CN117596499B - 图像传感器及成像系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图像传感器及成像系统，该图像传感器包括：去除感光层的补偿像素矩阵，其包含有若干补偿像素；有效像素矩阵，其与补偿像素矩阵相邻设置，其包含有多个有效像素，每一有效像素与至少一个补偿像素相关联；有效像素信号驱动电路，其被配置为在一个预设周期内，经耦合以对目标有效像素进行像素读出；以及，补偿像素信号驱动电路，其被配置为在预设周期内，经耦合以对目标补偿像素进行像素读出；其中，目标有效像素为多个有效像素中的一个或多个，目标补偿像素为除了与目标有效像素相关联的补偿像素以外的所有补偿像素，从而能够提高图像传感器的曝光线性度，使得在图像传感器高动态范围模式下图像的曝光线性性质变好。

Description

图像传感器及成像系统

技术领域

本发明涉及图像传感器领域，尤其涉及一种图像传感器及成像系统。

背景技术

图像传感器广泛应用于数码相机、手机、摄像机以及医疗、汽车及其它应用中。目前，很多图像传感器具有高动态范围模式，会在像素矩阵中为其中的每个像素分别设置对应的曝光模式，并依据曝光模式的不同而分批读出像素矩阵中的像素经曝光所产生的像素电荷，再将不同曝光所得的像素电荷合成。但是，当合成像素电荷时，在像素的电荷容量共享点（FD点）处会存在波动，该波动会影响后续在FD点处进行的数模转换的精确度，从而在某些连续的多帧图像中使得多帧图像的图像值在曝光变化时不能随场景而线性变化。

发明内容

本发明实施例提出了一种图像传感器及成像系统，能够提高图像传感器的曝光线性度。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种图像传感器，包括：

去除感光层的补偿像素矩阵，其包含有若干补偿像素；

有效像素矩阵，其与所述补偿像素矩阵相邻设置，其包含有多个有效像素，每一有效像素与至少一个补偿像素相关联；

有效像素信号驱动电路，其被配置为在一个预设周期内，经耦合以对目标有效像素进行像素读出；以及，

补偿像素信号驱动电路，其被配置为在所述预设周期内，经耦合以对目标补偿像素进行像素读出；

其中，所述目标有效像素为所述多个有效像素中的一个或多个，所述目标补偿像素为除了与所述目标有效像素相关联的补偿像素以外的所有补偿像素；所述有效像素信号驱动电路包括N个第一子驱动开关，每一第一子驱动开关耦合到所述多个有效像素中的至少一个有效像素；所述补偿像素信号驱动电路包括与所述N个第一子驱动开关一一对应的N个第二子驱动开关，每一第二子驱动开关耦合到与其所对应的第一子驱动开关所耦合的有效像素相关联的所有补偿像素。

进一步的，所述N个第一子驱动开关各自在执行读出操作时指示不同的曝光读出模式，每一第一子驱动开关及其对应的第二子驱动开关在执行所述读出操作时指示相同的曝光读出模式，所述读出操作是复位行与读出行的打开关断；则，

所述经耦合以对目标有效像素进行像素读出，包括：

控制耦合到所述目标有效像素的第一子驱动开关执行所述复位行与读出行的打开关断；

所述经耦合以对目标补偿像素进行像素读出，包括：

控制耦合到所述目标补偿像素的第二子驱动开关执行所述复位行与读出行的打开关断。

进一步的，N为3，所述曝光读出模式包括长曝光、中曝光和短曝光；所述目标有效像素经所述长曝光、中曝光和短曝光中的一种被读出。

进一步的，所述有效像素矩阵由4个有效像素组成，所述4个有效像素布置成行及列均为2的2x2的矩阵；

所述补偿像素矩阵由两个子补偿像素矩阵组成，每一子补偿像素矩阵由4个补偿像素组成，所述4个补偿像素布置成行及列均为2的2x2的矩阵，其中，一个子补偿像素矩阵设于所述有效像素矩阵与另一个子补偿像素矩阵之间。

进一步的，所述有效像素矩阵包括第一光电二极管、第二光电二极管、第三光电二极管、第四光电二极管、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一复位晶体管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容及第五电容；其中，

