消除图像传感器固定模式噪声的方法及其装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及视频图像处理，特别涉及一种自动和高效的前端互补金属氧化物半导 体（CMOS)图像传感器中固定模式噪声消除的方法。
【背景技术】
[0002] 固定模式噪声（FixedPatternNoise)是由CMOS图像传感器制造工艺存在缺陷 等原因引入的，会随着传感器周围环境温度和传感器的模拟增益等的变化而变化。
[0003] 现有的技术都是在图像传感器上进行简单的消除，并没有深入的建立固定模式噪 声与温度和模拟增益的模型来高效的对固定模式噪声进行消除，针对前端互补金属氧化物 半导体（CMOS)图像传感器对固定模式噪声（FixedPatternNoise)随着温度和模拟增益 的变化得到的消除效果不理想，仍然有很多垂直条纹的固定模式噪声。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种消除图像传感器固定模式噪声的方法及其装置，通过 深入地建立固定模式噪声与温度和模拟增益的模型，在图像处理器上实现了高性能的固定 模式噪声消除的方法。
[0005]为解决上述技术问题，本发明的实施方式公开了一种消除图像传感器固定模式噪 声的方法，固定模式噪声被拆分为对应于分通道每列均值的列向固定模式噪声，和对应于 每点的值与本列对应通道均值的差值的顿向固定模式噪声，方法包括W下步骤：
[0006] 对图像传感器输入的化yer格式图像数据去除直流分量；
[0007] 使用第一拟合参数计算当前温度和模拟增益下分通道的每列均值，并减去该值W 消除列向固定模式噪声；
[0008] 使用第二拟合参数计算当前温度和模拟增益下每点的值与本列对应通道均值的 差值随着温度和模拟增益变化的部分，并减去该值W消除顿向固定模式噪声。
[0009] 本发明的实施方式还公开了一种消除图像传感器固定模式噪声的装置，固定模式 噪声被拆分为对应于分通道每列均值的列向固定模式噪声，和对应于每点的值与本列对应 通道均值的差值的顿向固定模式噪声，装置包括W下模块：
[0010] 去直流分量模块，用于对图像传感器输入的化yer格式的图像数据去除直流分 量；
[0011] 列向固定模式噪声消除模块，用于使用第一拟合参数计算当前温度和模拟增益下 分通道的每列均值，并减去该值W消除列向固定模式噪声；
[0012] 顿向固定模式噪声消除模块，用于使用第二拟合参数计算当前温度和模拟增益下 每点的值与本列对应通道均值的差值，并减去该值W消除顿向固定模式噪声。
[0013] 本发明实施方式与现有技术相比，主耍区别及其效果在于：
[0014] 通过深入地建立固定模式噪声与温度和模拟增益的模型，在图像处理器上实现了 高性能的固定模式噪声消除的方法。
【附图说明】
[0015] 图1是本发明第一实施方式中一种消除图像传感器固定模式噪声的方法的流程 示意图；
[0016] 图2是本发明中Bayer四种格式的图像；
[0017]图3是本发明第二实施方式中一种消除图像传感器固定模式噪声的方法优选实 施例流程图；
[0018]图4是本发明第四实施方式中一种消除图像传感器固定模式噪声的装置的结构 示意图；
[0019]图5是本发明第四实施方式中一种消除图像传感器固定模式噪声的装置优选实 施例的结构示意图；
[0020] 图6是本发明第四实施方式中固定模式噪声消除单元结构示意图；
[0021] 图7是本发明第四实施方式中数据统计和参数估计单元结构示意图。
【具体实施方式】
[0022] 在W下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本 领域的普通技术人员可W理解，即使没有这些技术细节和基于W下各实施方式的种种变化 和修改，也可W实现本申请各权利耍求所耍求保护的技术方案。
[0023] 为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施 方式作进一步地详细描述。
[0024] 本发明第一实施方式涉及一种消除图像传感器固定模式噪声的方法，图1是该消 除图像传感器固定模式噪声的方法的流程示意图。
[0025] 具体地说，如图1所示该消除图像传感器固定模式噪声的方法包括W下步骤：
[0026] 在步骤101中对图像传感器输入的化yer格式图像数据去除直流分量。
[0027] 此外，可W理解，在步骤101中图像传感器传送的信号是化yer格式的图像，如图 2所示为化yer四种格式的图像，可W看出每列仅有两个通道。
[0028] 通过大量的实验分析，如前所述为了降低图像处理器的实现代价，将固定模式噪 声拆分为两个部分；一部分是分通道的每列均值，这个部分的值随着温度和模拟增益的变 化不大；另一部分是每点的值与本列对应通道均值的差值，这个部分随着温度和模拟增益 的变化改变很大，而且规律不统一。由于R/化/Gb/B四个通道的感光能力不一样，对应的均 值也会不一样，而化yer格式的图像每列有两个通道，每列需耍分通道得到各自通道的均 值。
[0029] 可W理解，在对输入的化yer格式的图像数据去除直流分量的步骤101中，直流分 量为图像传感器对于一个固定温度和固定模拟增益下黑色电平不为零的固定值。此外，不 考虑黑色电平随着温度和模拟增益的变化而变化。
[0030] 此后进入步骤102,使用第一拟合参数计算当前温度和模拟增益下分通道的每列 均值，并减去该值W消除列向固定模式噪声。
[0031] 优选地，在使用第一拟合参数计算当前温度和模拟增益下分通道的每列均值的步 骤102之前，还包括W下步骤：
[0032] 采集和统计不同模拟增益和温度下对应的固定模式噪声的数据。
[0033] 根据统计的固定模式噪声的数据计算第一拟合参数和第二拟合参数。
[0034] 此外，可W理解，在上述采集和统计不同模拟增益和温度下对应的固定模式噪声 的数据的步骤中，先需耍盖上图像传感器的镜头，让图像传感器处在没有光源的输入，图像 传感器的输出相当于固定模式噪声的信息；然后在模拟增益上W-倍为间隔，温度W五摄 氏度为间隔采集对应模拟增益和温度下的固定模式噪声。
[0035] 此后进入步骤103,使用第二拟合参数计算当前温度和模拟增益下每点的值与本 列对应通道均值的差值随着温度和模拟增益变化的部分，并减去该值W消除顿向固定模式 噪声。
[0036] 优选地，在使用第一拟合参数计算当前温度和模拟增益下分通道的每列均值和使 用第二拟合参数计算当前温度和模拟增益下每点的值与本列对应通道均值的差值的步骤 之前，还包括步骤：
[0037] 利用温度传感器传送当前图像传感器附近的环境温度。
[003引利用图像传感器传送当前图像传感器的模拟增益。
[0039] 通过深入地建立固定模式噪声与温度和模拟增益的模型，在图像处理器上实现了 高性能的固定模式噪声消除的方法。
[0040] 本发明第二实施方式涉及一种消除图像传感器固定模式噪声的方法。如前述第一 实施方式所提及的，为降低实现代价，将固定模式噪声拆分为对应于分通道每列均值的列 向固定模式噪声，和对应于每点的值与本列对应通道均值的差值的顿向固定模式噪声，具 体计算见公式