CN103248836A - 用于成像像素的黑色电平校正的方法和系统 - Google Patents

用于成像像素的黑色电平校正的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于成像像素的黑色电平校正的方法和系统。本发明揭示一种用于获得经校正的像素值的技术。所述技术包含测量像素阵列的暗校准像素的第一暗电流，和测量所述像素阵列的成像像素的第二暗电流。基于所述第一暗电流和所述第二暗电流来计算暗电流比率。用所述成像像素来获取图像电荷，其中所述图像电荷是在第一时间周期上积累的。用所述暗校准像素来获取电荷，其中所述电荷是在第二时间周期上积累的。所述第二时间周期大概等于所述第一时间周期除以所述暗电流比率。使用来自所述成像像素的第一读出和来自所述暗校准像素的第二读出来计算经校正的成像像素值。

Description

用于成像像素的黑色电平校正的方法和系统
技术领域
本发明大体上涉及光学器件，且更具体但不排他地说，涉及图像传感器。
背景技术
互补金属氧化物半导体(“CMOS”)图像传感器包含像素的阵列，所述像素响应于入射光产生电信号。理想上，由像素产生的电信号准确地表示入射在所述像素上的光的量。然而，在实践中，即使当像素不在暴露于光时，其仍然产生某一电信号。此信号一般称为“暗电流”，它是不期望的，因为它减小了图像传感器的动态范围。
由于彻底消除暗电流非常困难，所以已经研发了黑色电平校正(“BLC”)方法来有效地减轻暗电流可能引入到成像像素中的误差。一些BLC方法利用像素阵列中的像素，其通过设置在像素上的金属层或其它遮罩在物理上被遮光。这些规定像素通常称为光学上的黑像素(下文中，“黑校准像素”)，并且通常紧邻未遮罩像素(下文中，“成像像素”)的成像区域丛集成行或列。
常规BLC方法最适合于暗电流产生速率对于暗校准像素和成像像素两者相同时的状况。暗校准像素和成像像素一般具有由读出电路中的各种共享电路元件(例如，放大器和模/数转换器(“ADC”))引入的相同偏移误差。因此，当暗校准像素与成像像素具有相同暗电流时，一种BLC方法是简单地从成像像素读出中减去暗校准像素读出。因为暗校准像素读出包含来自读出电路的偏移误差和暗电流误差两者，所以从成像像素读出中减去暗校准读出会产生校正偏移和暗电流误差的成像像素值。
然而，此BLC方法不适合于暗电流产生速率对于暗校准像素和成像像素不同(不统一)时的情况，因为暗校准像素读出的暗电流分量将不与成像像素匹配。因此，简单地从成像像素读出中减去暗校准像素读出将产生不准确的经校正的成像像素值。在实践中，暗校准像素可具有额外因素，其促成了实质性不同于成像像素的暗电流的暗电流。所述因素之一可能是因其上面的物理遮罩层引起的机械应力。暗校准像素上的这些机械应力可能引起与成像像素暗电流相比较高或较低的暗电流。暗校准像素与成像像素之间的暗电流的不统一性使得考虑到暗电流的不统一性和电路偏移的BLC方法符合理想。
发明内容
在一个实施例中，本申请案提供一种用于获得经校正的像素值的方法，所述方法包括：测量像素阵列的暗校准像素的第一暗电流；测量所述像素阵列的成像像素的第二暗电流；基于所述第一暗电流和所述第二暗电流来计算暗电流比率；用所述成像像素获取在第一时间周期上积累的图像电荷；用所述暗校准像素获取在第二时间周期上积累的电荷，所述第二时间周期大概等于所述第一时间周期除以所述暗电流比率；以及使用来自所述成像像素的第一读出和来自所述暗校准像素的第二读出来计算经校正的成像像素值。
