一种应用于高动态范围CMOS图像传感器的曝光控制技术

高动态范围CMOS图像传感器技术研究的开题报告一、研究背景随着人们对图像质量的要求越来越高，高动态范围（High dynamic range，简称HDR）成为了当前图像技术发展的重要方向之一。

传统的数码相机和手机摄像头采用的CMOS图像传感器具有较小的动态范围，无法准确地表达高光和阴影部分的细节信息。

在摄影、视频、机器视觉等领域，需要高动态范围图像传感器技术的支持，以获得更为真实和清晰的图像。

二、研究内容本研究拟以高动态范围CMOS图像传感器技术为研究对象，通过对现有文献、专利和产品进行调研，总结和分析其中的主要技术方案和实现方法。

具体研究内容如下：1. 高动态范围的基本概念和应用场景，对比传统CMOS图像传感器和高动态范围CMOS图像传感器的优劣势。

2. 高动态范围CMOS图像传感器主要技术方案，包括多帧曝光、局部曝光和时间域曝光等技术方案的原理和实现方法。

3. 高动态范围CMOS图像传感器的主要应用领域和市场前景分析，同时结合实际应用场景，探讨高动态范围CMOS图像传感器技术在各个领域中的应用前景。

三、研究意义本研究可以深入了解高动态范围CMOS图像传感器技术的内涵、优点和应用领域，进一步推动其在各个领域中的应用和发展。

此外，对于高动态范围CMOS图像传感器技术的研究和发展，也可以对CMOS图像传感器领域产生一定的推动作用，为数字影像技术的进步和发展做出贡献。

四、研究方法和技术路线1. 文献调研法：收集相关文献和专利，总结和分析现有高动态范围CMOS图像传感器技术的主要方案和实现方法。

2. 模拟仿真法：采用MATLAB等软件对不同方案的高动态范围CMOS图像传感器进行仿真分析，得出其在不同曝光情况下的图像质量、动态范围等相关指标。

3. 硬件实现法：根据所选方案进行高动态范围CMOS图像传感器的硬件设计和制作，进行实验验证和测试分析。

五、预期结果和创新点1. 对高动态范围CMOS图像传感器技术的产生原因、发展概况和应用前景进行了深入了解和归纳总结，为该领域的研究和应用提供了有力的支持。

global shutter 曝光时间计算摘要：一、全球快门技术简介1.定义与原理2.应用场景二、全球快门曝光时间计算方法1.计算公式2.影响因素3.实际应用案例三、全球快门技术在图像处理领域的优势1.运动模糊抑制2.低光环境性能提升3.高帧率拍摄四、全球快门技术的发展趋势与挑战1.技术进步带来的发展2.面临的挑战与解决方案正文：一、全球快门技术简介全球快门（Global Shutter）是一种CMOS 图像传感器技术，其工作原理是在读取图像信号前，将整个传感器上的像素信号同时曝光。

与卷帘快门（Rolling Shutter）技术相比，全球快门可以有效消除运动模糊，适用于需要高清晰度、高质量图像的领域，如机器视觉、自动驾驶等。

二、全球快门曝光时间计算方法全球快门曝光时间的计算方法如下：t = (N × t_p) / f其中，t 表示曝光时间，N 表示像素数量，t_p 表示每个像素的曝光时间，f 表示帧率。

