CN101594458B - 数字黑电平校准装置与方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种数字黑电平校准装置及方法，其中数字黑电平校准装置包括：组合电路，用以组合数字影像信号和反馈信号，并输出已修正数字信号；数字可编程增益放大器，用以根据数字可编程增益放大器增益值放大已修正数字信号，并输出数字可编程增益放大器输出信号；以及反馈电路，用以接收数字可编程增益放大器输出信号和目标黑电平，并相应地输出反馈信号，其中根据目标黑电平校准数字影像信号的黑电平。利用本发明所提供的数字黑电平校准装置及方法，无需长置位时间；并且无需考虑可编程增益放大器的增益设置而自动地更新目标黑电平，由于目标黑电平可设置为任意正数或负数，因此消除了箝位现象，从而获得质量更好的影像。
Description
技术领域
本发明有关于数字影像，更特别地，有关于数字黑电平校准装置与方法。
背景技术
数码相机使用影像传感器以将通过镜头所接收的光学影像转换为电子式的影像传感器输出数据。为了改善影像质量，需校准影像传感器输出数据的黑电平(black level)。影像传感器输出数据典型地包括有效像素数据和光学黑体(optical black，OB)像素数据。OB像素数据不是受照像素(illuminatedpixel)。首先，根据所需黑电平校准OB像素数据的黑电平，然后使用校准后的黑电平修正有效像素数据。
图1是具有模拟黑电平校准电路的模拟前端(Analog Front End，AFE)集成电路11的简化的方块示意图。AFE集成电路11包括相关性双精度采样(Correlated Double Sampling，CDS)电路21、组合电路22、模拟可编程增益放大器(Programmable Gain Amplifier，PGA)23、模数转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)24、数字偏置电路25、发动机(engine)26、平均电路27、一组寄存器28以及数模转换器(Digital-to-Analog Converter，DAC)29。影像传感器提供一个模拟影像信号(即影像传感器的输出信号)12给CDS电路21。CDS电路21对模拟影像信号12进行采样，并输出一个已采样信号13。已采样信号13与模拟反馈信号19在组合电路22中组合在一起以形成一个PGA输入信号14。PGA 23对PGA输入信号14进行放大，并输出一个PGA输出信号15。PGA输出信号15经由ADC 24转换为数字ADC输出信号16，并经由数字偏置电路25调节，输出一个数字输出信号17以供进 一步的数字影像处理。其中数字偏置电路25经由发动机26与PGA 23形成一个闭环回路。基于OB像素的数字ADC输出信号16的数据值经由平均电路27平均，以进行黑电平校准。然后将平均后的黑电平值存储在一组寄存器28的一个寄存器中，并作为平均信号18输出。因此平均信号18代表OB像素的黑电平，并经由DAC 29被转换为模拟反馈信号19，在组合电路22中模拟影像信号12将与模拟反馈信号19相减。模拟域反馈校准方法通常需要长置位时间(settling time)以得到一个精确黑电平。如果在OB像素中存在噪声，模拟校准方法也将导致不需要的影像伪迹(artifacts)。此外，通常需要高分辨率DAC以产生反馈信号，因此而引入额外的噪声。
图2是具有纯数字黑电平校准电路40的模拟前端集成电路31的简化的方块示意图。AFE集成电路31包括CDS电路41、ADC 42、纯数字黑电平校准电路40、数字PGA 45以及串行接口端46。CDS电路41接收模拟影像信号32，并对模拟影像信号32进行采样，并经由ADC 42转换为数字影像信号33。纯数字黑电平校准电路40包括选择器48、IIR滤波器47以及复用器49，用以决定一个OB电平34。数字影像信号33与OB电平34相减，以获得修正黑电平后的数据信号(Black Level Corrected Data)35，然后通过固定的OB调节(OB Adjustment)信号36进行调节，以获得一个PGA输入信号37。利用OB调节信号36补偿OB电平与有效像素的黑电平之间的差值。在经过黑电平调节后，PGA 45放大PGA输入信号37，并输出已放大的PGA输出信号38以供进一步的数字影像处理。数字域校准方法可实现快速的单区域(singlefield)校准，然而很难利用OB调节特点。每次改变PGA增益值时，OB调节信号36也需相应地改变。此外，因为所有的数据总线是不带符号的(unsigned)，修正黑电平后的数据信号35的最小值被箝位(clamped)至0，并且当应用正的OB调节信号36时，没有比OB调节信号36更低的修正黑电平后的数据信号35值。且箝位现象在影像数据中产生死区(dead zone)，因而降低影像的质量。
