CN112422853A - 一种影像传感芯片的抗杂光方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种影像传感芯片的抗杂光方法，S1、RST启动第一个讯号，将主动光源开启或关闭，感光区将第一图像信息传至RD1；S2、RD1电讯为高电位时，置入暂存区【A】，RD1电讯为低电位时，置入暂存区【a】；S3、RST启动第二个讯号后，将主动光源继续开启或关闭且主动光源开启或关闭的顺序与第一次曝光主动光源开启或关闭的顺序相反，感光区将第二个图像信息传至RD2；S4、RD2电讯为高电位时，置入暂存区【a】，RD2电讯为低电位时，置入暂存区【A】；S5、经过差动放大器处理，输出信息为暂存区【A】内存放信息消去暂存区【a】内存放信息，本发明的目的在于提供一种影像传感芯片的抗杂光方法，能高效地消除影像传感芯片在运用过程中背景杂光的干扰。

Description

一种影像传感芯片的抗杂光方法

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种影像传感芯片的抗杂光方法。

背景技术

目前影像传感芯片利用光电器件的光电转换功能将感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系电讯号的电子器件，广泛应用于监控、医疗、教育装备、人工智能等领域。但在使用过程中会受到源自背景杂光的干扰，影响使用效果。因此对于一种影像传感芯片的抗杂光方法，影像传感芯片运用过程中，有背景杂光的干扰是我们要解决的问题。

发明内容

为克服上述缺点，本发明的目的在于提供一种影像传感芯片的抗杂光方法，这种方法较简便，并能高效地消除影像传感芯片在运用过程中背景杂光的干扰。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种影像传感芯片的抗杂光方法，包括以下步骤：S1、RST启动第一个讯号，将主动光源(LED ON)开启或关闭，同时影像传感芯片启动第一次有效曝光(EXPOSURE)并在下一个RST电讯号到来时关闭或开启，第一次曝光，影像传感芯片的感光区均能启动并通过编码转换电路将其采集到的第一图像信息传至图像处理器的RD1；S2、RD1电讯为高电位时，将第一图像信息置入图像处理器的暂存区【A】，RD1电讯为低电位时，将第一图像信息置入图像处理器的暂存区【a】；S3、RST启动第二个讯号后，主动光源(LED ON)继续开启或关闭且主动光源(LED ON)开启或关闭的顺序与第一次曝光主动光源(LED ON)开启或关闭的顺序相反，同时影像传感芯片启动启动第二次有效曝光(EXPOSURE)并在下一个RST电讯号到来时关闭，第二次曝光，感光区均能启动采集第二个图像光信息并通过编码转换电路将其采集到的第二个图像信息传至图像处理器的RD2；S4、RD2电讯为高电位时，将第二图像信息置入暂存区【a】，RD2电讯为低电位时，将第二图像信息置入暂存区【A】；S5、经过图像处理器的差动放大器处理，影像传感芯片输出信息为暂存区【A】内存放的信息消去暂存区【a】内存放的信息。

本发明一种影像传感芯片的抗杂光方法有益效果是，RST示意清除影像感测区曝光影像，EXPOSURE(曝光)高电位示意感光区有效曝光。开始工作时，启动第一个讯号后，影像传感芯片的感光区均能启动并通过编码转换电路将其采集到的第一图像信息传至图像处理器的RD1；RST启动第二个讯号后，第一次曝光结束，感光区均能启动采集第二个图像光信息并通过编码转换电路将其采集到的第二个图像信息传至图像处理器的RD2。当启动第一个讯号时，光源点亮，第一次曝光开始；则启动第二个讯号时，第一次曝光结束，光源取消点亮，第二次曝光开始并会在下一次曝光到来时关闭。当启动第一个讯号时，光源取消点亮，第一次曝光开始；则启动第二个讯号时，光源点亮，第一次曝光结束，第二次曝光开始并会在下一次曝光到来时关闭。RD1电讯为高电位时，将第一图像信息置入图像处理器的暂存区【A】，为第一次曝光时主动光源开启，暂存区【A】内存的第一图像信息为未打光的背景“Y”信息和点亮的主动光源“X”信息，RD1电讯为低电位时，将第一图像信息置入图像处理器的暂存区【a】，为第一次曝光时主动光源关闭，暂存区【a】内存的第一图像信息为未打光的背景“Y”信息。RD2电讯为高电位时，将第二图像信息置入暂存区【a】，为第二次曝光时主动光源关闭，暂存区【a】内存的第二图像信息为未打光的背景“Y”信息；RD2电讯为低电位时，将第二图像信息置入暂存区【A】，为第二次曝光时主动光源开启，暂存区【A】内存的第二图像信息为打光的背景“Y”信息和点亮的主动光源“X”信息。经过图像处理器的差动放大器处理，影像传感芯片输出的信息为暂存区【A】内存放的信息消去暂存区【a】内存放的信息，即是【A】-【a】＝(X+Y)-(Y)＝X,即影像传感芯片输出的信息为点亮的主动光源“X”信息。影像传感芯片曝光时，通过取样背景光瞬间开启或关闭时的图像差异，使用图像处理器除去背景杂光，这种方法较简便，并能高效地消除影像传感芯片在运用过程中背景杂光的干扰。

