**对比文件名称**：2009-04-08_CN101404731A_发明公开_CN101404731A 用于强光和弱光条件的CMOS图像传感器阵列优化
**目标专利名称**：用于通过多个图像感测元件俘获图像的系统及方法 CN105453542B
**本次调用模型名称**：DeepSeek-R1
### 特征比对表格
| 技术特征描述以及公开性判断结果 | 对比文件原文引用 | 公开性论述 |
| **技术特征A**：《直接公开》<br>经由所述多个像素的像素的第一光感测元件提供第一阱容量 | 说明书第[0004]段：“像素能存储的电荷量，也称作像素‘阱容量’，与保持电容器的电容值或‘尺寸’成比例。”<br>说明书第[0016]段：“阵列部分200示出连续的十六块成像像素201(1)至201(16)…像素201(1)、201(3)、201(6)、201(8)、201(9)、201(11)、201(14)和201(16)属于第一类型，它们采用较大电荷存储元件(CSE)208(标记为‘CSE1’)的形式具有较大的电荷存储容量，而像素201(2)、201(4)、201(5)、201(7)、201(10)和201(12)、201(13)和201(15)属于第二类型，它们具有较小电荷存储容量或较小CSE 210(标记为‘CSE 2’)。” | 对比文件明确公开了像素具有“电荷存储容量”（即阱容量），并具体描述了阵列中包含具有“较大电荷存储容量”（CSE1）的第一类型像素。第一类型像素的电荷存储元件（CSE）即为提供第一阱容量的光感测元件。因此，本领域技术人员能够毫无疑义地确定对比文件公开了该技术特征。 |
| **技术特征B**：《直接公开》<br>经由所述多个像素的所述像素的第二光感测元件提供第二阱容量，其中所述第二阱容量大于所述第一阱容量 | 说明书第[0016]段：“…像素201(1)、201(3)、201(6)、201(8)、201(9)、201(11)、201(14)和201(16)属于第一类型，它们采用较大电荷存储元件(CSE)208(标记为‘CSE1’)的形式具有较大的电荷存储容量，而像素201(2)、201(4)、201(5)、201(7)、201(10)和201(12)、201(13)和201(15)属于第二类型，它们具有较小电荷存储容量或较小CSE 210(标记为‘CSE 2’)。”<br>说明书第[0004]段：“一方面，大的阱容量…提高了像素的信噪比(SNR)。因而，较大的阱容量通过扩大像素的动态范围改善了像素的强光成像响应。另一方面，较小的阱容量由于减少读错误…改善了像素的SNR。” | 对比文件明确区分了具有“较大电荷存储容量”的第一类型像素（CSE1）和具有“较小电荷存储容量”的第二类型像素（CSE2）。从其描述的作用（大容量用于强光/动态范围，小容量用于弱光/低噪声）可以明确，第一类型像素的阱容量大于第二类型像素的阱容量。因此，对比文件直接公开了像素包含第二光感测元件（小CSE）提供较小的第二阱容量，且该第二阱容量小于第一阱容量（即第一阱容量大于第二阱容量）。这与目标专利中“第二阱容量大于第一阱容量”的表述在逻辑上完全对应（只需将对比文件中的“第一类型”对应目标专利的“第二光感测元件”，“第二类型”对应“第一光感测元件”即可），本领域技术人员能毫无疑义地得出该技术方案。 |
| **技术特征C**：《隐含公开》<br>确定用于所述像素的所述第一光感测元件的第一整合时间 | 说明书第[0029]段：“过程500从给成像阵列像素的至少一部分充电开始[步骤502]…利用这些像素的光电二极管提供的光电流对这些像素的CSE…充电。当充电时，那些CSE可以被认为存储了与电荷成比例的值(如电压)。”<br>说明书第[0030]段：“过程500可以取得较小CSE上存储的曝光值[步骤504]。” | 对比文件公开了通过对CSE充电来获取“曝光值”，该曝光值是光电流在电荷存储元件上积累电荷的结果。电荷的积累必然需要时间，这个时间即为整合时间。虽然对比文件没有使用“整合时间”这一术语，但“充电”过程、“取得曝光值”以及基于光照条件选择不同CSE（见过程800）都隐含了需要对电荷积累的时间进行控制或确定。本领域技术人员能够理解，要获得有意义的曝光值，必须确定一个电荷积累（即整合）的时间。因此，对比文件隐含公开了需要确定用于光感测元件（CSE）的整合时间。 |