发明内容
传统模拟域黑电平校准方法通常需要长置位时间以得到一个精确黑电平，模拟校准方法也将导致不需要的影像伪迹，此外，高分辨率DAC将引入额外的噪声。传统数字域黑电平校准方法很难利用OB调节特点，此外，箝位现象在影像数据中产生死区，因而降低影像的质量。本发明提供一种数字黑电平校准装置与方法以解决上述问题。
本发明提供一种数字黑电平校准装置，包括：组合电路，用以组合数字影像信号和反馈信号，并输出已修正数字信号；数字可编程增益放大器，用以根据数字可编程增益放大器增益值放大已修正数字信号，并输出数字可编程增益放大器输出信号；以及反馈电路，用以接收并比较数字可编程增益放大器输出信号和目标黑电平，并相应地输出反馈信号，以根据目标黑电平校准数字影像信号的黑电平。
本发明另提供一种数字黑电平校准方法，包括：接收数字影像信号，其中数字影像信号代表来自影像传感器的一序列的数字化的光学黑体像素；组合数字影像信号和反馈信号，并输出已修正数字信号；通过可编程增益放大器增益值放大已修正数字信号，并输出数字可编程增益放大器输出信号；以及接收并比较数字可编程增益放大器输出信号和目标黑电平，并相应地输出反馈信号，以根据目标黑电平校准数字影像信号的黑电平。
本发明再提供一种数字黑电平校准装置，包括：模数转换器，用以将模拟信号转换为数字模数转换器输出信号，其中，模拟信号代表一序列的光学黑体像素的黑电平；以及根据目标黑电平而对黑电平进行校准的装置，其中组合数字模数转换器输出信号和反馈信号，并经由所述装置包括的数字可编程增益放大器输出已放大的信号，其中在校准所述黑电平的过程中，利用已放大的信号和目标黑电平进行比较用以产生所述反馈信号。
本发明所提供的数字黑电平校准装置及方法，在校准过程中不再需要OB 像素的一个精确的平均黑电平，因此无需长置位时间；并且无需考虑PGA的增益设置而能自动地更新目标黑电平，由于目标黑电平可设置为任意正数或负数，因此消除了箝位现象，从而获得质量更好的影像。
附图说明
图1是具有模拟黑电平校准电路的模拟前端集成电路11的简化的方块示意图；
图2是具有纯数字黑电平校准电路40的模拟前端集成电路31的简化的方块示意图；
图3是数码相机51的简化的方块示意图；
图4是图3的影像传感器53简化的自上而下设计过程的示意图；
图5是具有数字黑电平校准电路73的AFE/TG集成电路54的方块示意图；
图6是AFE/TG集成电路54的操作流程图；
图7为阐释图2的AFE集成电路31与图5的AFE/TG集成电路54之间差异的表格；
图8是图2和图5的OB像素值的噪声分布曲线的示意图；
图9是回路增益值为0.2时的信号波形图；
图10是回路增益值为0.05时的信号波形图。
具体实施方式
在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。所属技术领域的技术人员应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包括”和“包含”为一开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于”。以外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。间接的电气连接手 段包括通过其它装置进行连接。以下根据多个图式对本发明的多个实施例进行详细描述，所属技术领域的技术人员阅读后应可明确了解本发明的目的。
