发明名称 用以产生具有较少杂讯之数位影像的影像感应模组
摘要 依据本发明之一方面,一种影像感应模组包含一产生类比视讯信号之影像感应器。一非线性放大器使用一非线性转移函数,该转移函数较佳由人类视觉系统中之敏感性特性导出。当由影像感应器接收类比视讯信号时,非线性放大器由一类比视讯信号,依据该非线性转移函数,产生一失真类比视讯信号。该失真类比视讯信号系然后被处理于附属电路中,作为随后之数位化用。一类比至数位转换器数位化该失真类比视讯信号,以产生失真类比视讯信号之数位信号。该失真类比视讯信号之数位信号系然后较佳被校正于影像处理系统中,相对于由用于非线性放大器中之非线性转移函数之反转导出之转移函数,以产生一数位信号,该信号实际接近原始类比视讯信号之数位代表值。结果,于数位信号中之杂讯系较少可见。
申请公布号 TW466872 申请公布日期 2001.12.01
申请号 TW088118083 申请日期 1999.10.19
申请人 希思肯股份有限公司 发明人 刘东泰
分类号 H04N1/409;H04N5/14 主分类号 H04N1/409
代理机构 代理人 蔡坤财 台北巿松江路一四八号十二楼
主权项 1.一种产生具有降低杂讯之数位影像之方法,该方 法至少包含以下步骤: 由一积体电路晶片中之影像感应器接收一类比视 讯信号; 依据非线性转移函数,以于前置放大器中放大该类 比视讯信号,以产生一失真类比视讯信号,其中该 前置放大器被连接至影像感应器,并被整合于该积 体电路晶片中; 数位化该失真类比视讯信号,以产生一失真类比视 讯信号之数位信号,于失真类比视讯信号适当地作 数位化处理之后;及 相当于用于前置放大器中之非线性映图函数,校正 失真类比视讯信号之数位信号,以产生接近代表该 类比视讯信号之数位信号。2.如申请专利范围第1 项所述之方法,其中上述之影像感应器包含多数光 检测器,当影像感应器操作以感应一目标时,每一 光检测器产生一充电信号,以及,其中上述之来自 每一光检测器之充电信号系顺序地读出成为类比 视讯信号。3.如申请专利范围第2项所述之方法,其 中上述之积体电路晶片包含一类型之互补金属氧 化物半导体。4.如申请专利范围第1项所述之方法, 其中上述之于前置放大器中放大类比视讯信号之 步骤包含: 依据施加至积体电路晶片之选择信号,以决定该非 线性转移函数。5.如申请专利范围第4项所述之方 法,其中上述之非线性转移函数使得类比信号之下 端部份延长,以及,类比视讯信号之上端部份收缩 。6.如申请专利范围第5项所述之方法,其中上述之 转移函数系由人类视觉系统中之视讯感应器特征 导出。7.如申请专利范围第6项所述之方法,其中上 述之视觉感应特征系由于专属电路中之非线性特 征所近似。8.如申请专利范围第5项所述之方法,其 中上述之校正该失真类比视讯信号之数位化信号 之步骤包含: 决定用于前置放大器中之非线性转移函数所导出 之转移函数,以放大该类比视讯信号;及 相对于该转移函数,顺序映图该失真视讯信号之数 位化信号,以导出类比视讯信号之数位信号。9.如 申请专利范围第8项所述之方法,其中上述之决定 一转移函数之步骤包含: 产生一阵列之测试信号,每一信号相当于一已调整 光强度; 决定每一测试信号系相对于相关调整光强度如何 被失真;及 一般化该转移函数,使得每一测试信号被校正至一 位准,若每一测试信号系未被于前置放大器中之非 线性转移函数所失真。10.如申请专利范围第8项所 述之方法,其中上述之失真类比视讯信号之数信号 系以一第一位元精确度加以表示,以及接近代表该 类比视讯信号之数位信号系被代表于第二位元精 确度。11.如申请专利范围第10项所述之方法,其中 上述之第二位元精确度系大于该第一位元精确度 。12.一种用以生产具有降低杂讯之数位影像之改 良摄影系统,该改良摄影系统至少包含: 一影像感应器,于一积体电路晶片中,当该影像感 应器操作以感应一目标时,该影像感应器产生一类 比信号; 一非线性放大器连接至该影像感应器并由该处接 收该类比信号,该非线性放大器被整合于该积体电 路晶片中,并依据一预定非线性转移函数,以放大 该类比信号,以产生一失真类比信号;及 一类比至数位转换器接收并数位化该失真类比信 号,以产生失真类比信号之数位信号。13.