影响全球快门曝光时间的因素主要有：像素数量、传感器尺寸、帧率等。

在实际应用中，需要根据具体需求，权衡这些因素，选择合适的曝光时间。

以某款全局快门CMOS 传感器为例，其分辨率为200 万像素，有效像素尺寸为3.75μm × 3.75μm，帧率为1000 帧/秒。

根据计算，其曝光时间t = (2,000,000 × 3.75 × 10^-6 × t_p) / 1000。

在保证图像质量的前提下，可以通过调整t_p 来满足不同场景的曝光需求。

三、全球快门技术在图像处理领域的优势1.运动模糊抑制：全球快门技术可以确保整个图像在同一时刻曝光，有效消除因相机或拍摄对象移动而产生的运动模糊。

2.低光环境性能提升：相较于卷帘快门，全球快门在低光环境下的信噪比更高，可以提高图像质量。

3.高帧率拍摄：全球快门技术可以实现高帧率拍摄，对于捕捉高速运动物体具有显著优势。

一种适用于高速CMOS图像传感器中的采样保持电路设计蔡坤明;丁扣宝;罗豪;韩雁【摘要】设计了一种适用于高速CMOS图像传感器中积分器阵列的采样保持电路.在采样保持电路的保持路径中采用一种抑制衬底偏压效应的T型开关,取代传统的CMOS传输门开关,可以抑制衬底偏压效应带来的阈值变化,保证开关导通电阻的线性度,同时由于在开关设计中引入了T型结构,减少高速输入下寄生电容引入的信号馈通效应,可以实现更为优化的关断隔离.基于SMIC(中芯国际)0.13 μm标准CMOS工艺设计了一个适用于高速采样积分器阵列中的CMOS采样保持电路.Cadence Spectre仿真结果表明在输入信号达到奈奎斯特频率时,电路信噪失真比(SINAD)达到了85.5 dB, 无杂散动态范围 (SFDR)达到92.87 dB,而功耗仅为32.8 mW.【期刊名称】《传感技术学报》【年(卷),期】2010(023)007【总页数】5页(P963-967)【关键词】图像传感器;衬底偏压抑制T型开关;积分器阵列;采样保持电路【作者】蔡坤明;丁扣宝;罗豪;韩雁【作者单位】浙江大学微电子与光电子研究所,杭州,310027;浙江大学微电子与光电子研究所,杭州,310027;浙江大学微电子与光电子研究所,杭州,310027;浙江大学微电子与光电子研究所,杭州,310027【正文语种】中文【中图分类】TN402积分器阵列作为CMOS图像传感器的核心模块，主要完成模数转换之前的信号处理功能。

积分器阵列由多通道积分器、采样保持电路、时序控制电路和降噪声机制［1］组成。

其中的采样保持电路主要对多通道积分器产生的电压信号进行采样和输出，其性能高低直接决定了整个系统性能的好坏。

随着CMOS图像传感器在医疗成像、安全检测和军事侦查等领域的广泛应用，对积分器阵列的性能提出了更高的要求。

特别在当今数字信号处理技术不断发展，军事侦查应用不断出现的背景下，出现了对高速高精度积分器阵列的需求，这些都给阵列积分器电路的设计带来了新的挑战［2］。

无限扩展动态范围:全面解读HDR近来，网上热炒一个概念，就是HDR摄影，所谓HDR，是英文High-Dyna mic Range的缩写，意为“高动态范围”。

这是一幅所谓的HDR照片，与常见的照片不同，在呈现了教堂室内的细节的同时，射入强烈阳光的窗口并没有形成一个惨白的光洞，连玻璃上的彩色花纹都清晰可辨，呈现非常大的“动态范围”。

关于HDR，网上见得最多的解释是说HDR是个来自CG（Computer Graphics电脑绘图）的概念，是高科技、新技术云云，事实上，HDR的概念由来已久，只不过是最近因电脑游戏图像的生成应用了HDR渲染技术而被炒热，进而引起一些摄影爱好者的兴趣，将之引入到数码照片拍摄与处理处理而已。

关于数码照片的动态范围千万不要以为动态范围（Dynamic Range）是数码相机特有的一个参数，更不要认为有了CG才有了动态范围的概念，严格来说，动态范围是一个信息工程学概念，存在于任何信号采集、处理与记录的过程中。

如果抛开摄影的艺术价值不谈，单就其科学性而言，摄影的过程就是一个光信号采集与记录的过程，与录音机记录声音是一个道理，同样存在数据采集、数据处理、数据记录的过程。

动态范围不能简单理解为最大信号与最小信号之间的范围，而是最大“不失真”信号与噪声信号的比值。

具体到数码相机而言，决定动态范围大小的环节有三个，首先是图像传感器（CCD/CMOS）采集光信号时的动态范围，表现为可记录的最亮与最暗信号间的差值范围；然后是A/D转换的动态范围，表现为进行数码采样时的数据位，8bit、12bit、14bit还是16bit等，数据位越高，生成数码信号的动态范围越大；最后是文件记录时的动态范围，是24bit真彩色还是48bit真彩色。