图3是数码相机51的简化的方块示意图。影像经由镜头52接收，并通过影像传感器53捕捉，其中影像传感器53可为电荷耦合器件(Charge CoupledDevice，CCD)传感器、CMOS传感器或者其他类型的传感器。在本实施例中，影像传感器53是一个CCD传感器。模拟前端和定时产生器(AFE/TG)集成电路54提供水平脉冲(Horizontal Pulse，HPULSE)信号至影像传感器53，并经由垂直驱动器55提供垂直脉冲(Vertical Pulse，VPULSE)信号至影像传感器53，从而从影像传感器53中读取模拟影像信号，并传送至AFE/TG集成电路54。AFE/TG集成电路54对接收自影像传感器53的模拟影像信号进行数字化，并将数字化的影像信号传送至数字影像处理(Digital ImageProcessing，DIP)集成电路56。数字化的影像信号表示为DOUT。如以下详细的描述，AFE/TG集成电路54也包括新颖的数字黑电平校准电路，以决定模拟影像信号的黑电平，从而修正DOUT以获得所需的黑电平。DIP集成电路56对数字化的影像信号执行影像处理，然后将数字形式的影像存储在大容量存储器57中。DIP集成电路56也促使影像显示于显示器58上。微控制器59提供数码相机51全部的键控扫描(key scanning)、控制和配置功能。微控制器59通过串行接口耦接至AFE/TG集成电路54和DIP集成电路56。微控制器59通过马达驱动器电路60控制镜头52。
图4是图3的影像传感器53简化的自上而下设计过程(top-down view)的示意图。影像传感器53包括传感器元件的一个两维矩阵。每个传感器元件输出一个模拟数据值，模拟数据值表示由所述传感器元件所检测的每个像素的光强度。如图4所示，影像传感器53包括有效区61和屏蔽区62，其中有效区61表示有效像素，屏蔽区62表示非受照的OB像素。TOP OB像素63是位于有效像素顶部的OB像素，SIDE OB像素64是位于有效像素侧边的OB像素。在捕捉模式中，由影像传感器53捕捉的一个全帧可分割为多个区 域。在图4中，影像传感器53为一个四区域的CCD。区域1包括行1、行5、行9等等，区域2包括行2、行6、行10等等，区域3包括行3、行7、行11等等，区域4包括行4、行8、行12等等。在读取模式下，自影像传感器53中逐像素(pixel-by-pixel)、逐行(row-by-row)以及逐区域(field-by-field)地读取模拟数据值。这些交错的区域随后重构为一个全帧。
由影像传感器53所输出的模拟数据值通过随后的处理电路AFE/TG集成电路54转换为相应的数字数据值。理论上，如果传感器元件是非受照的，由影像传感器53所输出的对应所述传感器元件的模拟数据值在AFE/TG集成电路54中被转换为相应的数字0。然而由于影像传感器中的漏电流(leakagecurrent)，一个实际影像传感器的OB像素的数据值是一些正值。此外，由于供应电压、温度以及类似条件的改变，这些数字数据值通常会改变。因此，为了改善影像质量和实现所需的影像亮度，影像传感器输出数据的“光学黑体电平”(又称“OB电平”)需根据目标黑电平而校准。例如，如果需要亮些的影像，目标黑电平则相对地小。相反，如果需要暗些的影像，目标黑电平则相对地大。获得OB电平的过程被称为“黑电平校准”。在黑电平校准期间，AFE/TG集成电路54从屏蔽传感器元件中读取数据值，以获得传感器元件为非受照时所输出的OB电平。当传感器元件的每一行被读取时，可累加来自TOP OB像素63和SIDE OB像素64的OB像素值，以获得可进一步根据目标黑电平而调节的OB电平。为了获得有效像素，影像传感器输出数据值与OB电平相减，因此在暗环境下，已修正的数据值具有所需的黑电平。
图5是具有数字黑电平校准电路73的AFE/TG集成电路54的方块示意图。AFE/TG集成电路54包括CDS电路71、19位的ADC 72、数字黑电平校准电路73和串行接口74。数字黑电平校准电路73包括低通滤波器81、黑区(black area)产生器82、组合电路83、数字PGA 84、黑电平反馈电路85、一组色彩增益寄存器75-78和一组目标黑电平(target black level)寄存器86-89，数字黑电平校准电路73根据目标黑电平而对光学黑体像素的黑电平进 行校准。黑电平反馈电路85包括比较器91、积分器92、反馈增益控制器93和一组OB寄存器94-97。如图5所示，为了不同的影像色彩，可经由串行接口74将数字PGA 84和反馈增益控制器93的增益值分别写入至四个色彩增益寄存器75-78的一个中，从而使用色彩增益寄存器75-78对数字PGA 84和反馈增益控制器93的增益值进行可编程处理。相似地，为了不同的影像色彩，使用四个目标黑电平寄存器86-89和四个OB寄存器94-97。此外，数字PGA84和黑电平反馈电路85使用带符号的数据总线处理所有的数字信号。
