[發明專利]雙模態紅外仿生視覺傳感器

有效

• 申請號: 202011414030.9
• 申請日: 2020-12-03
• 公開（公告）號: CN112532898B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 施路平;楊哲宇;趙蓉;王韜毅;何偉;裴京
• 申請（專利權）人: 北京靈汐科技有限公司
• 主分類號: H04N5/268
• 分類號: H04N5/268;H04N5/369;H04N9/77;G01J1/42;G01J1/44
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發明實施例公開了一種雙模態紅外仿生視覺傳感器。該雙模態紅外仿生視覺傳感器包括：第一傳感電路，用于提取目標光信號中第一設定波段的光信號，并輸出表征所述第一設定波段的光信號的光強變化量的電流信號；第二傳感電路，用于提取目標光信號中第二設定波段的光信號，并輸出表征所述第二設定波段的光信號的光強的電壓信號；其中，所述第一設定波段和所述第二設定波段中的至少一種包括紅外線波段。本發明實施例提供的雙模態紅外仿生視覺傳感器，不但能夠同時采集高質量的色彩光強信號與高速的灰度變化量信號，還能夠感知目標光信號中紅外線的色彩光強信息和/或光強變化信息，進一步拓寬了雙模態紅外仿生視覺傳感器的應用場景。

技術領域

本發明實施例涉及圖像傳感技術領域，尤其涉及一種雙模態紅外仿生視覺傳感器。

背景技術

視覺傳感器是指利用光學元件和成像裝置獲取外部環境圖像信息的儀器，現有技術中的視覺傳感器一般包括：有源像素傳感器(Active Pixel Sensor，APS)和動態視覺傳感器(Dynamic Vision Sensor，DVS)。其中，有源像素傳感器通常為基于電壓信號或電流信號的圖像傳感器，廣泛應用于手機或相機的攝像單元中，這類圖像傳感器具有色彩還原度及圖像質量高的優勢，然而其獲取的圖像信號的動態范圍較小，并且拍攝速度較慢。動態視覺傳感器常用于工業控制領域，其特點是能夠對動態場景進行感知，因拍攝速度較快，且獲取的圖像信號的動態范圍較大，然而這類傳感器采集的圖像質量較差。

目前，現有視覺傳感器存在以下缺陷：(1)應用場景有限：有源像素傳感器的拍攝速度較慢，并且面臨動態范圍較小的問題，難以廣泛應用，動態視覺傳感器拍攝的圖像質量較差，不適用于靜態場景。(2)穩定性較差：有源像素傳感器和動態視覺傳感器均僅包含單一感知模式，因而當感知模式失效時，傳感器也會失效，例如當環境光強較暗時，有源像素傳感器由于動態范圍有限而難以拍攝圖像，場景沒有目標運動時，動態視覺傳感器由于僅對運動目標敏感而難以拍攝圖像。(3)性能有限：圖像質量、動態范圍和拍攝速度是評價視覺傳感器性能的三個指標，傳統視覺傳感器的這三個指標往往互斥，例如當傳感器的拍攝速度提高時，動態范圍就會降低，圖像質量提升時，拍攝速度就會減慢。有源像素傳感器和動態視覺傳感器各有優劣，均無法同時滿足上述三個性能指標。

因此，現有技術缺乏兼具有源像素傳感器和動態視覺傳感器二者的優勢的視覺傳感器，并且沒有電壓電流型視覺傳感器的解決方案。

發明內容

本發明實施例提供一種雙模態紅外仿生視覺傳感器，以實現同時獲取高質量的色彩光強信號與高速的灰度變化量信號。

本發明實施例提供了一種雙模態紅外仿生視覺傳感器，包括：

第一傳感電路，用于提取目標光信號中第一設定波段的光信號，并輸出表征所述第一設定波段的光信號的光強變化量的電流信號；

第二傳感電路，用于提取目標光信號中第二設定波段的光信號，并輸出表征所述第二設定波段的光信號的光強的電壓信號；

其中，所述第一設定波段和所述第二設定波段中的至少一種包括紅外線波段。

可選地，所述第一傳感電路包括第一興奮型感光單元和第一抑制型感光單元，所述第一興奮型感光單元和所述第一抑制型感光單元均用于提取目標光信號中第一設定波段的光信號，并將所述第一設定波段的光信號轉換為電流信號；

所述第一傳感電路還用于根據所述第一興奮型感光單元和所述第一抑制型感光單元轉換的電流信號之間的差異，輸出表征所述第一設定波段的光信號的光強變化量的電流信號。

可選地，所述第一設定波段包括紅外線波段，所述第一興奮型感光單元和所述第一抑制型感光單元均包括第一感光器件，所述第一感光器件為紅外光敏器件。

可選地，所述第一設定波段包括紅外線波段，所述第一興奮型感光單元和所述第一抑制型感光單元均包括第一感光器件以及設置在所述第一感光器件上的第一濾光器件；