在另一实施例中，本申请案提供一种非暂时性机器可存取存储媒体，其提供指令，所述指令在由成像系统执行时，将使得所述成像系统执行包括以下各项的操作：测量像素阵列的暗校准像素的第一暗电流；测量所述像素阵列的成像像素的第二暗电流；基于所述第一暗电流和所述第二暗电流来计算暗电流比率；用所述成像像素获取图像电荷，其中所述成像像素在第一时间周期上积累图像电荷；用所述暗校准像素获取电荷，其中所述暗校准像素在第二时间周期上积累电荷，所述第二时间周期大概等于所述第一时间周期除以所述暗电流比率；以及使用来自所述成像像素的第一读出和来自所述暗校准像素的第二读出来计算经校正的成像像素值。
在又一实施例中，本申请案提供一种成像系统，其包括：像素阵列，其包含物理上被遮光的暗校准像素，和设置在能够被暴露于光的成像区域中的成像像素；处理器，其经耦合以处理来自所述像素阵列的成像数据；以及逻辑，其耦合到所述处理器和所述像素阵列，其中所述逻辑执行包括以下各项的操作：测量暗校准像素的第一暗电流；测量成像像素的第二暗电流；基于所述第一暗电流和所述第二暗电流来计算暗电流比率；用所述成像像素获取在第一时间周期上积累的图像电荷；用所述暗校准像素获取在第二时间周期上积累的电荷，所述第二时间周期大概等于所述第一时间周期除以所述暗电流比率；以及使用来自所述成像像素的第一读出和来自所述暗校准像素的第二读出来计算经校正的成像像素值。
附图说明
参照下图描述本发明的非限制性且非详尽的实施例，其中除非另有指明，否则在各个图中相同的参考标号指代相同的部分。
图1是图解说明根据本发明的一实施例的成像系统的框图。
图2是图解说明根据本发明的一实施例的成像像素和黑校准像素的暗电流的图。
图3是图解说明根据本发明的一实施例的成像系统用于获得经校正的像素值的操作过程的流程图。
图4A和4B是图解说明根据本发明的一实施例的成像像素和暗校准像素的信号序列的信号序列图。
具体实施方式
本文中描述用于黑色电平校正的系统和方法的实施例。在以下描述中，为了提供对实施例的透彻理解而阐述了许多具体细节。然而，所属领域的技术人员将认识到，本文中所述的技术可在没有所述具体细节中的一者或一者以上的情况下或使用其它方法、组件、材料等来实践。在其它例子中，未详细展示或描述众所周知的结构、材料或操作，以避免使某些方面混淆。
在整个本说明书中对“一个实施例”或“一实施例”的参考意味着结合实施例所描述的特定特征、结构或特性包含在本发明的至少一个实施例中。因此，短语“在一个实施例中”或“在一实施例中”在本说明书各处的出现不一定全部指代同一实施例。此外，在一个或一个以上实施例中，特定特征、结构或特性可用任何合适的方式加以组合。
图1是图解说明根据本发明的一实施例的成像系统100的框图。成像系统100含有像素阵列110，其包含设置在在曝光时间期间暴露于光的成像区域中的成像像素102，和物理上被遮光且不设置在成像区域中的暗校准像素103。暗校准像素103在成像像素102的最后一行之后布置成两行。将明白，此布置纯粹是示范性的；在其它实施例中，黑校准像素103可位于像素阵列110内的任何位置，并且可作为个别像素布置成行、列，或者以上情况的任何组合。
仍然参看图1，时序与控制单元150使用行地址解码器130和列地址解码器140来控制像素阵列110中的所有像素的读出序列和曝光时间。“曝光时间”可称为“积分时间”。词语“曝光”或“暴露的”可参照黑校准像素使用，即使所述像素可能被光学上不透明的材料覆盖，并且可能实际上并未暴露于入射光。在一个实施例中，时序与控制单元150采用列并行读出方案，其中其首先配置行地址解码器130以在预定义的曝光时间中使给定行中的所有像素同时曝光。接下来，将在曝光时间期间在每一像素上积累的电荷(有时候称为“像素数据”)传送到对应于像素的列的采样与保持寄存器160。最后，列地址解码器140使用开关165将每一像素数据从采样与保持寄存器160循序读出到图像处理器170中以供进一步处理。一旦已经完整传送了一行像素，行地址解码器130便可将下一行读出到采样与保持寄存器160中。为了简洁起见，从图1中省略了一些电路元件，例如信号放大器、模/数转换器或相关二次采样电路。