AFE/TG集成电路54自影像传感器53接收模拟影像信号111。AFE/TG集成电路54使用两个不同的操作模式处理模拟影像信号111：用于有效像素的普通操作模式和用于OB像素的黑电平校准模式。在图5的实施例中，黑区产生器82输出黑区指示信号119。当对于有效像素不确定黑区指示信号119时，AFE/TG集成电路54操作在普通操作模式下，当对于OB像素确定黑区指示信号119时，AFE/TG集成电路54操作在黑电平校准模式下。作为另一选择，黑区指示信号119可由AFE/TG集成电路54通过外部终端接收，而不需使用黑区产生器82。
图6是AFE/TG集成电路54的操作流程图。首先模拟影像信号111由CDS电路71进行采样，然后通过ADC 72转换为数字影像信号112(步骤201)。在用于有效像素的普通操作模式下，低通滤波器81是无效(deactivated)的，数字影像信号112仅简单地通过低通滤波器81，此外，黑电平反馈电路85也是无效的。然而，继续向组合电路83提供一个用于特定色彩的存储在相应OB寄存器94-97其中之一的已调节的光学黑体电平(Adjusted Optical BlackLevel，AOBL)113。然后，数字影像信号112与AOBL113进行组合(步骤203)，产生已修正数字信号114。在图5中，数字影像信号112与AOBL113相减，因此在暗环境下，已修正数字信号114将具有所需的数字值。然后，已修正数字信号114通过数字PGA 84放大，输出已放大的数字PGA输出信号115(步骤204)。其中数字PGA输出信号115(等于数字输出信号)被传送至DIP集成电路56(图5未示)，以供进一步的数字影像处理。
在用于OB像素的黑电平校准模式下，黑区指示信号119是确定的(asserted)。因而数字影像信号112通过低通滤波器81进行滤波，以消除(smooth out)OB像素的黑电平变化(步骤202)。已滤波的数字影像信号112首先与AOBL 113进行组合(步骤203)，然后通过数字PGA 84放大(步骤204)。因为对于OB像素，黑区指示信号119是确定的，黑电平反馈电路85也是有效(activated)的。黑电平反馈电路85接收数字PGA输出信号115，并相应地产生一个反馈信号118(步骤205)。然后将反馈信号118的光学黑体反馈值存储在一组OB寄存器94-97的一个中，从而为特定色彩更新AOBL113的值(步骤206)。当AFE/TG集成电路54切换回普通操作模式时(例如，在一个新的有效行的起始端)，黑电平反馈电路85是无效的，且AOBL113等于存储在OB寄存器94-97的一个中的最终值。所述最终值代表对于所述特定色彩的最终已调节的光学黑体电平。然后使用AOBL 113的最终值去修正数字影像信号112，并且AOBL 113的最终值在普通操作模式下保持不变。
黑电平反馈电路85的目的是产生基于OB像素的AOBL 113，从而利用AOBL 113修正数字影像信号112。因此修正后的数字影像信号112在暗环境下具有目标黑电平。一个影像的每个不同的区域的每个不同的色彩可具有自身的目标黑电平，以实现所需的亮度和影像的其他视觉效果。因此，目标黑电平可经由串行接口74将所需值写入目标黑电平寄存器86-89中的一个而进行可编程处理。黑电平反馈电路85的详细操作包括以下步骤：第一步，比较器91比较数字PGA输出信号115和目标黑电平，并输出一个误差信号116。第二步，积分器92接收误差信号116，并输出积分信号117。在一实施例中，积分器92是一个累加器，可产生误差信号116与先前累加的积分信号117的和。然后，反馈增益控制器93接收积分信号117，并通过合适的反馈增益值对积分信号117进行放大，以产生反馈信号118。第三步，将反馈信号118存储在一组OB寄存器94-97的一个中，从而为每个OB像素更新AOBL 113的 值。在一定数量的OB像素已处理后，AOBL113的值最终收敛于平均OB电平和目标黑电平之间的差值。作为结果，OB像素根据目标黑电平被校准。
具有黑电平反馈电路85的数字黑电平校准电路73拥有很多优点。在第一创新方面，使用一个耦接于数字PGA的高分辨率ADC在纯数字域执行黑电平校准。此外，在校准过程中，不再需要OB像素的一个精确的平均黑电平。作为替换，通过使用逐行的数字校准，自动地更新AOBL 113，可应用于有效像素的每一行的起始端。
