CN106855583B - 用于图像传感器的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于图像传感器的方法和装置。所述方法包括：检测所述图像传感器外接负载电阻时输出的电压信号中的消隐电平的电压值；以及根据所检测的消隐电平的电压值调整所述电压信号的电压值，使得所述电压信号的电压值处于预定的阈值范围内。本发明的用于图像传感器的方法和装置，即使在外接负载电阻不是标准负载电阻的情况下，也能够在显示器中准确地显示所感测的图像，并且便于图像的调试。

Description

用于图像传感器的方法和装置

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体地，涉及一种用于图像传感器的方法和装置。

背景技术

带模拟图像输出的传感器，由于符合模拟电视信号标准，具有线材应用简单、传输距离远、方便显示的优点，广泛应用各种视频监控、汽车可视等系统中。图像传感器将感测到的图像信号转换成数字信号，并赋予一定的时序要求。该数字信号又经过对图像的颜色亮度清晰度进行调整，之后根据视频编码要求对图像数据和时序信号进行编码，生成编码信号。根据参考电流和编码信号进行数模转换得到输出的电流信号。应用时，在图像传感器的输出端接一个标准负载电阻，图像传感器输出的电流信号流经标准负载电阻(75ohm)就得到标准的电压信号，经同轴电缆就可以在模拟显示器上进行图像显示。

然而在实际应用中，由于线材标准选择、抗干扰、防静电、防端口误接等因素考虑，很多终端客户并没有严格地按照标准负载电阻来接。这就造成了最终所得的图像过亮失真，或图像太暗，丧失细节。这样就无法准确地显示所感测的图像，给图像调试也带来很大的麻烦。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于图像传感器的方法和装置，该方法和装置能够在显示器中准确地显示所感测的图像。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于图像传感器的方法。所述方法包括：检测所述图像传感器外接负载电阻时输出的电压信号中的消隐电平的电压值；以及根据所检测的消隐电平的电压值调整所述电压信号的电压值，使得所述电压信号的电压值处于预定的阈值范围内。

可选地，所述检测所述图像传感器外接负载电阻时输出的电压信号中的消隐电平的电压值的步骤包括：检测所述电压信号；获取所述消隐电平的时序信号；以及根据所检测的电压信号和所获取的时序信号确定所述消隐电平的电压值。

可选地，所述根据所检测的消隐电平的电压值调整所述电压信号的电压值的步骤包括：根据所检测的消隐电平的电压值调整所述图像传感器输出的电流值；根据所调整的所述图像传感器输出的电流值和所述负载电阻确定所述电压信号的电压值。

可选地，所述根据所检测的消隐电平的电压值调整所述图像传感器输出的电流值的步骤包括：根据所检测的消隐电平的电压值调整参考电流，其中，根据所述参考电流与所述图像传感器中的编码信号生成所述图像传感器输出的电流值；根据所调整的参考电流和所述编码信号确定所述图像传感器输出的电流值。

可选地，所述根据所检测的消隐电平的电压值调整参考电流的步骤包括：在所检测的消隐电平的电压值大于一预定的最高电压阈值时，减小所述参考电流；以及在所检测的消隐电平的电压值小于一预定的最低电压阈值时，增大所述参考电流。

可选地，所述方法还包括：将所述电压信号中的最小电压值箝位至一预定的电压。

本发明还提供一种用于图像传感器的装置，所述装置包括：检测模块，用于检测所述图像传感器外接负载电阻时输出的电压信号中的消隐电平的电压值；以及调整模块，用于根据所检测的消隐电平的电压值调整所述电压信号的电压值，使得所述电压信号的电压值处于预定的阈值范围内。

通过上述技术方案，基于图像传感器外接负载电阻时输出的电压信号的电压值与其中的消隐电平之间所具有的固定关系，根据消隐电平来调节图像传感器外接负载电阻时输出的电压信号，使得负载电阻输出的电压信号的电压值处于预定的幅度范围内。因此，本发明的用于图像传感器的方法和装置，即使在负载电阻不是标准负载电阻的情况下，也能够在显示器中准确地显示所感测的图像，并且便于图像的调试。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是一示例性实施方式提供的用于图像传感器的方法的流程图；