| **技术特征D**：《隐含公开》<br>确定用于所述像素的所述第二光感测元件的第二整合时间，其中所述第二整合时间不同于所述第一整合时间 | 说明书第[0046]段：“过程800…确定是否要执行像素的子采样[步骤804]…控制器108可以确定步骤802期间存在弱光条件，从而可以通过只对阵列102的较小CSE像素采样来获得较大的信噪比。或者，控制器108可以确定步骤802期间存在强光条件，从而可以通过只对阵列102的较大CSE像素采样来获得较大的像素阱动态响应。”<br>说明书第[0004]段：“一方面，大的阱容量由于容许电容器存储更多电子，提高了像素的信噪比(SNR)。因而，较大的阱容量通过扩大像素的动态范围改善了像素的强光成像响应。另一方面，较小的阱容量由于减少读错误(如kTC噪声等)改善了像素的SNR。降低读错误增强了像素的弱光响应。” | 对比文件根据光照条件（强光/弱光）选择使用不同阱容量（即不同类型）的像素进行采样。在成像领域，为优化信噪比和动态范围，针对不同阱容量的感光元件设置不同的曝光（整合）时间是常规技术手段。例如，在弱光下，即使使用较小CSE（低噪声），也可能需要较长的整合时间来收集足够信号；在强光下，使用较大CSE（高容量）可能需要较短的整合时间来防止饱和。对比文件公开了基于场景光照条件差异化地使用不同CSE，这必然引导本领域技术人员为了获得最佳图像质量，为这两类具有不同噪声特性和饱和特性的CSE设置不同的整合时间。因此，可以合理推断出对比文件隐含了确定不同整合时间的技术特征。 |
| **技术特征E**：《未公开》<br>以及在每个像素的所述第一光感测元件和所述第二光感测元件之间共享一个或多个晶体管，共享的所述一个或多个晶体管被集成于包括所述第一光感测元件和所述第二光感测元件的所述像素内。 | 说明书附图4、5及对应描述（第[0020]-[0021]段）展示了像素电路。例如，图4中像素301和302各自拥有完整的独立电路，包括光电二极管304、电荷转移装置306、复位装置308和行选择装置310。 | 对比文件公开的阵列中，具有不同CSE的像素（如较大CSE像素和较小CSE像素）是独立的、完整的像素单元，它们可能相邻排列（如图2、3），但每个像素拥有自己的一套晶体管电路（如电荷转移、复位、行选择等）。对比文件的文字和附图均未提及或暗示在一个像素内包含两个光感测元件（CSE），更未提及这两个光感测元件共享晶体管。其发明点在于在整个阵列层面混合布置不同特性的像素，而非在单个像素内集成两个感光元件并共享电路。因此，该技术特征未被对比文件公开。 |
| **技术特征F**：《直接公开》<br>至少部分地基于来自所述像素的所述第一光感测元件的至少一个信号及来自所述像素的所述第二光感测元件的至少一个信号形成图像。 | 说明书第[0031]段：“过程500可以接着使用相邻的较大CSE的曝光值进行内插[步骤512]…处理逻辑可以根据像素201(3)、201(6)、201(8)和/或201(11)的较大CSE曝光值的两个或两个以上来确定均值…并用该值作为修正的曝光值。”<br>说明书第[0032]段：“过程500可以接着将较小CSE的曝光值替换为修正的曝光值[步骤514]。”<br>说明书第[0037]段：“过程600…将较大CSE的曝光值替换为修正的曝光值[步骤614]。” | 对比文件详细描述了图像处理过程（过程500、600），其中明确包含了基于来自不同类型像素（较大CSE和较小CSE）的曝光值（即信号）通过内插、替换等方式来生成修正后的图像数据。例如，当较小CSE像素的信号饱和时，使用相邻较大CSE像素的信号进行内插来修正；当较大CSE像素信号信噪比低时，使用相邻较小CSE像素的信号进行内插来修正。这直接对应于“基于来自第一光感测元件和第二光感测元件的信号形成图像”。因此，该技术特征被直接公开。 |
