施方式，來(lái)自所述共享像素修正^lt選擇器424的所述 公共修正參數(shù)Ki—cm供給到所述公共乘法器電路515，在所述公共乘法器 電路515中將所i加法器電路523中的相加結(jié)果乘以所述公共修正M Ki—cm。所述公共乘法器電路515中的乘法結(jié)果供給到所述加法器電路 521，在所述加法器電路521中將所述乘法結(jié)果加到所述修正目標(biāo)像素信 號(hào)Sig—c。結(jié)果，在所述加法器電路521中產(chǎn)生輸出信號(hào)Sig_c，(即方程 (2 ) Sl計(jì)算結(jié)果)，并將所述輸出信號(hào)Sig一c，供給到所述選^器522。
Sig一c， = Sig一c
+ Ki—cm x [(Sig—c誦Sig一t) + K—r(Sig—c-Sig一r) + K一l(Sig一c國(guó)Sig一l)
+ K一b(Sig一c-Sig—b)
(2) 以與第一個(gè)實(shí)施方式相同的方式構(gòu)造其余的組件。
根據(jù)第二個(gè)實(shí)施方式，在所述像素混^#正運(yùn)算處理器4266中使用 一個(gè)乘法器電路實(shí)現(xiàn)所述像素混^^務(wù)正，而喪失了在與所述目標(biāo)像素(將 要修正的像素)相關(guān)的相鄰像素的方向性中涉及的靈活性。因此，例如當(dāng)忽略圖像傳感器中的色混合的方向性時(shí)，根據(jù)第二個(gè)實(shí)施方式的電路構(gòu)造 非常有效，從而獲得理想的圖像質(zhì)量。
如上所述，根據(jù)上面的實(shí)施方式，通過(guò)給在與所述目標(biāo)相鄰或靠近的 像素之間共享諸如晶體管這樣的像素結(jié)構(gòu)所必需的電路的所述固態(tài)圖像
拾取器件(不管共享圖案、濾色器編碼和讀^ut道模式如何)應(yīng)用非常簡(jiǎn) 單的結(jié)構(gòu)，可修正由于所述固態(tài)圖像拾取器件的通用圖案而導(dǎo)致的、相鄰 像素間電路布置的不均勻性造成的"像素混合特性的不均勻，，，從而提高了 像素靈敏度。
其他實(shí)施方式和修改例
盡管通過(guò)上面實(shí)施方式中的硬件實(shí)現(xiàn)了像素混^f務(wù)正，但可通過(guò)微型 計(jì)算機(jī)中的軟件實(shí)現(xiàn)所述像素混^f務(wù)正。例如，圖16是顯示軟件處理的 實(shí)例的流程圖。
參照?qǐng)D16，在步驟S101中，所述微型計(jì)算機(jī)獲得關(guān)于修正目標(biāo)像素 和與所述{務(wù)正目標(biāo)<象素相關(guān)的所述頂部、底部、左側(cè)和右側(cè)相鄰1象素的4象 素?cái)?shù)據(jù)。
在步驟S102中，所述微型計(jì)算機(jī)參照所述修正目標(biāo)像素的共享像素 ID從提前產(chǎn)生的所述一組^"正參數(shù)群選擇和獲得與所述共享像素ID對(duì)應(yīng) 的所述修正^群或/^共修正^:。
在步驟S103中，所述微型計(jì)算機(jī)通過(guò)使用在步驟SIOI中獲得的關(guān)于 所述修正目標(biāo)像素和所述頂部、底部、左側(cè)和右側(cè)相鄰〗象素的1象素?cái)?shù)據(jù)以 及在步驟S102中選擇和獲得的所述修正參數(shù)群或所述公共修正參數(shù)進(jìn)行 所述像素混^#正運(yùn)算處理。然后，停止所述軟件處理。
盡管參照上面實(shí)施方式中的實(shí)例描述了所述固態(tài)圖像拾取器件中布 置的濾色器、讀^it道和共享像素的方法，但本發(fā)明并不限于所述的實(shí)例。 本發(fā)明可應(yīng)用各種實(shí)例，只要它們?cè)诒景l(fā)明的范圍內(nèi)就行。
例如，在圖4A到4C所示的實(shí)例中，在由所述共享像素ID表示的像 素輸出順序中沒(méi)有考慮濾色器的顏色。然而，當(dāng)考慮在所述固態(tài)圖像拾取 器件中布置的濾色器的顏色時(shí)，在圖4A到4C中所示的共享4象素的排列 圖案的三個(gè)實(shí)例中所述共享像素ID和由所述共享像素ID表示的所述像 素輸出順序就變?yōu)閳D17A到17C中所示的實(shí)例。
具體地說(shuō)，在圖17A, 17B和17C中的上段中的共享像素的排列圖案 的三個(gè)實(shí)例具有在中段中所示的共享像素ID。從排列圖案的所述三個(gè)實(shí)例輸出在下段中所示的由所述共享像素ID表示的像素輸出順序。