将了解，在其它实施例中，时序与控制单元150可采用不同的读出方案。例如，在其中暗校准像素103布置成列而不是行的配置中，可实施行并行读出方案而不是上述列并行方案。在行并行方案中，在预定义的时间周期中，使每一列像素同时曝光。此外，在其中暗校准像素103布置成行和列两者乃至不以特定顺序围绕像素阵列110散开的配置中，可使用“随机存取”读出方案。在所述方案中，每一像素被个别地曝光和读出，这允许每一像素有独立的曝光时间。
时序与控制单元150管理对成像像素102和暗校准像素103的暗电流的读出。当成像像素被遮光(例如，暗的房间或关闭相机快门)时，测量暗电流。虽然成像像素102和暗校准像素103的暗电流可能不统一，但是已经发现这两者之间的比率可预测地接近恒定并且不受温度、电压或其它系统因素的剧烈影响。因此，在BLC方法中可使用所述比率(下文中，“暗电流比率”)的可预测性来改进准确度。
如上文提到，有时候在BLC方法中使用黑校准像素，假设黑校准像素的测量值表示成像像素的暗电流。但是，这个假设通常是错误的，因为黑校准像素与成像像素之间存在差异(例如，机械应力)，其会导致不同的暗电流值。然而，计算黑校准像素与成像像素之间的暗电流比率允许计算出的调整，其可使得测量黑校准像素再次表示成像像素的暗电流。此产生了用于成像像素的更加准确的像素值。
一种调整(基于暗电流比率)黑校准像素的测量值的方式是操纵其中测量黑校准像素的时间周期。图2是图解说明在不同时间周期中实现相同电压电平的黑校准像素与成像像素的实例暗电流的图200。图200包含线210，其表示在暗校准像素103之间在暗校准像素中的暗电流积累。线220表示成像像素102之间在成像像素中的暗电流积累。线210和线220两者均在电压V1下开始，因为暗校准像素与成像像素将在其读出电路中具有相同偏移(V1)。在相同的曝光周期中，线220达到电压V2，而线210达到电压V3。在图解说明的实施例中，V3与V2之间的电压差与V2与V1之间的差相同，这意味着暗校准像素的暗电流是成像像素的暗电流的两倍。暗电流比率(“DCR”)由以下等式表达：
DCR＝(暗校准像素的暗电流/成像像素的暗电流)
因此，图200中暗校准像素与成像像素之间的DCR是二。对应地，线220到达电压V2所花费的时间(TIexp)是线210所花费的时间(TDexp)的两倍。由于暗电流通常是在恒定速率下产生的，所以积累的暗电流的量与曝光时间成线性比例。因此，从图200可以看出，在图200中，暗校准像素被曝光的时间将需要是成像像素的一半，以接近成像像素的暗电流。
黑校准像素用以接近或表示成像像素的暗电流的曝光时间(TDexp)由以下等式表达：
TDexp＝(成像像素曝光周期)/(暗电流比率)。
然后接着在图200中，TDexp＝(TIexp)/(2)。TDexp(暗校准像素的曝光时间)于是可设置为TIexp(成像像素102的曝光时间)的1/2。这补偿了暗校准像素(例如，暗校准像素103)中增加的暗电流产生速率，而不会影响读出偏移分量，其与曝光时间无关。因此，这两种类型的像素上到其相应曝光时间结束时积累的暗电流的量相同，且因此在读出期间添加的读出偏移的水平也是如此。因此，通过调整暗校准像素的曝光时间以反映成像像素的暗电流，当从暗校准像素值中减去成像像素读出时，可以考虑到暗电流的电路偏移和不统一性两者。