如果原始信号没有足够的动态范围，A/D转换精度再高也无济于事，而如果A/D转换精度不足，图像传感器的丰富信号还是要丢失很多。

最终数码照片的动态范围是取决于三个环节中最小的那一个，由于我们最终得到的照片是经过A/D转换之后的记录，之前图像传感器本身的动态范围是多少已经无从考察，所以，A/D转换的过程对于动态范围的大小至关重要。

高动态范围图像原理与应用摘要：主要阐述了高动态范围图像的概念、编码方式、合成方式、合成原理以及显示方式。

关键字：高动态范围图像、HDR第一章概要1.1数字图像成像传统胶片成像过程是基于光化学理论。

在相机拍摄时，光线通过相机镜头到达胶片的感光晶体卤化银上，引起胶片的光学密度发生变化，曝光量越大，光学密度越小，呈现非线性关系。

再经过扫描、数字化等非线性处理转换成数字图像。

与胶片成像不同，现在普遍使用的数码相机是利用影像传感器(一般是CCD和CMOS)把接收到的光信号通过图像传感器上的光敏单元离散成正比于曝光量的成千上万个像素点，并转换成模拟电压信号，再经过模拟/数字转换处理后变成数字信号，最后经过微处理器的非线性运算转换成图像的标准存储格式如BMP、JPEG、TIFF等存储在物理介质上（如图1-1所示）。

图1-1数字图像成像流程图1-1描述了典型的现代数码相机成像的流程。

流程图中一系列的转换过程可是看作非线性的映射关系，最后形成了每通道8位表示的图像。

1.2数字图像中的动态范围动态范围(Dynamic Range)在很多领域用来表示某个变量最大值与最小值的比率。

在数字图像中，动态范围也被称为对比度，表示了在图像可显示得范围内最大灰度值和最小灰度值之间的比率。

对真实世界中的自然在场景来说，动态范围代表了最亮的光照亮度和最暗光照亮度的比。

目前大部分的彩色数字图像中，R、G、B各通道分别使用一个字节8位来存储，也就是说，各通道的表示范围是0~255灰度级，这里的0~255就是图像的动态范围。

由于真实世界中同一场景中动态范围变化很大，我们称之为高动态范围（high dynamic range, HDR），相对的普通图片上的动态范围为低动态范围(low dynamic range,LDR)。