作为本发明的进一步改进是，在步骤S1和S3中，感光区由矩阵设置的多个微透镜组成，多个所述微透镜分别采集第一图像的光线信息由编码转换电路将感光面的第一个图像的光线信息转换成为与其成相应比例关系的电信号通过感芯片的ADR总线传至图像处理器比较电路RD1，多个所述微透镜分别采集第二图像的光线信息由编码转换电路将感光面的第二个图像的光线信息转换成为与其成相应比例关系的电信号通过感芯片的ADR总线传至图像处理器比较电路RD2。

作为本发明的进一步改进是，在步骤S1和S5中，影像传感芯片的外围设置有用于与影像传感芯片GND连接的保护圈(SEAL RING)。保护圈对影像传感芯片起到保护作用。

作为本发明的进一步改进是，保护圈(SEAL RING)与影像传感芯片的外围之间距离为10±5um。作用是降低影像传感芯片切割所产生的电流对影像传感芯片内部电路的冲击和防止在芯片切割时伤到影像传感芯片内部电路。

作为本发明的进一步改进是，在步骤S1和S5中，影像传感芯片均设置在线路板矩形接地焊盘上，且影像传感芯片与外围线路电连接。使影像传感芯固定在线路板上，并通过外围线路进行通电。

作为本发明的进一步改进是，在步骤S1和S3中，主动光源(LED ON)均用于与外部LED灯连接。主动光源(LED ON)均用于与外部LED灯连接，LED灯提供光源。LED ON(主动光源)控制外部LED光源开关。

作为本发明的进一步改进是，外部LED灯的主波长λ≥700nm。使感光区能更好的接收。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图；

图2为本实施例的结构框图；

图3为本实施例的时钟波段图。

图中：

1-外围线路板；2-感光区；3-编码转换电路；4-图像处理器；5-保护圈(SEALRING)。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参见附图1-3所示，本实施例一种影像传感芯片的抗杂光方法，包括以下步骤：S1、RST启动第一个讯号，第一次曝光开始，将主动光源开启或关闭，影像传感芯片的感光区2均能启动并通过编码转换电路3将其采集到的第一图像信息传至图像处理器4的RD1；S2、RD1电讯为高电位时，将第一图像信息置入图像处理器4的暂存区【A】，RD1电讯为低电位时，将第一图像信息置入图像处理器4的暂存区【a】；S3、RST启动第二个讯号后，第一次曝光结束，将主动光源继续开启或关闭且主动光源开启或关闭的顺序与第一次曝光主动光源开启或关闭的顺序相反，感光区2均能启动采集第二个图像光信息并通过编码转换电路3将其采集到的第二个图像信息传至图像处理器4的RD2；S4、RD2电讯为高电位时，将第二图像信息置入暂存区【a】，RD2电讯为低电位时，将第二图像信息置入暂存区【A】；S5、经过图像处理器4的差动放大器处理，影像传感芯片输出信息为暂存区【A】内存放的信息消去暂存区【a】内存放的信息。

开始工作时，启动第一个讯号后，影像传感芯片的感光区2均能启动并通过编码转换电路3将其采集到的第一图像信息传至图像处理器4的RD1；RST启动第二个讯号后，第一次曝光结束，感光区2均能启动采集第二个图像信息并通过编码转换电路3将其采集到的第二个图像信息传至图像处理器4的RD2。当启动第一个讯号时，光源点亮，第一次曝光开始；则启动第二个讯号时，第一次曝光结束，光源取消点亮，第二次曝光开始并会在下一次曝光到来时关闭。当启动第一个讯号时，光源取消点亮，第一次曝光开始；则启动第二个讯号时，光源点亮，第一次曝光结束，第二次曝光开始并会在下一次曝光到来时关闭。RD1电讯为高电位时，将第一图像信息置入图像处理器4的暂存区【A】，为第一次曝光时主动光源开启，暂存区【A】内存的第一图像信息为未打光的背景“Y”信息和点亮的主动光源“X”信息，RD1电讯为低电位时，将第一图像信息置入图像处理器4的暂存区【a】，为第一次曝光时主动光源关闭，暂存区【a】内存的第一图像信息为未打光的背景“Y”信息。RD2电讯为高电位时，将第二图像信息置入暂存区【a】，为第二次曝光时主动光源关闭，暂存区【a】内存的第二图像信息为未打光的背景“Y”信息；RD2电讯为低电位时，将第二图像信息置入暂存区【A】，为第二次曝光时主动光源开启，暂存区【A】内存的第二图像信息为打光的背景“Y”信息和点亮的主动光源“X”信息。经过图像处理器4的差动放大器处理，影像传感芯片输出的信息为暂存区【A】内存放的信息消去暂存区【a】内存放的信息，即是【A】-【a】＝(X+Y)-(Y)＝X,即影像传感芯片输出的信息为点亮的主动光源“X”信息。影像传感芯片曝光时，通过取样背景光瞬间开启或关闭时的图像差异，使用图像处理器4除去背景杂光，这种方法较简便，并能高效地消除影像传感芯片在运用过程中背景杂光的干扰。