在图200中，图解说明的DCR是二。然而，应了解，选择了为二的DCR只是为了说明的目的。DCR可以小于一(例如，1/10、1/3或4/5)或大于一(例如，3/2、2/1或10/1)。当DCR大于一时，暗校准曝光时间(TDexp)将小于成像像素曝光时间(TIexp)。当DCR小于一时，暗校准曝光时间(TDexp)将大于成像像素曝光时间(TIexp)。在一些情形中，可能优选具有大于一的DCR，因为这允许暗校准像素而不是成像像素具有缩短的曝光周期。这可能在低光情形中特别优选，其中使成像像素的曝光周期尽可能长或当成像系统正在试图拍摄连续图像且暗校准像素的曝光周期应当尽可能短时可能是有利的。
线230包含于图200中，表示当成像像素暴露于光时成像像素的成像信号。当暗校准像素103被遮光时，成像像素102被暴露于光。因此，除了暗电流之外，其还因为当暴露于光时入射光子的光电转换而产生某一电荷。因此，由线230表示的成像像素102上的总积累信号通常远远超出暗电流电平。此外，所有信号均包含固定在V1电平下的读出偏移分量，不论所述像素是不是暗校准像素。
图3展示根据本发明的一实施例使用上文所述的等式从成像像素获得相关像素值的过程300。过程框中的一些或全部出现在过程300中的顺序不应被认为是限制性的。实际上，所属领域的技术人员受益于本发明将了解，一些过程框可用各种未图解说明的顺序执行，乃至并行执行。
在过程框305中，在相同的时间周期上测量暗校准像素的暗电流和成像像素的暗电流。可以通过用不透明材料覆盖像素阵列110且使所有像素曝光来测量暗电流。不透明材料可以是相机的在整个曝光周期期间关闭的机械快门。在一个实施例中，测量一个以上暗校准像素以获得暗电流值。暗校准像素(例如，暗校准像素103)的暗电流测量值可以是所有暗校准像素或在靠近成像像素的某段距离中的暗校准像素的平均值(包含加权平均值、均值、中值或其它中间倾向计算)。在一个实施例中，测量一个以上成像像素以获得暗电流值。成像像素(例如，成像像素102)的暗电流测量值可以是所有成像像素或在靠近成像像素的某段距离中的成像像素的平均值(包含加权平均值、均值、中值或其它中间倾向计算)。
在过程框310中，计算暗电流比率。通过将暗校准像素的暗电流(或暗校准像素的平均暗电流)除以成像像素的暗电流(或成像像素的平均暗电流)来计算DCR。DCR值可以只计算一次，并且存储在非易失性存储器中，例如PROM或OTP。这可以在工厂进行。或者，可以每当成像系统100被加电或者每次在用户拍摄照片或捕捉视频片段时重新计算DCR；然后可以将DCR存储在非易失性或易失性存储器中，例如DRAM。
一种确定DCR的替代方法包含迭代过程。在迭代过程中，暗校准像素的曝光时间与成像像素的曝光时间差异达一临时比率，并且所述临时比率逐渐改变，直到所得图像最接近在存储器中找到的理想“黑”图像为止。所述最后临时比率值于是将用作DCR。
在过程框315中，从成像像素获取在第一时间周期(例如，TIexp)上积累的图像电荷。在一个实施例中，第一时间周期是成像像素的曝光周期，且可以基于例如场景的光照条件、ISO速度和其它自动或用户定义的设置来设置。一行或列的成像像素可以在第一时间周期中曝光。
在过程框320中，从暗校准像素获取在第二时间周期(例如，TDexp)上积累的电荷。第二时间周期如下计算：
第二时间周期＝(第一时间周期)/(DCR)
当DCR大于一时，第二时间周期将小于第一时间周期，且第二时间周期将是第一时间周期的一部分。当DCR小于一时，第二时间周期将大于第一时间周期，且第一时间周期将是第二时间周期的一部分。整行或列的暗校准像素可以在第二时间周期中曝光。
在过程框325中，根据来自在第一时间周期中曝光的成像像素和在第二时间周期中曝光的暗校准像素的读出进行计算。基于这些读出，针对成像像素计算校正成像像素值。在一个实施例中，从来自成像像素的读出(其可包含来自入射在成像像素上的光的图像数据)中减去来自暗校准像素的读出。所述减法可在模拟或数字域中执行。