所述第一光电二极管的负极连接于所述第一晶体管的第一端，所述第一晶体管的第二端与第三端通过所述第一电容连接；所述第二光电二极管的负极连接于所述第二晶体管的第一端，所述第二晶体管的第二端与第三端通过所述第二电容连接；所述第三光电二极管的负极连接于所述第三晶体管的第一端，所述第三晶体管的第二端与第三端通过所述第三电容连接；所述第四光电二极管的负极连接于所述第四晶体管的第一端，所述第四晶体管的第二端与第三端通过所述第四电容连接；

所述第一晶体管的第二端、所述第二晶体管的第二端、所述第三晶体管的第二端及所述第四晶体管的第二端均连接到所述第五电容与所述第一复位晶体管之间；

所述第一晶体管的第三端、所述第二晶体管的第三端、所述第三晶体管的第三端及所述第四晶体管的第三端均受控于所述有效像素信号驱动电路。

进一步的，所述有效像素矩阵包括第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、第八晶体管、第二复位晶体管、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容及第十电容；其中，

所述第五晶体管的第二端与第三端通过所述第六电容连接，所述第六晶体管的第二端与第三端通过所述第七电容连接，所述第七晶体管的第二端与第三端通过所述第八电容连接，所述第八晶体管的第二端与第三端通过所述第九电容连接；

所述第五晶体管的第二端、所述第六晶体管的第二端、所述第七晶体管的第二端及所述第八晶体管的第二端均连接到所述第十电容与所述第二复位晶体管之间；

所述第五晶体管的第三端、所述第六晶体管的第三端、所述第七晶体管的第三端及所述第八晶体管的第三端均受控于所述补偿像素信号驱动电路。

进一步的，所述复位行与读出行的关断所需的电压是由电力供应器经耦合以提供。

本发明实施例还提供了一种成像系统 ，包括上述任一项所述的图像传感器。

综上，本发明具有以下有益效果：

采用本发明实施例，能够提高图像传感器的曝光线性度，使得在图像传感器高动态范围模式下图像的曝光线性性质变好，能够提高连续的多帧图像各自的图像值在曝光变化时依场景变化的线性度。

附图说明

图1是本发明提供的一种图像传感器的一个实施例的结构示意图；

图2是本发明提供的图像传感器的一个实施例的示意图；

图3是本发明提供的图像传感器的一个实施例的示意图；

图4是本发明提供的预设周期的一个实施例的示意图；

图5是本发明提供的预设周期的一个实施例的示意图；

图6是本发明提供的曝光时间变化的一个实施例的示意图；

图7是本发明提供的图像值在曝光时的变化的一个实施例的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本申请描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明中说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

参见图1，是本发明提供的图像传感器100的一个实施例的结构示意图，该图像传感器100包括：

去除感光层的补偿像素矩阵102，其包含有若干补偿像素；

有效像素矩阵101，其与所述补偿像素矩阵102相邻设置，其包含有多个有效像素，每一有效像素与至少一个补偿像素相关联；

有效像素信号驱动电路103，其被配置为在一个预设周期内，经耦合以对目标有效像素进行像素读出；以及，

补偿像素信号驱动电路104，其被配置为在所述预设周期内，经耦合以对目标补偿像素进行像素读出；

其中，所述目标有效像素为所述多个有效像素中的一个或多个，所述目标补偿像素为除了与所述目标有效像素相关联的补偿像素以外的所有补偿像素；所述有效像素信号驱动电路103包括N个第一子驱动开关，每一第一子驱动开关耦合到所述多个有效像素中的至少一个有效像素；所述补偿像素信号驱动电路104包括与所述N个第一子驱动开关一一对应的N个第二子驱动开关，每一第二子驱动开关耦合到与其所对应的第一子驱动开关所耦合的有效像素相关联的所有补偿像素。

可以理解的是，图像传感器会包含具有光敏元件(例如，光电二极管)的像素阵列（矩阵），该光敏元件吸收入射图像光的一部分并在吸收图像光后产生图像电荷。该图像电荷可以模拟输出为图像信号，所述信号依据入射图像光而变化。

需要说明的是，本实施例中由于补偿像素矩阵102已去除感光层（即去除光敏元件），从而补偿像素矩阵102不会响应于入射图像光而产生图像电荷，因此最终被读出的仍然只有有效像素矩阵101中的有效像素响应入射图像光而产生的图像电荷。

本实施例中，能够使得在每个需要进行像素读出的预设周期内，在对需读出的目标有效像素进行像素读出之余，还针对与在该预设周期内不需读出的有效像素相关联的目标补偿像素进行像素读出的操作，基于此来模拟获得目标有效像素之外的其他有效像素在该预设周期内被读出时所产生的扰动，进而能够确保在每次不同的曝光（即在不同的周期内，每个周期对应于一类曝光）时均在像素的电荷容量共享点（FD点）处得到相似的波动，因此可以通过测试来测出该波动的均值以作为消除波动时所使用的固定值，即可有效消除在FD点处存在的波动。