在該情形中，選擇與圖17A到17C中的中段中所示的共享〗象素ID對(duì) 應(yīng)的修正M群或公共修正&故，并與圖17A到17C中的下段中所示的 所述像素輸出順序同步地進(jìn)行修正。
盡管在根據(jù)第一和第二個(gè)實(shí)施方式的所述像素混合修正運(yùn)算處理器 4266中的修正參數(shù)的乘法中使用乘法器，但可通過(guò)移位結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)所述乘 法。根據(jù)修正的精確性與電i^尺寸之間的平l^選擇使用乘法器或在移位構(gòu) 造中實(shí)現(xiàn)乘法。
盡管在上面的實(shí)施方式中，在橫跨圖像傳感器的整個(gè)屏幕上使用相同 的修正^lt群來(lái)進(jìn)行用于每一共享像素的所述像素混^f務(wù)正，但還具有下 述情形，即其中用于每一共享像素的特性在整個(gè)屏幕上并不恒定。例如， 屏幕中心區(qū)域中的特性與屏幕外圍區(qū)域中的不同。
在這種情形中，提供用于所述屏幕中心區(qū)域的修正#群和用于其外 圍區(qū)域的修正參數(shù)群，并例如存在存儲(chǔ)器中。才艮據(jù)所述修正目標(biāo)像素是位 于所述屏幕的中心區(qū)域中還是位于其外圍區(qū)域中的檢測(cè)結(jié)果，切換所述修 正械群。
盡管在上面的描述中，所&目機(jī)控制微型計(jì)算機(jī)5提前產(chǎn)生所述修正 ^!t群，從而將所述修正^群存儲(chǔ)在自己的存儲(chǔ)器中并為所述共享4象素 修正M選擇器424供給所述修正參數(shù)群，但代替存儲(chǔ)所述修正M群， 所^目機(jī)控制微型計(jì)算機(jī)5可在產(chǎn)生所述修正參數(shù)群的同時(shí)將所述修正 參數(shù)群供給到所述共享像素修正^lt選擇器424。
盡管在第一到第三個(gè)實(shí)施方式中的構(gòu)造的描述中舉例說(shuō)明了圖4A中 所示的共享像素圖案和讀取方法，但理想的是，例如可將所述時(shí)序發(fā)生器 423編程，從而可支持其他共享像素圖案和讀取方法。
盡管在上面的實(shí)施方式中通過(guò)CMOS圖像傳感器舉例說(shuō)明了所述固 態(tài)圖像拾取器件，但所述固態(tài)圖像拾取器件可以是CCD圖像傳感器。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其他因素，可進(jìn)行各種修 改、組合、再組合和替換，只要它們落在所附權(quán)利要求及其等價(jià)物的范圍 內(nèi)就行。
權(quán)利要求
1. 一種圖像拾取裝置，包括固態(tài)圖像拾取器件，被配置成在組成每個(gè)組的多個(gè)像素之間共享像素結(jié)構(gòu)所必需的電路，所述多個(gè)像素以二維陣列布置，所述組包括特定數(shù)量的具有相同排列圖案的像素；像素混合修正部件，用于根據(jù)修正參數(shù)來(lái)修正應(yīng)當(dāng)入射到所述固態(tài)圖像拾取器件的每個(gè)像素上但從所述像素泄漏到所述像素周圍的相鄰像素中的光泄漏和/或應(yīng)當(dāng)入射到所述相鄰像素上但泄漏到所述像素中的光泄漏；修正參數(shù)產(chǎn)生部件，用于產(chǎn)生與組成所述組的所述多個(gè)像素對(duì)應(yīng)的多個(gè)修正參數(shù)；和修正參數(shù)選擇部件，根據(jù)將要由所述像素混合修正部件修正的像素對(duì)應(yīng)于組成所述組的所述多個(gè)像素中的哪個(gè)像素，從所述修正參數(shù)產(chǎn)生部件供給的所述多個(gè)修正參數(shù)選擇修正參數(shù)，并將選擇的修正參數(shù)供給到所述像素混合修正部件。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像拾取裝置，其中所述像素混合修正部 件通過(guò)使用將要修正的所述像素周圍的多個(gè)相鄰像素的值以及為所述多 個(gè)相鄰像素產(chǎn)生的所述修正M來(lái)修正將要修正的所述<象素。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的圖像拾取裝置，其中所述像素混合修正部 件通過(guò)使用將要修正的所述像素周圍的多個(gè)相鄰像素的值以及對(duì)于所述 多個(gè)相鄰像素來(lái)說(shuō)通用的修正M來(lái)修正將要修正的所述像素。