图2是一示例性实施方式提供的负载电阻输出的电压信号的逻辑时序图；

图3是一示例性实施方式提供的检测消隐电平的电压值流程图；

图4是一示例性实施方式提供的确定消隐电平的电压值的示意图；

图5是一示例性实施方式提供的调整输出的电压信号的电压值的流程图；

图6是一示例性实施方式提供的调整图像传感器输出的电流值的流程图；

图7是一示例性实施方式提供的调整参考电流的流程图；

图8是另一示例性实施方式提供的用于图像传感器的方法的流程图；

图9是一示例性实施方式提供的用于图像传感器的装置的结构框图；

图10是一示例性实施方式提供的检测模块的结构框图；

图11是一示例性实施方式提供的调整模块的结构框图；

图12是一示例性实施方式提供的电流调整子模块的结构框图；

图13是一示例性实施方式提供的参考电流调整子模块的结构框图；

图14是一示例性实施方式提供的参考电流调整子模块的电路示意图；以及

图15是另一示例性实施方式提供的用于图像传感器的装置的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

图1是一示例性实施方式提供的用于图像传感器的方法的流程图。如图1所示，所述方法可以包括以下步骤。

在步骤S1中，检测图像传感器外接负载电阻时输出的电压信号中的消隐电平的电压值。

在图像传感器外接负载电阻时输出的电压信号中，消隐电平的电压值在输出的电压信号的整个幅度中的位置通常是固定的。也就是，当电压信号的最小值(同步信号)的电平为0V时，消隐电平的电压值与电压信号的最高电压值的比率是固定的。图2是一示例性实施方式提供的负载电阻输出的电压信号的逻辑时序图。如图2所示，输出的标准电压信号的幅度V_pp规定为1V。当电压信号在此范围内时，显示器中能够准确地显示图像传感器感测到的图像。其中，通常同步信号A的电平为0V，同步信号A至消隐电平为300mV。消隐电平至电压信号中的最高电压值B之间是图像信号的电压范围，通常为700mV。当同步信号的电压为0V时，能够根据检测到的消隐电平计算出输出的电压信号的电压值的整个幅度。

在实际应用当中，由于用户可能在图像传感器的输出端接一个非标准负载电阻，可能造成负载电阻输出的电压信号不处于预定范围之内的情况。本发明的用于图像传感器的方法和装置中，能够根据消隐电平来调整输出的电压信号，使得即使在外接负载电阻不是标准负载电阻的情况下，输出的电压信号的幅度也能处于预定范围(例如0-1V)内，从而保证了所感测的图像的准确输出。

其中，消隐电平例如可以通过利用图像传感器中的时序信号从输出的电压信号中检测出来。图3是一示例性实施方式提供的检测消隐电平的电压值的流程图。如图3所示，检测图像传感器外接负载电阻时输出的电压信号中的消隐电平的电压值(步骤S1)可以包括以下步骤。

在步骤S11中，检测所述电压信号。

在图像传感器中输出的电流值经过负载电阻后，输出电压信号。因此，可以从负载电阻端直接检测电压信号。

在步骤S12中，获取消隐电平的时序信号。

在图像传感器中，将感测到的图像信号转换成数字信号时，会根据一定的时序要求输出。可以从总的时序信号中获取对应于消隐电平的时序信号。获取消隐电平的时序信号为本领域技术人员很容易能够得到的，于此不再详细描述。

在步骤S13中，根据所检测的电压信号和所获取的时序信号确定消隐电平的电压值。

也就是，在输出的电压信号中根据消隐电平对应的时序找到所对应的电压值，即为消隐电平的电压值。图4是一示例性实施方式提供的确定消隐电平的电压值的示意图。如图4所示，可以从总的时序信号中确定一消隐电平的时序信号Comp_En，Comp_En中高电平的时序对应着消隐电平。由此，可以很容易地根据输出的电压信号Vcvbs和消隐电平的时序信号Comp_En得到消隐电平的电压值。

返回图1，在步骤S2中，根据所检测的消隐电平的电压值调整所述电压信号的电压值，使得所述电压信号的电压值处于预定的阈值范围内。

如上所述，当同步信号的电平为0V，消隐电平为300mV时，输出的电压信号的最大电压值为1V，也就是，输出的电压信号的电压值的幅度为0-1V，此时能够使所感测的图像准确地输出。而由于负载电阻不标准(不是75ohm)或其他原因导致输出的电压信号的幅度不是0-1V时，消隐电平也不是300mV，而是在输出的电压信号的电压值的最大值的30％处(同步信号的电平为0V时)。因此，可以根据检测到的消隐电平的电压值计算出输出的电压信号的最大值，然后直接或间接地对输出的电压信号进行调整，使得输出的电压信号处于预定的阈值范围内(例如，0-1V)。