在第二创新方面，目标黑电平无需考虑数字PGA 84的增益设置而更容易地调节。如图5所示，组合电路83、数字PGA 84和黑电平反馈电路85一起构成校准反馈回路90。每当目标黑电平改变为一个新值，将通过校准反馈回路90根据新的目标黑电平值自动地校准OB像素。图7为阐释图2的AFE集成电路31与图5的AFE/TG集成电路54之间差异的表格。在图7的例子中，数字影像信号具有一个数字值0x1000，所需黑电平为0x0100。对于图2的AFE集成电路31，如果PGA具有增益值1，则OB调节信号应设置为0x0100。然而，如果PGA具有增益值4，则OB调节信号应设置为0x0040(0x0100被增益值4除)。另一方面，对于图5的AFE/TG集成电路54，无论PGA增益值为多少，目标黑电平总是设置为所需值0x0100。可自动地获得图5的AOBL113，因此对于OB像素的数字PGA输出信号115等于0x0100。因此，使用图5的新颖的数字黑电平校准电路73，用户可容易地将所需的目标黑电平写入目标黑电平寄存器86-89，相应地可自动地校准OB像素。
在第三创新方面，在黑电平校准过程中通过使用带符号的数据总线，目标黑电平可具有正值或负值。图8是图2和图5的OB像素值的噪声分布曲线的示意图。对于图2和图5，数字影像信号的范围从0到0x7FFFF(19位ADC)，OB像素的每个数字影像信号具有平均值为0x1000的噪声分布曲线。对于图2的AFE集成电路31，如果OB调节信号设置为0x0100，则PGA输出信号的已修正的像素数据值不可能在0和0x0100之间，因为最小的修正黑电平后的 数据信号值被箝位至0。这种箝位现象增加了死区并降低影像质量。因此，图2的OB调节信号被限制为一个小的正数，以避免降低影像质量。另一方面，对于图5的AFE/TG集成电路54，因为所有的信号由带符号的数据总线传输，所以目标黑电平可设置为任意正数或负数，并具有从负到正的目标黑电平值范围。
在第四创新方面，通过改变校准反馈回路90的回路增益，可实现快速或慢速校准。图9是回路增益值为0.2时的信号波形图。图10是回路增益值为0.05时的信号波形图。在图9和图10中，目标黑电平设置为10，数字影像信号112的平均值为500，其中噪声含量为20％。在图9中，PGA 84的PGA增益值设置为4，反馈控制器93的反馈增益值设置为0.05，积分器92的积分增益设置为1。于是校准反馈回路90的总回路增益等于0.2。如图9所示，由于总回路增益为0.2，数字PGA输出信号115具有一个振荡响应(oscillatoryresponse)，且慢速地收敛于目标黑电平。
另一方面，在图10中，PGA 84的PGA增益值设置为1，反馈控制器93的反馈增益值设置为0.05，积分器92的积分增益设置为1。于是校准反馈回路90的总回路增益等于0.05。如图10所示，由于总回路增益为0.05，数字PGA输出信号115具有一个渐进响应(asymptotic response)，且平滑而无振荡地收敛于目标黑电平。因此，如果校准反馈回路90的总回路增益维持于接近0.05，则可实现所需的校准响应。在影像处理过程中，当PGA 84的PGA增益值改变时，反馈控制器93的反馈增益值可通过色彩增益寄存器75-78相应地改变，以保持所需的校准响应。此外，通过轻微地调节校准反馈回路90的总回路增益，可实行更快速或更慢速的校准。
上述实施例仅用来列举本发明的实施，以及阐释本发明的技术特征，并非用来限制本发明的范畴。任何本领域的技术人员可依据本发明的精神轻易完成的改变或均等性的安排均属于本发明所主张的范围，本发明的权利范围应以权利要求为准。
Claims (22)
1.一种数字黑电平校准装置，所述装置包括：
组合电路，用以组合数字影像信号和反馈信号，并输出已修正数字信号；
数字可编程增益放大器，用以根据数字可编程增益放大器增益值放大所述已修正数字信号，并输出数字可编程增益放大器输出信号；以及
反馈电路，用以接收并比较所述数字可编程增益放大器输出信号和目标黑电平，并相应地输出所述反馈信号，以根据所述目标黑电平校准所述数字影像信号的黑电平。
2.如权利要求1所述的数字黑电平校准装置，其特征在于，所述数字黑电平校准装置是数码相机的模拟前端集成电路的一部分，其中所述数字影像信号代表来自所述数码相机的影像传感器的一序列的光学黑体像素值。
3.如权利要求1所述的数字黑电平校准装置，其特征在于，所述目标黑电平是可调的，以具有在一个负数和一个正数之间的值。
4.如权利要求1所述的数字黑电平校准装置，其特征在于，所述组合电路在所述数字影像信号中减去所述反馈信号。
5.如权利要求1所述的数字黑电平校准装置，其特征在于，所述反馈电路包括：