在一个实施例中，因为暗电流和/或读出偏移在暗校准像素103上的轻微变化，暗校准像素的读出是暗校准像素103的全部或某一子组的平均值。在一个实施例中，从不同的成像像素中减去不同的暗校准像素。例如，将只考虑最靠近某一成像像素的暗校准像素103(并且求其平均值)，而将忽略位置离所述某一成像像素最远的暗校准像素103(或者在加权平均的情况下给其权重较小)。
可以用各种方式实现根据过程框315和320来设置成像像素102和暗校准像素103的不同曝光时间。图4A和图4B图解说明实施过程300的一部分的一种方法。图4A展示在DCR大于1时可用于定义成像像素102和暗校准像素103的曝光时间(也称为“积分时间”)的示范性信号序列。
图4A展示在成像像素的复位线(I_RST)上断言的复位信号405，其使得像素“预充电”。接着，将复位信号405解除断言，并且曝光时间(TIexp)开始。在曝光时间期间，光可以入射在成像像素上，这可能引起产生与入射在像素上的光(光子)的量成比例的负电荷(电子)。线230是响应于入射光积累的负电荷的一个图解说明。在期望的曝光周期(TIexp)结束时，在成像像素的传送线(I_TX)上断言传送信号410，这使得积累的负电荷被从像素中传送出去到达读出电路。
图4A还展示复位信号405与其在成像像素的复位线上被断言和解除断言同时在暗校准像素的复位线(D_RST)上被断言和解除断言。然而，在暗校准像素的曝光周期期间，在暗校准像素的复位线(D_RST)上断言暗校准像素复位415。这清除了暗校准像素中的积累的电荷。然后，在允许暗校准像素具有TDexp的曝光周期(其中TDexp＝(TIexp)/(DCR))的时间将暗校准像素复位415解除断言。在暗校准周期(TDexp)的曝光周期结束时，在暗校准像素的传送线(D_TX)上断言传送信号410，这使得积累的负电荷被从像素中传送出去到达读出电路。
图4B展示在DCR小于1时可用于定义成像像素102和暗校准像素103的曝光时间的示范性信号序列。在成像像素的复位线(I_RST)上且在暗校准像素的复位线(D_RST)上断言复位信号405。接着，在两个复位线上将复位信号405解除断言，并且曝光时间(TDexp)开始。在图4B中，暗校准像素具有较长的曝光时间(TDexp)，其也等于(TIexp)/(DCR)。在图4B中，图像像素在曝光周期期间在成像像素的复位线(I_RST)上接收成像像素复位420。这清除了成像像素中的积累的电荷。然后，在允许成像像素具有小于暗校准像素的曝光周期(TDexp)的曝光周期(TIexp)的时间将成像像素复位420解除断言。在暗校准像素曝光周期(TDexp)结束时，在成像像素的传送线(I_TX)上且在暗校准像素的传送线(D_TX)上断言传送信号410。这使得积累的负电荷被从像素中传送出去到达读出电路。
图4A和4B只是可被发送到像素以调整像素的曝光周期的信号序列的实例。其它序列和方案也是可能的。在一个实施例中，将暗校准像素复位415和复位信号405合并成一个较长的复位信号。同样，也可将成像像素复位420和复位信号405合并成一个较长的复位信号。应了解，上文所述的方法和系统可配合全局快门以及滚动快门使用。只改变时序序列(如图4A和4B所示)来调整暗校准像素测量值以表示成像像素的暗电流的一优点是需要只对基础硬件进行很少的改变或不进行改变。例如，可能不需要添加额外的时序电路或读出电路，因为其可能已经被集成到图像传感器中。