具体地，由于图像传感器外接的负载电阻时输出的电压信号Vcvbs等于图像传感器输出的电流值Icvbs乘以负载电阻值R。因此，在一实施方式中，可以通过调整图像传感器输出的电流值Icvbs来调整输出的电压信号Vcvbs。图5是一示例性实施方式提供的调整电压信号的电压值的流程图。如图5所示，根据所检测的消隐电平的电压值调整所述电压信号的电压值(步骤S2)可以包括以下步骤。

在步骤S21中，根据所检测的消隐电平的电压值调整图像传感器输出的电流值Icvbs。

其中，电流值Icvbs可以根据图像传感器内部的各个处理模块设置调整输出的电流值Icvbs。由上所述，图像传感器输出的电流值Icvbs由参考电流和图像传感器中的编码信号生成。因此，可以通过调整参考电流来调整输出的电流值Icvbs。

图6是一示例性实施方式提供的调整图像传感器输出的电流值的流程图。如图6所示，根据所检测的消隐电平的电压值调整图像传感器输出的电流值(步骤S21)可以包括以下步骤。

在步骤S211中，根据所检测的消隐电平的电压值调整参考电流，其中，根据所述参考电流与所述图像传感器中的编码信号生成所述图像传感器输出的电流值。

具体地，可以将输出的电压信号的电压值调整在预定的范围之内，以保证图像的准确输出。与输出的电压信号的电压值范围对应地，消隐电平的电压值也有对应的阈值范围。如果消隐电平的电压值超出了对应的阈值范围，则对参考电流进行调整，来间接地调整输出的电压信号。

图7是一示例性实施方式提供的调整参考电流的流程图。如图7所示，根据所检测的消隐电平的电压值调整参考电流(步骤S211)包括以下步骤。

在步骤S2111中，在所检测的消隐电平的电压值大于一预定的最高电压阈值Vthh(例如，320mV)时，减小所述参考电流。

在步骤S2112中，在所检测的消隐电平的电压值小于一预定的最低电压阈值Vthl(例如，300mV)时，增大所述参考电流。

由上所述可以理解，所检测的消隐电平的电压值大于一预定的最高电压阈值Vthh，说明输出的电压信号的电压值大于预定的阈值范围的上限，此时需要减小输出的电压信号的电压值。通过减小参考电流可以减小图像传感器输出的电流值，从而减小输出的电压信号的电压值。相反地，所检测的消隐电平的电压值小于一预定的最高电压阈值Vthl，说明输出的电压信号的电压值小于预定的阈值范围的下限，此时需要增大输出的电压信号的电压值。通过增大参考电流可以增大图像传感器输出的电流值，从而增大输出的电压信号的电压值。

返回到图6，在步骤S212中，根据所调整的参考电流和所述编码信号确定图像传感器输出的电流值。

返回到图5，在步骤S22中，根据所调整的图像传感器输出的电流值Icvbs和负载电阻R确定所述电压信号的电压值Vcvbs(Vcvbs＝Icvbs*R)。

以上实施方式都是以同步信号的电平为0V为例进行说明，在实际应用当中，该同步信号可能并不是0V。本发明中，还可以通过箝位的方式将输出的电压信号中的最低电压设置为一个预定电压，例如，0V。图8是另一示例性实施方式提供的用于图像传感器的方法的流程图。如图8所示，在图1的基础上，所述方法还可以包括以下步骤。

在步骤S3中，将所述电压信号中的最小电压值箝位至一预定的电压。

其中，该步骤S3可以通过常用的箝位电路来实现，于此不再详细描述。将输出的电压信号中的最低电压箝位至一预定的电压至少有以下有益效果。

首先，由于输出的电压信号中的最低电压和外部电路的接地点电压都有可能有一些误差，而实际上并不是0V。此时，根据图像传感器内部电路检测到的消隐电平来调整的电压信号，其相对于外部电路的接地点来说可能已有较大误差。如果将输出的电压信号中的最低电压箝位至预定的电压，则消隐电平和输出的电压信号的电压值都基于该预定的电压基础上，从而避免了由于图像传感器内部和外部的接地点电压之间的差异对图像输出造成的影响。