在一种可选的实施方式中，所述N个第一子驱动开关各自在执行读出操作时指示不同的曝光读出模式，每一第一子驱动开关及其对应的第二子驱动开关在执行所述读出操作时指示相同的曝光读出模式，所述读出操作是复位行与读出行的打开关断；则，

所述经耦合以对目标有效像素进行像素读出，包括：

控制耦合到所述目标有效像素的第一子驱动开关执行所述复位行与读出行的打开关断；

所述经耦合以对目标补偿像素进行像素读出，包括：

控制耦合到所述目标补偿像素的第二子驱动开关执行所述复位行与读出行的打开关断。

在一种可选的实施方式中，N为3，所述曝光读出模式包括长曝光、中曝光和短曝光；所述目标有效像素经所述长曝光、中曝光和短曝光中的一种被读出。

具体实施时，参见图2及图3，在本实施例中，有效像素信号驱动电路103由3个第一子驱动开关组成，分别为用于输出长曝光驱动信号的第一子驱动开关201、用于输出中曝光驱动信号的第一子驱动开关202、用于输出短曝光驱动信号的第一子驱动开关203。补偿像素信号驱动电路104由3个第二子驱动开关组成，分别为用于输出长曝光驱动信号的第二子驱动开关301、用于输出中曝光驱动信号的第二子驱动开关302、用于输出短曝光驱动信号的第二子驱动开关303，其中，输出相同曝光驱动信号的第一子驱动开关与第二子驱动开关相对应。

应理解，每个有效像素与补偿像素被预先配置了相应的曝光读出模式（其中，具有相同曝光读出模式的有效像素与补偿像素相关联），例如，当有效像素矩阵是由布置成行及列均为2的2x2的4个有效像素所组成时，可以将左上角有效像素配置成经耦合以接收第一子驱动开关201输出的长曝光驱动信号、将右下角有效像素配置成经耦合以接收第一子驱动开关203输出的短曝光驱动信号、左下角及右上角有效像素配置成经耦合以接收第一子驱动开关202输出的中曝光驱动信号，从而即可实现将有效像素的在复位后经相应曝光所产生的像素电荷读出。相应地，补偿像素矩阵同理，但由于补偿像素矩阵已去除感光层，从而不会作为正常像素被读出。

需要说明的是，参见图4，本实施例中分别以长曝光、中曝光和短曝光各自对应一个周期（T_row），依次为第一个周期、第二个周期和第三个周期。其中，以第一个周期为例来阐述，对需长曝光的有效像素进行一次复位行Tg_L与读出行Tg_L的打开关断，且在该第一个周期内，还同时对需中曝光及短曝光的补偿像素进行一次复位行与读出行的打开关断（即，补偿复位行Tg_M、Tg_S以及补偿读出行Tg_M、Tg_S）。

在一种可选的实施方式中，所述有效像素矩阵101由4个有效像素组成，所述4个有效像素布置成行及列均为2的2x2的矩阵；

所述补偿像素矩阵102由两个子补偿像素矩阵组成，每一子补偿像素矩阵由4个补偿像素组成，所述4个补偿像素布置成行及列均为2的2x2的矩阵，其中，一个子补偿像素矩阵设于所述有效像素矩阵101与另一个子补偿像素矩阵之间。

在一种可选的实施方式中，参见图2，所述有效像素矩阵101包括第一光电二极管209、第二光电二极管212、第三光电二极管213、第四光电二极管206、第一晶体管207、第二晶体管211、第三晶体管214、第四晶体管204、第一复位晶体管216、第一电容208、第二电容210、第三电容215、第四电容205及第五电容217；其中，

所述第一光电二极管209的负极连接于所述第一晶体管207的第一端，所述第一晶体管207的第二端与第三端通过所述第一电容208连接；所述第二光电二极管212的负极连接于所述第二晶体管211的第一端，所述第二晶体管211的第二端与第三端通过所述第二电容210连接；所述第三光电二极管213的负极连接于所述第三晶体管214的第一端，所述第三晶体管214的第二端与第三端通过所述第三电容215连接；所述第四光电二极管206的负极连接于所述第四晶体管204的第一端，所述第四晶体管204的第二端与第三端通过所述第四电容205连接；