数码相机的成像过程实际上就是真实世界的高动态范围到相片的低动态范围的映射。

这往往是一个非线性的过程(图1-2)。

图1-2动态范围映射1.3高动态范围图像获取方式及其编码方式传统数字图像各通道256个等级灰度所表示的色差范围十分有限。

元成像芯片技术元成像芯片技术是一种新兴的图像传感器技术，它具有高像素、高动态范围、低噪声等优点，被广泛应用于数字相机、智能手机、安防监控等领域。

本文将从原理、应用和前景三个方面探讨元成像芯片技术的相关内容。

我们来了解一下元成像芯片技术的原理。

与传统的CMOS图像传感器相比，元成像芯片技术采用了全新的像素结构。

传统的CMOS图像传感器每个像素只能采集一种颜色的信息，而元成像芯片技术的每个像素可以同时采集多种颜色的信息。

这是通过在每个像素上添加红、绿、蓝三种颜色的滤光片，并在光电二极管下方添加一个光学滤光片实现的。

这样一来，每个像素就能够同时采集红、绿、蓝三种颜色的信息，从而大大提高了图像的分辨率和色彩还原度。

我们来看一下元成像芯片技术的应用。

由于元成像芯片技术具有高像素、高动态范围、低噪声等优点，因此被广泛应用于数字相机、智能手机、安防监控等领域。

在数字相机中，元成像芯片技术能够实现更加精细的图像采集，使得拍摄的照片更加清晰、细腻。

在智能手机中，元成像芯片技术不仅可以提升拍照的效果，还可以应用于人脸识别、虚化背景等功能。

在安防监控领域，元成像芯片技术可以提高监控画面的清晰度和细节表现力，更好地满足安防需求。

我们来展望一下元成像芯片技术的前景。

随着科技的不断进步，元成像芯片技术将会得到进一步的发展和应用。

首先，随着制造工艺的不断改进，元成像芯片的像素数量将会进一步增加，从而实现更高的分辨率。

其次，元成像芯片技术的低噪声特性将会得到进一步提升，从而使得图像的质量更加出色。

此外，元成像芯片技术还可以结合人工智能算法，实现更智能的图像处理和分析，为各个领域带来更多的可能性。

元成像芯片技术是一种具有高像素、高动态范围、低噪声等优点的图像传感器技术。

它的原理是通过每个像素同时采集多种颜色的信息，从而提高图像的分辨率和色彩还原度。

元成像芯片技术已经广泛应用于数字相机、智能手机、安防监控等领域，并且具有良好的发展前景。

高速CMOS图像传感器的各种类型及应用介绍在广阔的市场上，高速CMOS图像传感器有几种类型，即通用用途、高端或定制的高速摄像机。

这些摄像机用于科学研究，撞击测试，高速扫描，机器视觉和军事研究等，所有用途中都要求高帧率运动捕获。

这些传感器的分辨率从VGA到10M像素，某些可以达到每秒10000全帧。

传感器的架构有两个半分，四分仪或者一个像素阵几种。

输出可以是并行的模拟输出，一个数字化的10位输出或者数字化的串行LVDS输出。

每位输出工作速率高达50M采样/秒，则可实现5.5G 像素/秒的吞吐量。

迄今为止这是所报道的最高的连续像素吞吐率。

图像质量至少是10比特，故摄像机中数字化后的数据吞吐率高达55Gb/s。

目标应用总是要求一个6T的快照像素，具有高灵敏度和高动态范围。

这些图像传感器的灵敏度主要取决于像素的大小。

于是对于某些特定应用导致了非常大的像素数，从而使图像传感器也非常大。

内部多路复用技术允许实现具有增加帧率的随机窗口。

当窗口尺寸减小到一个小型的ROI时，帧率提高到170000帧/秒。

目前绝大多数传感器采用0.25微米工艺。

高速图像传感的最新趋势如今CMOS是高速图像传感器首选的技术。

当今市场上我们可以清楚地看到高速图像传感器的三个发展趋势，即超高速，片上功能集成和普通的高速成像。

像素率是分辨率和帧率的乘积，如今该指标提升了许多。

目前所公布的图像传感器为1024x1024像素，每秒的全帧率超过了5000。

如果图像质量用10比特，这就意味着摄像机中总的数据率高达55Gb/s。

为了在摄像机中实现如此高的速率，以及高质量的图像以及非常高的灵敏度（通常用于高质量的图像），重要的不仅仅只关注电路的设计，还要确保整个布线的较好平衡。

这意味着必须将所需的电源线分布好，在电路布局的每个节点上，所有的寄生参数效应，电气和光学部分都必须控制好。

功率预算要求采用低功耗模块设计，以确保能够满足总的功率需求。

在高速成像中的另一个不同的趋势是在芯片上集成高速ADC，序列器，LVDS发射器以及校准算法。

高动态范围图像技术相关介绍与应用前景作者：王祥骏 2009301760019作者单位：武汉大学印刷与包装系摘要: 高动态范围图像技术用于解决通过显示设备显示时,遇到的动态范围不匹配的问题。

高动态范围图像的获取方式以及色阶映射算子。

关键词: HDR 图像; 阶调映射算法; 色阶映射算子。

引言高动态范围图像(High dynamic range image,HDRI) 技术用于解决通过显示设备显示时,遇到的动态范围不匹配的问题. 电子影像采集设备所能正确再现的影像亮度范围通常有限，会导致被采集景物影像的部分阶调层次损失。