其次，输出的电压信号中的最低电压箝位至预定电压时，对应的消隐电平也被设置为在该预定电平上加上例如300mV。因此，能够通过将输出的电压信号中的最低电压箝位至预定电压，将消隐电平以及用于与消隐电平比较的最高电压阈值、最低电压阈值设置在容易生成和检测的范围内。例如，如果根据图像传感器中的具体电路，更容易对大于1V的电压进行检测和比较，则将输出的电压信号中的最低电压箝位至1V以上，这样能够使得显示器输出的图像信号更加准确。

通过上述技术方案，基于图像传感器外接负载电阻时输出的电压信号的电压值与其中的消隐电平之间所具有的固定关系，根据消隐电平来调节图像传感器外接负载电阻时输出的电压信号的电压值，使得负载电阻输出的电压信号的电压值处于预定的幅度范围内。因此，本发明的用于图像传感器的方法，即使在负载电阻不是标准负载电阻的情况下，也能够在显示器中准确地显示所感测的图像，并且便于图像的调试。

本发明还提供一种用于图像传感器的装置。图9是一示例性实施方式提供的用于图像传感器的装置的结构框图。如图9所示，所述装置可以包括检测模块11和调整模块12。

检测模块11用于检测所述图像传感器外接负载电阻时输出的电压信号中的消隐电平的电压值。

调整模块12用于根据所检测的消隐电平的电压值调整所述电压信号的电压值，使得所述电压信号的电压值处于预定的阈值范围内。

图10是一示例性实施方式提供的检测模块11的结构框图。如图10所示，所述检测模块11可以包括电压信号检测子模块111、时序信号获取子模块112和消隐电平确定子模块113。

电压信号检测子模块111用于检测所述电压信号。

时序信号获取子模块112用于获取所述消隐电平的时序信号。

消隐电平确定子模块113用于根据所检测的电压信号和所获取的时序信号确定所述消隐电平的电压值。

图11是一示例性实施方式提供的调整模块12的结构框图。如图11所示，所述调整模块12可以包括电流调整子模块121和电压确定子模块122。

电流调整子模块121用于根据所检测的消隐电平的电压值调整所述图像传感器输出的电流值。

电压确定子模块122用于根据所调整的所述图像传感器输出的电流值和所述负载电阻确定所述电压信号的电压值。

图12是一示例性实施方式提供的电流调整子模块121的结构框图。如图12所示，所述电流调整子模块121包括参考电流调整子模块1211和电流确定子模块1212。

参考电流调整子模块1211用于根据所检测的消隐电平的电压值调整参考电流，其中，根据所述参考电流与所述图像传感器中的编码信号生成所述图像传感器输出的电流值。

电流确定子模块1212用于根据所调整的参考电流和所述编码信号确定所述图像传感器输出的电流值。

图13是一示例性实施方式提供的参考电流调整子模块1211的结构框图。如图13所示，所述参考电流调整子模块1211可以包括第一子模块12111和第二子模块12112：

第一子模块12111用于在所检测的消隐电平的电压值大于一预定的最高电压阈值时，减小所述参考电流。

第二子模块12112用于在所检测的消隐电平的电压值小于一预定的最低电压阈值时，增大所述参考电流。

图14是一示例性实施方式提供的参考电流调整子模块1211的电路示意图。如图14所示，检测的电压值Vcvbs经过一个缓冲器buf驱动后接入RC低通滤波器(由R1和C1组成)，滤波之后接入两个比较器Comp1和Comp2的正输入端，比较器Comp1的负输入端接Vthl，比较器Comp2的负输入端接Vthh，两个比较器的输出端接入逻辑处理模块Log。逻辑处理模块Log仅在外部输入控制信号Comp_En为高电平有效期间，对两个比较器的结果进行处理和判断，具体如下：

若输出的电压信号的消隐电平Vblank大于Vthh(Comp2输出为高电平，Comp1输出为高电平)，Log根据接收到的两个比较器的输出电平，进行处理，识别出消隐电平过大，则调节减小输出控制信号Ctrl_o(为一组数字控制码)，以调节减小参考电流，进而减小输出的电压信号的电压值。