比较器，用以比较所述数字可编程增益放大器输出信号和所述目标黑电平，并相应地输出误差信号；
积分器，用以接收所述误差信号，并相应地输出积分信号；
反馈增益控制器，用以通过反馈增益值放大所述积分信号，并输出所述反馈信号；以及
光学黑体寄存器，用以存储所述反馈信号的光学黑体反馈值。
6.如权利要求5所述的数字黑电平校准装置，其特征在于，所述积分器累加所述误差信号与所述积分信号。
7.如权利要求1所述的数字黑电平校准装置，其特征在于，所述组合电路、所述数字可编程增益放大器和所述反馈电路构成校准反馈回路，其中所述校准反馈回路的回路增益值是可编程的，以获得所需的校准响应。
8.如权利要求1所述的数字黑电平校准装置，其特征在于，所述已修正数字信号和所述反馈信号是由多个带符号的数据总线传输。
9.如权利要求1所述的数字黑电平校准装置，所述装置进一步包括：
黑区产生器，为光学黑体像素产生黑区指示信号，其中所述反馈信号的光学黑体反馈值存储在光学黑体寄存器中，并且其中所述反馈电路是非有效的，因此当不确定所述黑区指示信号时，存储在所述光学黑体寄存器中的光学黑体反馈值的最终值保持不变。
10.如权利要求9所述的数字黑电平校准装置，所述装置进一步包括：
低通滤波器，当确定所述黑区指示信号时，用以对所述数字影像信号进行滤波。
11.如权利要求1所述的数字黑电平校准装置，所述装置进一步包括：
串行接口，其中所述目标黑电平经由所述串行接口被写入至目标黑电平寄存器，并且所述数字可编程增益放大器增益值也经由所述串行接口被写入至增益寄存器。
12.一种数字黑电平校准方法，所述方法包括：
接收数字影像信号，其中所述数字影像信号代表来自影像传感器的一序列的数字化的光学黑体像素；
组合所述数字影像信号和反馈信号，并输出已修正数字信号；
通过可编程增益放大器增益值放大所述已修正数字信号，并输出数字可编程增益放大器输出信号；以及
接收并比较所述数字可编程增益放大器输出信号和目标黑电平，并相应地输出所述反馈信号，以根据所述目标黑电平校准所述数字影像信号的黑电平。
13.如权利要求12所述的数字黑电平校准方法，其特征在于，所述目标黑电平是可调的，以具有在一个负数和一个正数之间的值。
14.如权利要求12所述的数字黑电平校准方法，其特征在于，组合所述数字影像信号和所述反馈信号的步骤包括在所述数字影像信号中减去所述反馈信号。
15.如权利要求12所述的数字黑电平校准方法，其特征在于，根据所述目标黑电平校准所述数字影像信号的所述黑电平的步骤包括：
比较所述数字可编程增益放大器输出信号和所述目标黑电平，并相应地输出误差信号；
接收所述误差信号，并相应地输出积分信号；
通过反馈增益值放大所述积分信号，并输出所述反馈信号；以及
存储所述反馈信号的光学黑体反馈值。
16.如权利要求15所述的数字黑电平校准方法，其特征在于，所述可编程增益放大器增益值和所述反馈增益值是可编程的，以获得所需的校准响应。
17.如权利要求12所述的数字黑电平校准方法，进一步包括：
为光学黑体像素接收黑区指示信号，其中所述反馈信号的光学黑体反馈值存储在光学黑体寄存器中，并且根据所述目标黑电平校准所述数字影像信号的所述黑电平的步骤是无效的，因此当不确定所述黑区指示信号时，存储在所述光学黑体寄存器中的光学黑体反馈值的最终值保持不变。
18.如权利要求17所述的数字黑电平校准方法，所述方法进一步包括：
当确定所述黑区指示信号时，使用低通滤波器对所述数字影像信号进行滤波。
19.如权利要求12所述的数字黑电平校准方法，其特征在于，所述已修正数字信号和所述反馈信号是由多个带符号的数据总线传输。
20.一种数字黑电平校准装置，所述装置包括：
模数转换器，用以将模拟信号转换为数字模数转换器输出信号，其中，所述模拟信号代表一序列的光学黑体像素的黑电平；以及
根据目标黑电平而对所述黑电平进行校准的装置，其中组合数字模数转换器输出信号和反馈信号，并经由所述装置包括的数字可编程增益放大器输出已放大的信号，其中在校准所述黑电平的过程中，对所述已放大的信号和所述目标黑电平进行比较用以产生所述反馈信号。
21.如权利要求20所述的数字黑电平校准装置，其特征在于，所述目标黑电平是可调的，以具有在一个负数和一个正数之间的值。
22.如权利要求20所述的数字黑电平校准装置，其特征在于，所述反馈信号是由一个带符号的数据总线传输。
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