所述第一晶体管207的第二端、所述第二晶体管211的第二端、所述第三晶体管214的第二端及所述第四晶体管204的第二端均连接到所述第五电容217与所述第一复位晶体管216之间；

所述第一晶体管207的第三端、所述第二晶体管211的第三端、所述第三晶体管214的第三端及所述第四晶体管204的第三端均受控于所述有效像素信号驱动电路103。

需要说明的是，本实施例可以以4个有效像素布置成行及列均为2的2x2的矩阵的情况为例，其中，左上角为第四晶体管204的第三端用于经耦合以接收第一子驱动开关201输出的长曝光驱动信号，右下角为第二晶体管211用于经耦合以接收第一子驱动开关203输出的短曝光驱动信号，左下角为第一晶体管207以及右上角为第三晶体管214均用于经耦合以接收第一子驱动开关202输出的中曝光驱动信号。

在一种可选的实施方式中，参见图3，所述有效像素矩阵101包括第五晶体管308、第六晶体管311、第七晶体管307、第八晶体管304、第二复位晶体管312、第六电容309、第七电容310、第八电容306、第九电容305及第十电容313；其中，

所述第五晶体管308的第二端与第三端通过所述第六电容309连接，所述第六晶体管311的第二端与第三端通过所述第七电容310连接，所述第七晶体管307的第二端与第三端通过所述第八电容306连接，所述第八晶体管304的第二端与第三端通过所述第九电容305连接；

所述第五晶体管308的第二端、所述第六晶体管311的第二端、所述第七晶体管307的第二端及所述第八晶体管304的第二端均连接到所述第十电容313与所述第二复位晶体管312之间；

所述第五晶体管308的第三端、所述第六晶体管311的第三端、所述第七晶体管307的第三端及所述第八晶体管304的第三端均受控于所述补偿像素信号驱动电路104。

需要说明的是，本实施例可以以补偿像素矩阵102由两个子补偿像素矩阵组成，每一子补偿像素矩阵由4个补偿像素组成，4个补偿像素布置成行及列均为2的2x2的矩阵的情况为例，在被布置成2x2的矩阵的4个补偿像素中，左上角为第八晶体管304的第三端用于经耦合以接收第二子驱动开关301输出的长曝光驱动信号，右下角为第六晶体管311用于经耦合以接收第二子驱动开关303输出的短曝光驱动信号，左下角为第五晶体管308以及右上角为第七晶体管307均用于经耦合以接收第二子驱动开关302输出的中曝光驱动信号。

在一种可选的实施方式中，所述复位行与读出行的关断所需的电压是由电力供应器经耦合以提供。

需要说明的是，参见图2及图3，本实施例中可以由图像传感器芯片上的负泵电路经耦合以提供负电压NVDD来实现复位行与读出行的关断，且通常会在芯片外部接一个uF的电容来减小NVDD的噪声。但负泵电路在提供负电压时，由于与FD点本身的电容耦合效应，会对FD点也造成波动，为FD点波动的主要来源。下面给出FD点波动的电压的公式化推导：

如图2及图5所示，在读出行跟复位行都为相同曝光时，NVDD上的波动电压大约为：

dV_L≈(AVDD-NVDD)*C_load_L*(N_rd_L+N_rst_L)

dV_M≈(AVDD-NVDD)*C_load_M*(N_rd_M+N_rst_M)

dV_S≈(AVDD-NVDD)*C_load_S*(N_rd_S+N_rst_S)

其中，dV_L为长曝光对应的NVDD上的波动电压，dV_M为中曝光对应的NVDD上的波动电压，dV_S为短曝光对应的NVDD上的波动电压；C_fd为FD点上的寄生电容；

由于Tg在关断之后，Tg信号本身对2x2像素的FD点本身有电容耦合，NVDD上的波动同时也会造成读出行FD点上的波动，此种波动会影响随后对FD点进行的数模转换精确度，产生误差dV_L_FD,dV_M_FD,dV_S_FD，其中，dV_L_FD为长曝光对应的FD点上产生的误差，dV_M_FD为中曝光对应的FD点上产生的误差，dV_S_FD为短曝光对应的FD点上产生的误差；