若输出的电压信号的消隐电平Vblank小于Vthl(Comp2输出为低电平，Comp1输出为低电平)，Log根据接收到的两个比较器的输出电平，进行处理，识别出消隐电平过小，则调节增大输出控制信号Ctrl_o(为一组数字控制码)，以调节增大参考电流，进而增大输出的电压信号的电压值。

最终直到检测的电压信号的消隐电平Vblank满足Vthl≤Vblank≤Vthh(Comp2输出为低电平，Comp1输出为高电平)，Log则不再调节Ctrl_o。如此通过调节参考电流实现对电压信号幅度的自动调节，以及对负载电阻的自适应。

图15是另一示例性实施方式提供的用于图像传感器的装置的结构框图。如图15所示，在图9的基础上，所述装置还可以包括箝位模块13。

箝位模块13用于将所述电压信号中的最小电压值箝位至一预定的电压。

关于上述实施方式中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

通过上述技术方案，基于图像传感器外接负载电阻时输出的电压信号的电压值与其中的消隐电平之间所具有的固定关系，根据消隐电平来调节图像传感器外接负载电阻时输出的电压信号，使得负载电阻输出的电压信号的电压值处于预定的幅度范围内。因此，本发明的用于图像传感器的装置，即使在负载电阻不是标准负载电阻的情况下，也能够在显示器中准确地显示所感测的图像，并且便于图像的调试。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (8)

1.一种用于图像传感器的方法，所述方法包括：

检测所述图像传感器外接负载电阻时输出的电压信号中的消隐电平的电压值；以及

根据所检测的消隐电平的电压值调整所述电压信号的电压值，使得所述电压信号的电压值处于预定的阈值范围内，

其中，所述根据所检测的消隐电平的电压值调整所述电压信号的电压值的步骤包括：

根据所检测的消隐电平的电压值调整参考电流，其中，根据所述参考电流与所述图像传感器中的编码信号生成所述图像传感器输出的电流值；

根据所调整的参考电流和所述编码信号确定所述图像传感器输出的电流值；

根据所调整的所述图像传感器输出的电流值和所述负载电阻确定所述电压信号的电压值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述检测所述图像传感器外接负载电阻时输出的电压信号中的消隐电平的电压值的步骤包括：

检测所述电压信号；

获取所述消隐电平的时序信号；以及

根据所检测的电压信号和所获取的时序信号确定所述消隐电平的电压值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所检测的消隐电平的电压值调整参考电流的步骤包括：

在所检测的消隐电平的电压值大于一预定的最高电压阈值时，减小所述参考电流；以及

在所检测的消隐电平的电压值小于一预定的最低电压阈值时，增大所述参考电流。

4.根据权利要求1-3中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将所述电压信号中的最小电压值箝位至一预定的电压。

5.一种用于图像传感器的装置，所述装置包括：

检测模块，用于检测所述图像传感器外接负载电阻时输出的电压信号中的消隐电平的电压值；以及

调整模块，用于根据所检测的消隐电平的电压值调整所述电压信号的电压值，使得所述电压信号的电压值处于预定的阈值范围内，

其中，所述调整模块包括：

参考电流调整子模块，用于根据所检测的消隐电平的电压值调整参考电流，其中，根据所述参考电流与所述图像传感器中的编码信号生成所述图像传感器输出的电流值；

电流确定子模块，用于根据所调整的参考电流和所述编码信号确定所述图像传感器输出的电流值；

电压确定子模块，用于根据所调整的所述图像传感器输出的电流值和所述负载电阻确定所述电压信号的电压值。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述检测模块包括：

电压信号检测子模块，用于检测所述电压信号；

时序信号获取子模块，用于获取所述消隐电平的时序信号；以及

消隐电平确定子模块，用于根据所检测的电压信号和所获取的时序信号确定所述消隐电平的电压值。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述参考电流调整子模块包括：

第一子模块，用于在所检测的消隐电平的电压值大于一预定的最高电压阈值时，减小所述参考电流；以及

第二子模块，用于在所检测的消隐电平的电压值小于一预定的最低电压阈值时，增大所述参考电流。

8.根据权利要求5-7中任一权利要求所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

箝位模块，用于将所述电压信号中的最小电压值箝位至一预定的电压。

Images