[發明專利]集成光電探測器的CMOS圖像傳感器雙模通信接收系統

有效

• 申請號: 201610051441.3
• 申請日: 2016-01-26
• 公開（公告）號: CN105721801B
• 公開（公告）日: 2018-07-17
• 發明（設計）人: 岳鵬;劉聰;崔宗敏;顧華璽;田宇召
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H04N5/374
• 分類號: H04N5/374;H04N5/357
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種集成光電探測器的CMOS圖像傳感器雙模通信接收系統，其特征在于包括：

集成光電探測器的CMOS圖像傳感器(1)，用于獲取圖像信號和接收通信信號，并將獲取的圖像信號分別輸入到01圖片生成模塊(2)和灰度圖片生成模塊(5)，將接收到的通信信號分別輸入到高速通信信號處理模塊和低速通信信號處理模塊；

01圖片生成模塊(2)，其與集成光電探測器的CMOS圖像傳感器(1)、光源探測器模塊(4)和閾值生成模塊(3)連接，用于接收集成光電探測器的CMOS圖像傳感器(1)輸出的圖像信號和閾值生成模塊(3)的閾值，輸出有0和1兩種數值的標志圖片給光源探測模塊(4)，其中1代表光源及一些背景光噪聲，0代表背景；

閾值生成模塊(3)，其與01圖片生成模塊(2)和灰度圖片生成模塊(5)連接，用于接收灰度圖片，利用圖像分析、處理的方法，提取灰度圖片的背景部分灰度值V_Back與圖片中最亮部分的灰度值V_Max的均值V′_Ref,即V′_Ref＝(V_Back+V_Max)/2，輸出閾值V′_Ref，并將V′_Ref輸入到01圖片生成模塊(2)作為參考電壓值；

光源探測模塊(4)，其與集成光電探測器的CMOS圖像傳感器(1)和01圖片生成模塊(2)連接，用于接收標志圖片，利用連通組件標記算法，探測出光源的位置坐標，并將其反饋給集成光電探測器的CMOS圖像傳感器(1)；

灰度圖片生成模塊(5)，其與集成光電探測器的CMOS圖像傳感器(1)和閾值生成模塊(3)連接，用于接收集成光電探測器的CMOS圖像傳感器(1)的圖像信號，輸出灰度圖片并將其輸入到閾值生成模塊(3)；

高速通信信號處理模塊(6)，其與集成光電探測器的CMOS的圖像傳感器(1)連接，用于接收數據傳輸速率為不低于Mbps級別的高速通信信號，輸出高速通信信息；

低速通信信號處理模塊(7)，其與集成光電探測器的CMOS的圖像傳感器(1)連接，用于接收數據傳輸速率為不高于Kbps級別的低速通信信號，輸出低速通信信息；

集成光電探測器的CMOS圖像傳感器(1)，包括：

像素單元(11)，用于獲取圖像信號和接收低速通信信號；

通信單元(12)，用于接收高速通信信號；

像素單元列控制電路(13)，用于在列方向控制像素單元的信號輸出；

像素單元行控制電路(14)，用于在行方向控制像素單元信號的輸出；

通信單元列控制電路(15)，用于在列方向控制通信單元的信號輸出；

通信單元行控制電路(16)，用于在行方向控制通信單元的信號輸出；

上述像素單元(11)與通信單元(12)，均采用含有光電二極管PD的CMOS電路以列的形式縱向交替排列分布。

2.根據權利要求1所述的集成光電探測器的CMOS圖像傳感器雙模通信接收系統，其特征在于，01圖片生成模塊(2)，包括：

電壓轉化器(21)，用于將閾值生成模塊(3)輸入的閾值轉化為電壓信號并輸出，將其作為N個比較器(22)的比較電壓值；

N個比較器(22)，用于分別接收圖像信號和電壓轉化器(21)輸出的轉化的電壓信號，并比較輸出0或1數據，分別輸入到N個鎖存器(23)；

N個鎖存器(23)，用于將0或1數據存儲起來，緩存輸入到幀存儲器(24)中；

幀存儲器(24)，用于存儲0或1數據，并將存儲數據拼接成標志圖片，再一幀一幀輸出。