在计算机软件与硬件方面描述上文解释的过程。所述的技术可构成在有形或非暂时性机器(例如，计算机)可读存储媒体内体现的机器可执行指令，所述指令在由机器执行时将使得机器执行所述的操作。此外，所述过程可以在硬件逻辑内体现，所述硬件逻辑例如是专用集成电路(“ASIC”)或其它。
有形非暂时性机器可读存储媒体包含任何以机器(例如，计算机、网络装置、个人数字助理、制造工具、任何具有一组一个或一个以上处理器的装置等等)可存取的形式提供(即，存储)信息的机制。举例来说，机器可读存储媒体包含可记录/不可记录媒体(例如，只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储媒体、光学存储媒体、快闪存储器装置等等)。
上文对本发明的图解说明的实施例的描述，包含说明书摘要中描述的内容，不希望是详尽的或者将本发明限于所揭示的精确形式。所属领域的技术人员将认识到，虽然本文中出于说明的目的描述了本发明的具体实施例和实例，但是在本发明的范围内可进行各种修改。
可鉴于上文的详细描述对本发明进行这些修改。所附权利要求书中使用的术语不应理解为将本发明限制于说明书中揭示的具体实施例。实际上，本发明的范围应完全由所附权利要求书来确定，应当根据已确定的权利要求解释原则来理解所附权利要求书。

Claims (20)

1.一种用于获得经校正的像素值的方法，所述方法包括：
测量像素阵列的暗校准像素的第一暗电流；
测量所述像素阵列的成像像素的第二暗电流；
基于所述第一暗电流和所述第二暗电流来计算暗电流比率；
用所述成像像素获取在第一时间周期上积累的图像电荷；
用所述暗校准像素获取在第二时间周期上积累的电荷，所述第二时间周期大概等于所述第一时间周期除以所述暗电流比率；以及
使用来自所述成像像素的第一读出和来自所述暗校准像素的第二读出来计算经校正的成像像素值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在物理上对所述暗校准像素进行遮光，并且将其设置在包含所述成像像素的成像区域外部，所述成像区域能够被暴露于周围光。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一读出对应于所述成像像素因为在所述第一时间周期上入射在所述成像像素上的光而积累的所述图像电荷，且所述第二读出对应于所述黑校准像素在所述第二时间周期上积累的所述电荷。
4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：
测量至少一第二暗校准像素的第三暗电流，其中计算所述暗电流比率包含组合所述第一暗电流与所述第三暗电流。
5.根据权利要求1所述的方法，其中计算所述经校正的成像像素值包含从所述第一读出中减去所述第二读出。
6.根据权利要求1所述的方法，其中用所述成像像素获取所述图像电荷和用所述暗校准像素获取所述电荷包含：
将第一曝光信号传输到所述成像像素和所述暗校准像素；以及
将复位信号后接第二曝光信号传输到所述暗校准像素，以使得在所述暗电流比率大于一的情况下，所述第二时间周期比所述第一时间周期短。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述第一曝光信号和所述第二曝光信号是第一电压电平，且其中所述复位信号是不同于所述第一电压电平的第二电压电平。
8.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括将所述暗电流比率存储在通信地耦合到处理器的存储器。
9.根据权利要求1所述的方法，其中当相机的机械快门关闭时完成测量所述第一暗电流和测量所述第二暗电流，且其中所述像素阵列设置在所述相机中。