高动态范围图像则能较好再现被摄对象在大亮度范围内的阶调层次。

目前主流的CRT 显示器所能产生的亮度范围大约是1 cd/m2 .100 cd/m2, 虽然动态范围很窄, 但是已经足以应付大多数低动态范围图像的显示要求, 并且效果也基本令人满意. 而相对于高动态范围图像的亮度范围(0.001 cd/m2 .100 000 cd/m2), 显示器所能产生的亮度范围显得过于狭窄, 如果将图像的动态范围线性压缩到显示器的响应范围来显示, 所得到的观赏效果跟原始场景相去甚远.高动态范围图像的获取高动态范围图像的获取一般有两种方式: 1) 用图像传感器捕获的方式; 2) 图像合成的方式. 在计算机图形学领域, 整体光照度方法(辐射度方法, 光线跟踪算法等) 大多计算的是场景的真实辐射值, 而不是最终的显示亮度值, 因而动态范围会非常宽广.下面主要讨论如何通过摄像手段来捕获高动态范围图像.多次曝光图像序列Mann和Debevec意识到虽然目前的传感器动态范围有限, 但是通过对同一个场景使用不同的曝光量拍摄多幅图像, 高曝光图像采集场景中暗的部分, 低曝光图像采集场景中亮的部分, 再通过特定的算法就可以从这一系列图像中大致恢复出真实场景的动态范围. 在这个过程中, 首先要恢复底片或数码相机的响应曲线, 这是因为底片的光响应曲线是非线性的, 而数码相机的感光器件在动态范围内的光响应虽然是线性的, 但通常得到的图像却是传感器原始输出图像的非线性变换. 不过现在的大多数数码相机都能够提供原始像素格式(RAW pixel)的图像, Madden就是通过RAW pixel 图像直接恢复出了原始的高动态范围场景. 假定一幅图像I1,其中等亮度的细节能很好地分辨, 而明亮部分曝光过度呈现全白, 阴暗部分曝光不足无法分辨, 适当增加和减小曝光量再各拍一幅图像I2 和I3. 对于I2,I1 中曝光不足的部分得到了明显的改善; 同样对于I3, I1 中曝光过度的部分细节也能够分辨. 而在传感器线性响应范围内, 图像像素点的亮度与曝光量和该点的场景辐射强度成线性关系, 对于同一场景点,辐射强度是不变的, 那么根据曝光量综合I1, I2 和I3 的可分辨区域, 进行简单的线性运算就能恢复出整个场景的细节. 由于这种方法需要拍摄多幅图像,成像速度很慢, 所以只适合于拍摄静态的场景.光束分离Aggarwal在2001 年提出了光束分离的方法,并且研制出了原理性样机, 这种方法的原理和上述的多次曝光图像序列基本一致, 也是采用对同一场景的多个不同曝光的图像来恢复原始场景. 不过前者采集的过程有先有后, 是一个时间序列; 而后者由于采用了特定的光路, 使所有的图像能够一次性获得, 从而大大提高了成像速度, 可以用于动态场景的拍摄.使用一个6 面的分光棱镜将光线分成6 束, 每个分光面对应一个传感器, 这样就可以通过设定每个传感器的曝光时间或者采用非均匀的分光方式得到一组曝光量各不相同的图像.1.1.3 高动态范围图像传感器常见的8 bit 灰度图像的动态范围只有48 db,这一方面是因为传感器本身的动态范围低, 另一方面是为了降低成本, A/D 转换器的分辨力也只有8位. 近年来半导体技术的发展使图像传感器动态范围有了很大的提高, 比如Dlasa公司的高性能CCD, 线性动态响应范围达到了72 db (4 000 : 1),Fairchild 公司的科学级CCD的动态范围达到了83 db (14 000 : 1), 而Hamamatsu 公司的S10140/10141系列, 标称的动态范围达到了90 db(30 000 : 1). 但是这仍然不足以捕捉真正的高动态范围图像, 于是一些新型的传感器应运而生.人类视觉系统(Human visual system, HVS)有一整套完整高效的自动调节机制, 瞳孔会自动根据光线的强弱变大或变小以调节通过的光通量, 此外视网膜能根据投射到该区域的辐射强度自动调节视锥细胞的敏感度. 受到这一机理的启发, Chen 和Ginosar开发了一种Adaptive SensitivityTM CCD图像传感器, 这种传感器每个像素的灵敏度都是可以控制的(通过控制曝光时间), 并且研制出了9￡16的试验性芯片.Nayar和Mitsunaga提出了一种空域变曝光像素(Spatially varying pixel exposures, SVE)的方法, 如图2 所示的像素阵列中有灰度不同的四种方格(e0; e1; e2; e3), 分别代表四种不同敏感度的像素, 越亮的表示敏感度越高(e0 < e1 < e2 < e3). 当某个像素饱和时, 可能它邻近的某个像素没有饱和,反之,当某个像素输出为零时, 它邻近的某个像素可能输出为非零. 像素敏感度在空间域变化的同时对动态范围进行了采样, 这样就可以利用邻近像素的信息估算出当前像素的实际值, 从而得到真实场景的高动态范围图像.高动态范围图像的编码格式高动态范围图像由于具有极广的灰阶和色域,传统的24-bit RGB 图像编码格式已经不足以描述如此之多的信息量, 简单地用浮点数来表示又需要很大的存储空间, 因此急需开发一种简单高效的编码方式. 不同的研究领域为了特定的应用需求采用了不同的格式, 如计算机图形学领域的RGBE 和OpenEXR格式, 摄影领域的RAW 格式, 医学成像领域的DICOM 格式, 电影摄影学领域的DPX 格式. 即使是同一种格式(例如RAW 格式), 不同厂家的标准也不太一样, 这样不利于信息的交流, 给使用者造成了很大的不便. 最具代表性的编码格式有如下几种:1) Pixar 33-bit log-encoded TIFF;2) RGBE and XYZE radiance 32-bit;3) IEEE 96-bit TIFF & portable FloatMap;4) 16-bit/sample TIFF;5) LogLuv TIFF;6) ILM 48-bit OpenEXR format.色阶映射算子为了解决真实场景和显示设备动态范围不匹配的矛盾, 近年来国外的许多学者提出了各种各样所谓的色阶映射算子(Tone mapping operator,TMO).HDR 图像是一种与真实场景相关,包含了更多颜色信息的图像类型。