如申请专 利范围第12项所述之改良摄影系统,更包含: 一转换电路,连接于该非线性放大器及类比至数位 转换器之间,该转换电路处理该失真类比信号,使 得该失真类比信号可以被适当地被数位化于类比 至数位转换器中。14.如申请专利范围第12项所述 之改良摄影系统,更包含: 一数位处理校正电路,连接至该类比至数位转换器 并由该处接收失真类比信号之数位信号,藉由依据 该预定非线性转换函数所逆向之转移函数,而转换 该失真类比信号之数位信号至类比信号之数位信 号,而产生类比信号之数位信号。15.如申请专利范 围第12项所述之改良摄影系统,其中上述之非线性 放大器包含一组可选非线性转移函数,使得类比信 号至非线性放大器可以相对于可选定非线性函数 之一被放大于其间。16.如申请专利范围第15项所 述之改良摄影系统,更包含: 一选择电路,整合于该积体电路晶片中并具有一控 制输入,该选择电路更连接至该非线性放大器并使 得非线性放大器以适应至一特定之可选择非线性 函数,当该选择电路于控制电路接收一选择信号时 。17.如申请专利范围第16项所述之改良摄影系统, 更包含: 一数位处理校正电路,连接至该类比至数位转换器 并由该处接收失真类比信号之数位信号,藉由依据 该可选择非线性函数之指定函数之逆向转移函数, 而转换该失真比信号之数位信号至该类比信号之 数位信号,而产生该失真类比信号之一类比信号。 18.如申请专利范围第15项所述之改良摄影系统,其 中上述之非线性放大器包含n输入,每一输入相当 于该可选择非线性函数之一,以及,当接收该类比 信号时,使得类比信号被相对于指定给n输入之每 一个之选择非线性函数之一放大。19.如申请专利 范围第18项所述之改良摄影系统,其中上述之选择 电路为一具有n输出之多工器,每一输出系相通至 非线性放大器之n输入之一,该多工器由该影像感 应器接收类比信号,并于接收该选择信号时,传送 类比信号至第n个输出。20.如申请专利范围第12项 所述之改良摄影系统,更包含: 一查看表载入于并被执行于主电脑中之一微处理 机中,该查看表依序接收失真类比信号之数位信号 ,并依据由预定非线性转移函数之逆向所导出之转 移关系,而依序输出类比信号之数位信号。21.如申 请专利范围第20项所述之改良摄影系统,其中上述 之失真类比信号之数位信号系为n位元资料精确度 及其中上述之输出自查看表之数位信号系至少(n+1 )位元资料精确度。22.一种用以产生具有降低杂讯 之数位影像之方法,至少包含步骤: 接收来自一互补金属氧化物半导体中之影像感应 器之类比视讯信号; 依据一非线性转移函数,失真该类比视讯信号,以 产生一失真类比视讯信号;该非线性转移函数使得 类比视讯信号之下端部份被延伸及类比视讯信号 之上端部份被收缩; 数位化该失真类比视讯信号,以于失真类比视讯信 号被数位化处理后,产生该失真类比视讯信号之数 位信号; 下载该数位信号至一执行一查看表之主电脑;及 经由查看表转换该数位信号,以产生接近该类比视 讯信号之数位信号,其中该查看表保持由用以失真 该类比视讯信号之非线性映图函数之逆转所导出 之输入至输出关系。23.如申请专利范围第22项所 述之方法,其中上述之失真类比信号之数位信号为 n位元资料精确度,及其中输出自查看表之数位信 号输出系至少(n+1)位元资料精确度。图式简单说 明: 第一图示出使用影像感应器之摄影系统之示意图; 第二图由杂讯源示出于第一图中之摄影系统之简 化方块图; 第三图A示出若没有任一杂讯源,由一A/D转换器之 类比信号之理想数位输出,来自来源之实际杂讯, 以及具有内藏杂讯之实际数位输出; 第三图B示出来自一输出经由于人类视觉系统之已 知入/出敏感度曲线之视觉输出; 第四图A示出依据本发明之原理之影像感应器之一 实施例; 第四图B示出依据第四图A实施例之非线性放大器 之非线性特征; 第五图A示出来自被数位化影像感应器之类比信号 之线性信号之下端部份; 第五图B示出被数位化之第五图A之放大信号; 第六图示出依据本发明之一实施例之影像感应模 组之内部功能图; 第七图例示依据本发明之一实施例之处理流程图; 及 第八图A至第八图C例示一处理,用以取得原始类比 视讯信号之数位代表値。
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