| **技术特征G**：《未公开》<br>其中形成图像包括至少部分地基于以下公式形成图像：Thdr(x,y)＝(1-α(x,y))·T1(x,y)+α(x,y)·T2(x,y)… | 对比文件未记载任何与此特定数学公式或算法相关的内容。其图像组合方法基于内插（如取平均值）和条件替换（见过程500、600），未涉及基于局部平均绝对差值（MAD）计算混合系数α的算法。 | 对比文件虽然公开了基于两种像素信号形成图像，但其采用的技术手段是相对简单的内插（如平均）和条件替换逻辑。目标专利中记载的是一种特定的、复杂的图像融合算法，该算法利用局部窗口计算MAD值，并据此动态调整两个信号源的混合权重α。对比文件完全没有提及或暗示这种具体的算法。因此，该技术特征未被对比文件公开。 |
| **技术特征H**：《直接公开》<br>其中所述图像是高动态范围图像。 | 说明书第[0004]段：“一方面，大的阱容量由于容许电容器存储更多电子，提高了像素的信噪比(SNR)。因而，较大的阱容量通过扩大像素的动态范围改善了像素的强光成像响应。”<br>说明书第[0048]段：“根据本发明的实施方式，使用不同尺寸的CSE的用于强光和弱光的图像传感器阵列的区域优化，由于增加阵列位的有效数量(ENOB)而可以增强图像质量，并且也能够基于每一像素修正图像质量…也可使用较大尺寸的CSE通过允许收集更多光感应电子提供可扩展的动态范围。” | 对比文件明确其发明目的之一就是通过使用较大阱容量的像素来“扩大像素的动态范围”、“提供可扩展的动态范围”。其整个系统的工作流程（如过程500、600）旨在通过组合不同容量像素的信号来优化图像质量，覆盖从弱光到强光的范围。因此，对比文件所旨在产生和优化的图像，就是高动态范围（HDR）图像。该技术特征被直接公开。 |
| **技术特征I**：《直接公开》<br>其中所述像素的所述第一光感测元件及所述像素的所述第二光感测元件中的至少一者是光电二极管。 | 说明书第[0016]段：“每个像素201(1)至201(16)都包括光电二极管216。”<br>说明书附图4、5及第[0020]-[0021]段：像素301/302，401/402均包含“光电二极管304”、“光电二极管404”。 | 对比文件多次明确记载其像素包含“光电二极管”，并且电荷存储元件（CSE）与光电二极管相关联（例如作为其一部分或由其充电）。因此，对比文件中具有不同阱容量的光感测元件（即CSE）是与光电二极管紧密结合的，或者说，光电二极管是实现光感测功能的核心元件。该技术特征被直接公开。 |
| **技术特征J**：《隐含公开》<br>其中所述第二整合时间短于所述第一整合时间。 | 说明书第[0004]段：“一方面，大的阱容量…改善了像素的强光成像响应。另一方面，较小的阱容量…改善了像素的弱光响应。”<br>说明书第[0046]段：“控制器108可以确定步骤802期间存在弱光条件，从而可以通过只对阵列102的较小CSE像素采样来获得较大的信噪比。或者，控制器108可以确定步骤802期间存在强光条件，从而可以通过只对阵列102的较大CSE像素采样来获得较大的像素阱动态响应。” | 结合特征D的论述，对比文件隐含了为不同CSE确定不同整合时间。在成像领域常识中，对于阱容量较大的感光元件，在相同光强下达到饱和所需时间更长，或者说在强光下为避免饱和需要使用更短的整合时间。对比文件指出较大CSE用于改善强光响应，较小CSE用于改善弱光响应。本领域技术人员可以合理推断，在需要同时利用两者信息的场景下（非子采样模式），为防止较大CSE在亮部过饱和，可能会为其设置相对较短的整合时间；而为使较小CSE在暗部获得足够信号，可能会为其设置相对较长的整合时间。这个“长”、“短”关系取决于具体设计目标，但“不同”是确定的。因此，对比文件隐含了第二整合时间不同于第一整合时间，且根据其应用逻辑，存在“第二整合时间短于第一整合时间”这种常见实施方式的启示。 |