dcg hdr原理DCG HDR原理什么是DCG HDR？DCG HDR是一种用于图像处理和显示的技术，用于提高图像的动态范围和色彩表现能力。

它能够显示出更明显的细节，并还原真实场景的亮度差异。

HDR的基础原理1.动态范围动态范围是指图像中最暗和最亮像素之间的亮度差异。

传统图像的动态范围通常较小，无法显示出真实世界中极端亮度差异。

HDR通过扩大动态范围，能够还原更真实的亮度差异。

2.曝光融合HDR将多张不同曝光水平的图片合成为一张图像。

通过合成暗部曝光正常的图片和亮部曝光正常的图片，HDR能够同时展示不同曝光级别下的细节。

这种技术常被用于拍摄高对比度场景，如室内外夜景或逆光拍摄。

3.色彩映射在HDR中，色彩映射用于转换高动态范围的图像到显示设备的范围内。

通过调整亮度，将图像中的细节信息呈现出来。

色彩映射可以根据图像的内容和显示设备的特性进行优化，以达到更好的视觉效果。

DCG HDR的工作原理1.DCG技术DCG（Dual-Cell Gain）是一种用于图像传感器的技术，能够提高动态范围和抗噪性能。

它通过在光电转换单元上添加两个增益电路，使得图像传感器能够同时捕捉到不同曝光水平的图像，并将其合并为一张高动态范围的图像。

2.HDR算法在DCG HDR中，使用了一系列的算法来处理和优化图像。

其中包括曝光融合算法、色彩映射算法等。

这些算法能够精确地将不同曝光水平的图像进行融合，并根据图像的内容和显示设备的特性进行色彩映射。

通过这些算法的优化，DCG HDR能够呈现出更真实的图像效果。

DCG HDR的应用•摄影DCG HDR技术已广泛应用于数码相机和智能手机中。

它能够在拍摄高对比度场景时，保留更多的细节和色彩，使照片更加逼真。

•电影制作DCG HDR也在电影制作中得到了应用。

它能够提供更丰富的色彩和更高的亮度，使电影更具视觉冲击力和观赏性。

•游戏在游戏领域中，DCG HDR能够为玩家呈现更生动逼真的画面，提供更好的游戏体验。

DCG HDR电路的基本原理1. 什么是DCG HDR电路？DCG HDR（Dual Carrier Gate High Dynamic Range）电路是一种用于实现高动态范围图像传感器的电路技术。