4. 一種修正在設(shè)置有固態(tài)圖像拾取器件的圖像拾取裝置中的捕獲圖 像數(shù)據(jù)的方法，所述固態(tài)圖像拾取器件被配置成在組成每個(gè)組的多個(gè)像素 之間共享像素結(jié)構(gòu)所必需的電路，所述多個(gè)像素以二維陣列布置，所述組 包括特定數(shù)量的具有相同排列圖案的《象素，所述方法包括素，從與組成所述組的所述多個(gè)4象素對(duì)應(yīng)的多個(gè)修正^t選擇修正參數(shù)， 所述修正參數(shù)用于修正應(yīng)當(dāng)入射到所述固態(tài)圖像拾取器件的每個(gè)像素上 但W所述像素泄漏到所述像素周圍的相鄰像素中的光泄漏和/或應(yīng)當(dāng)入射 到所iM目鄰像素上但泄漏到所述像素中的光泄漏；以及像素。
5. —種用于設(shè)置有固態(tài)圖像拾取器件的圖像拾取裝置的計(jì)算機(jī)可讀 程序，所述固態(tài)圖像拾取器件被配置成在組成每個(gè)組的多個(gè)像素之間共享 像素結(jié)構(gòu)所必需的電路，所述多個(gè)像素以二維陣列布置，所述組包括特定 數(shù)量的具有相同排列圖案的像素，所述程序包括用于根據(jù)將要修正的像素對(duì)應(yīng)于組成所述組的所述多個(gè)像素中的哪 個(gè)像素，從與組成所述組的所述多個(gè)像素對(duì)應(yīng)的多個(gè)修正^L選擇修正參 數(shù)的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，所述修正參數(shù)用于修正應(yīng)當(dāng)入射到所述固態(tài)圖像 拾取器件的每個(gè)像素上但從所述像素泄漏到所述像素周圍的相鄰像素中漏j和所述像素的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。
6. —種圖像拾取裝置，包括固態(tài)圖像拾取器件，被配置成在組成每個(gè)組的多個(gè)像素之間共享像素 結(jié)構(gòu)所必需的電路，所述多個(gè)像素以二維陣列布置，所述組包括特定數(shù)量 的具有相同排列圖案的l象素；像素混^f務(wù)正單元，被配置成根據(jù)修正^來(lái)修正應(yīng)當(dāng)入射到所述固 態(tài)圖像拾取器件的每個(gè)像素上但從所述像素泄漏到所述像素周圍的相鄰光泄漏;修正M產(chǎn)生單元，被配置成產(chǎn)生與組成所述組的所述多個(gè)像素對(duì)應(yīng) 的多個(gè)修正^H故；和修正參數(shù)選擇單元，被配置成根據(jù)將要由所述像素混合修正單元修正 的像素對(duì)應(yīng)于組成所述組的所述多個(gè)l象素中的哪個(gè)^象素，從所述修正^ 產(chǎn)生單元供給的所述多個(gè)修正^選擇修正M，并將選擇的修正^供 給到所述像素混^f務(wù)正單元。
全文摘要
一種圖像拾取裝置，包括固態(tài)圖像拾取器件，該固態(tài)圖像拾取器件在組成每個(gè)組的多個(gè)像素之間共享像素結(jié)構(gòu)所必需的電路，所述組包括特定數(shù)量的具有相同排列圖案的像素；像素混合修正單元，其根據(jù)修正參數(shù)來(lái)修正應(yīng)當(dāng)入射到所述固態(tài)圖像拾取器件的每個(gè)像素上但從所述像素泄漏進(jìn)所述像素周圍的相鄰像素中的光泄漏和/或應(yīng)當(dāng)入射到所述相鄰像素上但泄漏進(jìn)所述像素中的光泄漏；修正參數(shù)產(chǎn)生單元，其產(chǎn)生與組成所述組的所述多個(gè)像素對(duì)應(yīng)的多個(gè)修正參數(shù)；修正參數(shù)選擇單元，其根據(jù)將要修正的像素對(duì)應(yīng)于組成所述組的所述多個(gè)像素中的哪個(gè)像素，從所述多個(gè)修正參數(shù)選擇修正參數(shù)，并將選擇的修正參數(shù)供給到所述像素混合修正單元。
文檔編號(hào)H04N5/335GK101437166SQ20081017272
公開日2009年5月20日 申請(qǐng)日期2008年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月13日
發(fā)明者木下雅也 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社