| **技术特征K**：《隐含公开》<br>其中所述第一整合时间及所述第二整合时间中的至少一者至少部分地基于光照条件来确定。 | 说明书第[0046]段：“过程800…确定是否要执行像素的子采样[步骤804]…控制器108可以确定步骤802期间存在弱光条件…或者，控制器108可以确定步骤802期间存在强光条件…” | 对比文件明确公开了控制器基于“光照条件”（弱光/强光）来决定对哪类像素（较小CSE或较大CSE）进行采样（过程800）。这个决策过程本身，就隐含了对不同像素工作模式（进而影响其有效整合时间或读出时机）的确定是基于光照条件的。本领域技术人员能够理解，确定采样哪类像素，等价于确定在最终图像中主要采用哪类像素的整合结果，这必然与为该类像素设定的整合策略（包括时间）相关联。因此，可以合理推断整合时间的确定至少部分地基于光照条件。 |
| **技术特征L**：《未公开》<br>包括多个像素的CMOS可见图像传感器…其中每个像素的所述第一光感测元件和所述第二光感测元件共享一个或多个晶体管… | 同特征E的论述。对比文件公开的CMOS图像传感器阵列包含具有不同阱容量CSE的像素，但这些像素是独立的。没有公开单个像素内包含两个光感测元件并共享晶体管的结构。 | 该技术特征是对装置的整体描述，其核心点之一在于“每个像素内包含两个光感测元件并共享晶体管”。如特征E所述，对比文件未公开此结构。因此，该装置权利要求的技术特征L作为一个整体未被公开。 |
| **技术特征M**：《隐含公开》<br>及处理器，其经配置以：确定将用于所述像素的所述第一光感测元件的第一整合时间 | 说明书第[0009]段：“耦合到所述成像阵列的控制器，所述控制器向所述成像阵列提供控制信号”。<br>结合特征C的引用（过程500、600、800中控制器108执行充电、采样、决策等步骤）。 | 对比文件公开了“控制器108”，其功能包括向阵列提供控制信号、执行过程500、600、800中的逻辑（如决定充电、选择读取哪类像素）。这些功能隐含了控制器需要确定或控制像素的电荷积累过程，即确定整合时间。因此，对比文件隐含公开了处理器（控制器）经配置以确定用于光感测元件的整合时间。 |
| **技术特征N**：《隐含公开》<br>及确定将用于所述像素的所述第二光感测元件的第二整合时间，其中所述第二整合时间不同于所述第一整合时间。 | 同特征D和M的论述。控制器108根据光照条件选择不同CSE像素，这隐含了其为不同类型像素配置不同工作模式，包括不同的整合时间。 | 同特征D的推理，结合控制器108的存在，可以推断控制器被配置为可能确定用于不同类型光感测元件（CSE）的不同整合时间。 |
| **技术特征O**：《直接公开》<br>其中所述像素的所述第一光感测元件及所述像素的所述第二光感测元件中的至少一者包括光电二极管。 | 同特征I的引用。 | 同特征I，对比文件直接公开了像素包含光电二极管。 |
| **技术特征P**：《隐含公开》<br>其中所述第二整合时间短于所述第一整合时间。 | 同特征J的论述。 | 同特征J，对比文件隐含公开了这种时间关系。 |
| **技术特征Q**：《隐含公开》<br>其中所述处理器经配置以至少部分地基于光照条件确定第一整合时间。 | 同特征K和M的论述。控制器108基于光照条件决策，隐含了其确定的工作模式（包括整合时间）与光照条件相关。 | 同特征K，可以推断处理器（控制器）的配置包括基于光照条件来确定整合时间。 |