它可以在同一图像传感器上同时采集两个不同曝光时间的图像，并将它们合并成一张具有更高动态范围的图像。

2. 高动态范围图像传感器的需求在一些场景中，光照条件会在不同区域产生很大的差异，例如室内外光照不均匀、夜间拍摄等。

此时，传统的图像传感器可能无法同时捕捉到明亮和暗部的细节，导致图像过曝或欠曝。

高动态范围（HDR）图像传感器通过采集多个不同曝光时间的图像，并将它们合并成一张具有更高动态范围的图像，可以解决这个问题。

DCG HDR电路就是一种用于实现高动态范围图像传感器的关键技术。

3. DCG HDR电路的基本原理DCG HDR电路的基本原理是通过在图像传感器的像素电路中引入两个不同的曝光时间，同时捕捉明亮和暗部的图像信息。

3.1 像素电路结构DCG HDR电路通常采用双脉冲积分器结构的像素电路。

每个像素包括两个积分电容（C1和C2）和两个传输门（T1和T2）。

3.2 曝光时间控制在传统的图像传感器中，通过控制传输门的开关时间来控制曝光时间。

而在DCG HDR电路中，通过控制两个传输门的开关时间来实现两个不同的曝光时间。

传输门T1用于捕捉暗部的图像信息，它的开关时间较短，对应较短的曝光时间。

传输门T2用于捕捉明亮部分的图像信息，它的开关时间较长，对应较长的曝光时间。

3.3 信号读出与合并在曝光完成后，通过读出两个传输门的电荷量，可以获得两个不同曝光时间的图像信息。

这些图像信息可以通过数字信号处理算法进行合并，生成一张具有更高动态范围的图像。

3.4 动态范围扩展DCG HDR电路还可以通过动态范围扩展技术进一步提高图像质量。

动态范围扩展技术包括两个步骤：增益调整和曝光时间调整。

增益调整是通过增大暗部的信号增益，使之可以更好地显示细节。

利用高动态范围图像技术测量道路亮度的方法探究王立雄;陈燕男;冯子龙【摘要】The theory and technology of obtaining the Photometric and Color Parameters from the lighting environment through Low Dynamic Range Images have been very mature .But due to the record format limitations, the Low Dynamic Range Image can ’ t record the entire luminance information when the Brightness Contrast of the environment exceeds a certain extent .Thus the High Dynamic Range Image is introduced to solve this problem .The object of this paper is to establish a method of obtaining the Photometric Parameters from the lighting environment through HDR Images .In this research , we compared with the traditional test method to demonstrate the reliability of the method .Also the correction factor of the method should be discussed in future study in order to apply the method to obtain the luminance information from lighting environment .This research provides a foundation for a new method to assess the lighting environment .%目前利用低动态范围图像获取光环境中的光度和颜色参数的技术和理论已经很成熟，但由于图像记录格式的限制，尤其是当环境光的亮度对比超过一定限值时，低动态范围图像就不能完整记录亮度信息。

一种应用于CMOS运放的高速间接反馈补偿技术
吴琨;潘宇
【期刊名称】《现代电子技术》
【年(卷),期】2008(31)5
【摘要】给出一种应用于CMOS运放的高速间接反馈补偿技术,用这种间接反馈补偿技术设计的CMOS运算放大器与(Miller)直接补偿相比,具有高速、低功耗、很高的电源抑制比优点,并极大地减小了版图尺寸.通过电路级仿真,对两种反馈补偿技术进行比较,结果验证了间接反馈补偿技术的优越性.
【总页数】2页(P155-156)
【作者】吴琨;潘宇
【作者单位】西安电子科技大学,陕西,西安,710071;西安电子科技大学,陕西,西安,710071
【正文语种】中文
【中图分类】TN722.7
【相关文献】
1.一种可用于LVDS接收器的高速CMOS运放 [J], 张印;李海松;韩本光
2.一种应用于高动态范围CMOS图像传感器的曝光控制技术 [J], 李晓晨;姚素英;黄碧珍;郑炜
3.一种基于运放失调补偿的CMOS传感读出电路 [J], 钱莹莹
4.一种应用于SOC的4位超高速CMOS Flash A／D转换器 [J], 陈杉;杨银堂;朱
樟明;朱冬勇
5.一种低电压、高速CMOS运放的设计与仿真 [J], 徐学恒;于映
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。