当特定曝光的读出行在一帧中间对应不同曝光的复位行时(例如曝光时间在前后两帧中间产生变化，如图6所示)，读出行FD在一帧内的dV_L_FD、dV_M_FD或dV_S_FD会在不同的T_row时间内变化。其中，T_L为长曝光时间，T_M为中曝光时间，T_S为短曝光时间。如图6所示，在第N帧曝光变化时间点之前，NVDD上波动电压大约为：

dV_L≈(AVDD-NVDD)*（C_load_L*N_rd_L+C_load_M*N_rst_M)

dV_M≈(AVDD-NVDD)*(C_load_M*N_rd_M+C_load_S*N_rst_S)

dV_S≈(AVDD-NVDD)*(C_load_S*N_rd_S+C_Load_L*N_rst_L)

在第N帧曝光时间变化点之后以及第N+1帧，NVDD上波动电压大约为：

dV_L≈(AVDD-NVDD)*（C_load_L*N_rd_L)

dV_M≈(AVDD-NVDD)*(C_load_M*N_rd_M+C_load_M*N_rst_M+C_load_S*N_rst_S)

dV_S≈(AVDD-NVDD)*(C_load_S*N_rd_S+C_Load_L*N_rst_L)

NVDD波动造成的FD误差会在第N帧图像（曝光时间变化点之前）跟第N帧图像（曝光时间点变化之后）以及第N+1帧图像产生不同，从而造成图像值在曝光变化的时候不根据场景线性变化，如图7所示；

以上为波动产生的原理描述，以下为本实施例能够消除误差的原理：

如图4所示，以第一个周期（T_row）、Tg_L代表长曝光的Tg信号开关、Tg_M代表中曝光的Tg信号开关以及Tg_S代表短曝光的Tg信号开关为例，读出行只有Tg_L、复位行也只有Tg_L时，补偿读出行会在同时开关Tg_M和Tg_S，补偿复位行也会在同时开关Tg_M和Tg_S。即使曝光改变，通过数字电路控制可以保证在每个T_row下，Tg_L、Tg_M和Tg_S开关的数目相同。从而使得NVDD上的扰动会一直保证在：

dV_L=dV_M=dV_S≈(AVDD-NVDD)*（C_load_L*N_rd_L+C_load_M*N_rd_M+C_load_S*N_rd_S+C_load_L*N_rst_L+C_load_M*N_rst_M+C_load_S*N_rst_S)

式中，N_rd_L代表了读出长曝光的行数，N_rd_M代表了读出中曝光的行数，N_rd_S代表了读出短曝光的行数，N_rst_L代表了复位长曝光的行数，N_rst_M代表了复位中曝光的行数，N_rst_S代表了复位短曝光的行数，对于长中短曝光比例为1：2：1来说，N_rd_L=N_rst_L=N_rd_S=N_rst_S=1,N_rd_M=N_rst_M=2,AVDD为模拟电源电压，NVDD为负电压，C_load_L代表了用于输出长曝光驱动信号的第一子驱动开关和第二子驱动开关所接的Tg线上的电容，C_load_M代表了用于输出中曝光驱动信号的第一子驱动开关和第二子驱动开关所接的Tg线上的电容，C_load_S代表了用于输出短曝光驱动信号的第一子驱动开关和第二子驱动开关所接的Tg线上的电容；

同理使得FD上的扰动也会一直保持在一个固定的误差，即只要测出该误差，就可以在数模转换之后通过数字电路减去一个固定误差来达到消除误差的效果，以获取一个准确的图像值。

本发明实施例还提供了一种成像系统 ，包括上述任一项所述的图像传感器。

综上，本发明具有以下有益效果：

采用本发明实施例，能够提高图像传感器的曝光线性度，使得在图像传感器高动态范围模式下图像的曝光线性性质变好，能够提高连续的多帧图像各自的图像值在曝光变化时依场景变化的线性度。

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的硬件平台的方式来实现，当然也可以全部通过硬件来实施。基于这样的理解，本发明的技术方案对背景技术做出贡献的全部或者部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种图像传感器，其特征在于，包括：

去除感光层的补偿像素矩阵，其包含有若干补偿像素；

有效像素矩阵，其与所述补偿像素矩阵相邻设置，其包含有多个有效像素，每一有效像素与至少一个补偿像素相关联，相关联的有效像素与补偿像素具有相同的曝光读出模式，所述曝光读出模式包括长曝光、中曝光和短曝光；