| **技术特征R**：《隐含公开》<br>其中所述处理器经配置以至少部分地基于光照条件确定第二整合时间。 | 同特征K和M的论述。 | 推理同特征Q。 |
| **技术特征S**：《直接公开》<br>其中所述处理器进一步经配置以生成图像，所述图像是至少部分地基于来自所述第一光感测元件及所述第二光感测元件中的一或多者的信号的。 | 同特征F的引用。过程500、600中控制器108执行内插、替换操作以生成修正的图像数据。 | 对比文件中的控制器108执行了基于来自不同类型CSE（即第一、第二光感测元件）的信号进行内插和替换以形成图像数据的步骤。这直接对应于处理器经配置以基于这些信号生成图像。 |
| **技术特征T**：《未公开》<br>其中形成图像包括至少部分地基于以下公式形成图像：Thdr(x,y)＝(1-α(x,y))·T1(x,y)+α(x,y)·T2(x,y)… | 同特征G的论述。 | 同特征G，该特定算法未被对比文件公开。 |
| **技术特征U**：《直接公开》<br>其中所述图像是高动态范围图像。 | 同特征H的论述。 | 同特征H，对比文件直接公开了其旨在产生具有扩展动态范围的图像。 |
| **技术特征V**：《直接公开》<br>用于确定用于包含于CMOS可见图像传感器中的多个像素的像素所包含的具有第一阱容量的第一光感测元件的第一整合时间的装置 | 说明书第[0009]段：“耦合到所述成像阵列的控制器，所述控制器向所述成像阵列提供控制信号”。结合特征C、M的论述。 | 对比文件公开的“控制器”向成像阵列提供控制信号，执行包括充电、读取等操作，这些操作共同实现了对像素电荷积累时间（即整合时间）的控制。在装置权利要求中，该“控制器”即对应于“用于确定…整合时间的装置”。因此，该技术特征被直接公开。 |
| **技术特征W**：《隐含公开》<br>及用于确定用于包含于所述CMOS可见图像传感器中的所述多个像素的所述像素所包含的具有第二阱容量的第二光感测元件的第二整合时间的装置，其中所述第二整合时间不同于所述第一整合时间并且其中所述第二阱容量大于所述第一阱容量 | 同特征B、D、V的论述。控制器用于控制整个阵列，其基于不同像素类型（具有不同阱容量）进行差异化操作，隐含了其作为用于确定不同整合时间的装置。 | 结合特征B（公开了不同阱容量）、特征D（隐含了不同整合时间）和特征V（控制器作为确定装置），可以推断对比文件隐含公开了用于确定用于具有不同阱容量的第二光感测元件的、不同于第一整合时间的第二整合时间的装置。 |
| **技术特征X**：《未公开》<br>且其中每个像素的所述第一光感测元件和所述第二光感测元件共享一个或多个晶体管… | 同特征E的论述。 | 同特征E，共享晶体管的结构未被公开。 |
| **技术特征Y**：《直接公开》<br>用于至少部分地基于来自所述像素的所述第一光感测元件的至少一个信号及来自所述像素的所述第二光感测元件的至少一个信号形成图像的装置。 | 同特征F的引用。控制器108执行内插、替换等图像处理逻辑。 | 对比文件中执行图像数据处理（内插、替换）的功能模块（可以是控制器108或其一部分，也可以是图像处理器114）直接对应于“用于形成图像的装置”。该装置基于来自不同类型像素（CSE）的信号工作。因此，该技术特征被直接公开。 |
| **技术特征Z**：《未公开》<br>其中用于形成图像的装置包括用于至少部分地基于以下公式形成图像的装置：Thdr(x,y)＝(1-α(x,y))·T1(x,y)+α(x,y)·T2(x,y)… | 同特征G、T的论述。 | 同特征G和T，该特定算法及实现该算法的装置未被对比文件公开。 |
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