本实施例的在步骤S1和S3中，感光区2上感光区2由矩阵设置的多个微透镜组成，多个所述微透镜能将第一图像的光线信息转换成为与将第一图像的光线信息成相应比例关系的电信号并传至图像处理器4比较电路的RD1，多个所述微透镜能将第二图像的光线信息转换成为与将第二图像的光线信息成相应比例关系的电信号传至图像处理器4比较电路的RD2。多个所述微透镜分别采集第一图像的光线信息由编码转换电路3将感光面的第一个图像的光线信息转换成为与其成相应比例关系的电信号通过感芯片的ADR总线传至图像处理器4比较电路RD1，多个所述微透镜分别采集第二图像的光线信息由编码转换电路3将感光面的第二个图像的光线信息转换成为与其成相应比例关系的电信号通过感芯片的ADR总线传至图像处理器的比较电路RD2。

本实施例的在步骤S1和S5中，影像传感芯片的外围设置有用于与影像传感芯片GND连接的保护圈(SEAL RING)。保护圈对影像传感芯片起到保护作用。

本实施例的保护圈(SEAL RING)与影像传感芯片的外围之间距离为10±5um。作用是降低影像传感芯片切割所产生的电流对影像传感芯片内部电路的冲击和防止在芯片切割时伤到影像传感芯片内部电路。

本实施例的在步骤S1和S5中，影像传感芯片均设置在线路板1矩形接地焊盘上，且影像传感芯片与外围线路电连接。使影像传感芯固定在线路板上，并通过外围线路进行通电。

本实施例的在步骤S1和S3中，主动光源(LED ON)均用于与外部LED灯连接。主动光源(LED ON)均用于与外部LED灯连接，LED灯提供光源。

本实施例外部LED灯的主波长λ≥700nm。使感光区2能更好的接收。

以上实施方式只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所做的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种影像传感芯片的抗杂光方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、RST启动第一个讯号，将主动光源(LED ON)开启或关闭，同时影像传感芯片启动第一次有效曝光(EXPOSURE)并在下一个RST电讯号到来时关闭或开启，第一次曝光开始，影像传感芯片的感光区(2)均能启动并通过编码转换电路(3)将其采集到的第一图像信息传至图像处理器(4)的RD1；S2、RD1电讯为高电位时，将第一图像信息置入图像处理器(4)的暂存区【A】，RD1电讯为低电位时，将第一图像信息置入图像处理器(4)的暂存区【a】；S3、RST启动第二个讯号后，主动光源(LED ON)继续开启或关闭且主动光源(LED ON)，开启或关闭的顺序与第一次曝光主动光源(LED ON)开启或关闭的顺序相反，同时影像传感芯片启动第二次有效曝光(EXPOSURE)并在下一个RST电讯号到来时关闭，第二次曝光，感光区(2)均能启动采集第二个图像光信息并通过编码转换电路(3)将其采集到的第二个图像信息传至图像处理器(4)的RD2；S4、RD2电讯为高电位时，将第二图像信息置入暂存区【a】，RD2电讯为低电位时，将第二图像信息置入暂存区【A】；S5、经过图像处理器(4)的差动放大器处理，影像传感芯片输出信息为暂存区【A】内存放的信息消去暂存区【a】内存放的信息。

2.根据权利要求1所述一种影像传感芯片的抗杂光方法，其特征在于：在所述步骤S1和S3中，所述感光区(2)由矩阵设置的多个微透镜组成，多个所述微透镜分别采集第一图像的光线信息由编码转换电路(3)将感光面的第一个图像的光线信息转换成为与其成相应比例关系的电信号通过感芯片的ADR总线传至图像处理器(4)比较电路RD1，多个所述微透镜分别采集第二图像的光线信息由编码转换电路(3)将感光面的第二个图像的光线信息转换成为与其成相应比例关系的电信号通过感芯片的ADR总线传至图像处理器(4)比较电路RD2。

3.根据权利要求1所述一种影像传感芯片的抗杂光方法，其特征在于：所述影像传感芯片的外围设置有用于与影像传感芯片GND连接的保护圈(SEALRING)。

4.根据权利要求3所述一种影像传感芯片的抗杂光方法,其特征在于：所述保护圈(SEAL RING)与影像传感芯片的外围之间距离为10±5um。

5.根据权利要求1所述一种影像传感芯片的抗杂光方法，其特征在于：所述影像传感芯片均设置在线路板(1)矩形接地焊盘上，且所述影像传感芯片与外围线路电连接。

6.根据权利要求1所述一种影像传感芯片的抗杂光方法,其特征在于：在所述步骤S1和S3中，所述主动光源(LED ON)均用于与外部LED灯连接。

7.根据权利要求6所述一种影像传感芯片的抗杂光方法,其特征在于：所述外部LED灯的主波长λ≥700nm。

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