有效像素信号驱动电路，其被配置为在一个预设周期内，经耦合以对目标有效像素进行像素读出；以及，

补偿像素信号驱动电路，其被配置为在所述预设周期内，经耦合以对目标补偿像素进行像素读出；

其中，所述目标有效像素为所述多个有效像素中的一个或多个，所述目标有效像素经所述长曝光、中曝光和短曝光中的一种被读出，所述目标补偿像素为除了与所述目标有效像素相关联的补偿像素以外的所有补偿像素；

其中，所述有效像素信号驱动电路包括3个第一子驱动开关，分别为用于输出长曝光驱动信号的第一子驱动开关、用于输出中曝光驱动信号的第一子驱动开关、用于输出短曝光驱动信号的第一子驱动开关，每一第一子驱动开关耦合到所述多个有效像素中的至少一个有效像素；所述补偿像素信号驱动电路包括与所述3个第一子驱动开关一一对应的3个第二子驱动开关，分别为用于输出长曝光驱动信号的第二子驱动开关、用于输出中曝光驱动信号的第二子驱动开关、用于输出短曝光驱动信号的第二子驱动开关，每一第二子驱动开关耦合到与其所对应的第一子驱动开关所耦合的有效像素相关联的所有补偿像素；输出相同曝光驱动信号的第一子驱动开关与第二子驱动开关相对应；

其中，所述多个有效像素包括被配置成接收所述长曝光驱动信号的有效像素、被配置成接收所述中曝光驱动信号的有效像素以及被配置成接收所述短曝光驱动信号的有效像素；所述若干补偿像素包括被配置成接收所述长曝光驱动信号的补偿像素、被配置成接收所述中曝光驱动信号的补偿像素以及被配置成接收所述短曝光驱动信号的补偿像素。

2.如权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述经耦合以对目标有效像素进行像素读出，包括：

控制耦合到所述目标有效像素的第一子驱动开关执行复位行与读出行的打开关断；

所述经耦合以对目标补偿像素进行像素读出，包括：

控制耦合到所述目标补偿像素的第二子驱动开关执行所述复位行与读出行的打开关断。

3.如权利要求1-2任一项所述的图像传感器，其特征在于，所述有效像素矩阵由4个有效像素组成，所述4个有效像素布置成行及列均为2的的矩阵；

所述补偿像素矩阵由两个子补偿像素矩阵组成，每一子补偿像素矩阵由4个补偿像素组成，所述4个补偿像素布置成行及列均为2的的矩阵，其中，一个子补偿像素矩阵设于所述有效像素矩阵与另一个子补偿像素矩阵之间。

4.如权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，所述有效像素矩阵包括第一光电二极管、第二光电二极管、第三光电二极管、第四光电二极管、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第一复位晶体管、第一电容、第二电容、第三电容、第四电容及第五电容；其中，

所述第一光电二极管的负极连接于所述第一晶体管的第一端，所述第一晶体管的第二端与第三端通过所述第一电容连接；所述第二光电二极管的负极连接于所述第二晶体管的第一端，所述第二晶体管的第二端与第三端通过所述第二电容连接；所述第三光电二极管的负极连接于所述第三晶体管的第一端，所述第三晶体管的第二端与第三端通过所述第三电容连接；所述第四光电二极管的负极连接于所述第四晶体管的第一端，所述第四晶体管的第二端与第三端通过所述第四电容连接；

所述第一晶体管的第二端、所述第二晶体管的第二端、所述第三晶体管的第二端及所述第四晶体管的第二端均连接到所述第五电容与所述第一复位晶体管之间；

所述第一晶体管的第三端、所述第二晶体管的第三端、所述第三晶体管的第三端及所述第四晶体管的第三端均受控于所述有效像素信号驱动电路。

5.如权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，所述有效像素矩阵包括第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、第八晶体管、第二复位晶体管、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容及第十电容；其中，

所述第五晶体管的第二端与第三端通过所述第六电容连接，所述第六晶体管的第二端与第三端通过所述第七电容连接，所述第七晶体管的第二端与第三端通过所述第八电容连接，所述第八晶体管的第二端与第三端通过所述第九电容连接；

所述第五晶体管的第二端、所述第六晶体管的第二端、所述第七晶体管的第二端及所述第八晶体管的第二端均连接到所述第十电容与所述第二复位晶体管之间；

所述第五晶体管的第三端、所述第六晶体管的第三端、所述第七晶体管的第三端及所述第八晶体管的第三端均受控于所述补偿像素信号驱动电路。

6.如权利要求2所述的图像传感器，其特征在于，所述复位行与读出行的关断所需的电压是由电力供应器经耦合以提供。

7.一种成像系统，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的图像传感器。