10.一种非暂时性机器可存取存储媒体，其提供指令，所述指令在由成像系统执行时，将使得所述成像系统执行包括以下各项的操作：
测量像素阵列的暗校准像素的第一暗电流；
测量所述像素阵列的成像像素的第二暗电流；
基于所述第一暗电流和所述第二暗电流来计算暗电流比率；
用成像像素获取图像电荷，其中所述成像像素在第一时间周期上积累所述图像电荷；
用所述暗校准像素获取电荷，其中所述暗校准像素在第二时间周期上积累所述电荷，所述第二时间周期大概等于所述第一时间周期除以所述暗电流比率；以及
使用来自所述成像像素的第一读出和来自所述暗校准像素的第二读出来计算经校正的成像像素值。
11.根据权利要求10所述的非暂时性机器可存取存储媒体，其中所述暗校准像素在物理上被遮光，并且设置在包含所述成像像素的成像区域外部，所述成像区域能够被暴露于周围光。
12.根据权利要求10所述的非暂时性机器可存取存储媒体，其中所述第一读出对应于所述成像像素因为在所述第一时间周期上入射在所述成像像素上的光而积累的所述图像电荷，且所述第二读出对应于所述黑校准像素在所述第二时间周期上积累的所述电荷。
13.根据权利要求10所述的非暂时性机器可存取存储媒体，其进一步提供指令，所述指令在由所述成像系统执行时，将使得所述成像系统执行包括以下各项的进一步的操作：
测量至少一第二暗校准像素的第三暗电流，其中计算所述暗电流比率包含组合所述第一暗电流与所述第三暗电流。
14.根据权利要求10所述的非暂时性机器可存取存储媒体，其中计算所述经校正的成像像素值包含从所述第一读出中减去所述第二读出。
15.根据权利要求10所述的非暂时性机器可存取存储媒体，其中用所述成像像素获取所述图像电荷和用所述暗校准像素获取所述电荷包含：
将第一曝光信号传输到所述成像像素和所述暗校准像素；以及
将复位信号后接第二曝光信号传输到所述暗校准像素，以使得在所述暗电流比率大于一的情况下，所述第二时间周期比所述第一时间周期短。
16.一种成像系统，其包括：
像素阵列，其包含物理上被遮光的暗校准像素，和设置在能够被暴露于光的成像区域中的成像像素；
处理器，其经耦合以处理来自所述像素阵列的成像数据；以及
逻辑，其耦合到所述处理器和所述像素阵列，其中所述逻辑执行包括以下各项的操作：
测量所述暗校准像素的第一暗电流；
测量所述成像像素的第二暗电流；
基于所述第一暗电流和所述第二暗电流来计算暗电流比率；
用所述成像像素获取在第一时间周期上积累的图像电荷；
用所述暗校准像素获取在第二时间周期上积累的电荷，所述第二时间周期大概等于所述第一时间周期除以所述暗电流比率；以及
使用来自所述成像像素的第一读出和来自所述暗校准像素的第二读出来计算经校正的成像像素值。
17.根据权利要求16所述的成像系统，其中所述第一读出对应于所述成像像素因为在所述第一时间周期上入射在所述成像像素上的光而积累的所述图像电荷，且所述第二读出对应于所述黑校准像素在所述第二时间周期上积累的所述电荷。
18.根据权利要求16所述的成像系统，其中所述逻辑进一步执行包括以下各项的操作：
测量至少一第二暗校准像素的第三暗电流，其中计算所述暗电流比率包含组合所述第一暗电流与所述第三暗电流。
19.根据权利要求16所述的成像系统，其中计算所述经校正的成像像素值包含从所述第一读出中减去所述第二读出。
20.根据权利要求16所述的成像系统，其中用所述成像像素获取所述图像电荷和用所述暗校准像素获取所述电荷包含：
将第一曝光信号传输到所述成像像素和所述暗校准像素；以及
将复位信号后接第二曝光信号传输到所述暗校准像素，以使得在所述暗电流比率大于一的情况下，所述第二时间周期比所述第一时间周期短。
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