[發(fā)明專利]一種像素采集電路及圖像傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110631843.1
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113365004B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭夢晗;陳守順
• 申請（專利權(quán)）人: 豪威芯侖傳感器（上海）有限公司
• 主分類號: H04N5/369
• 分類號: H04N5/369;H04N5/378
• 代理公司: 北京思睿峰知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11396
• 代理人: 高攀;趙愛軍

本發(fā)明公開了一種像素采集電路及圖像傳感器。其中，圖像傳感器包括：包含多個像素采集電路的像素采集電路陣列；全局控制單元，經(jīng)全局復(fù)位信號線與像素采集電路陣列耦接，適于在圖像傳感器上電時，復(fù)位像素采集電路陣列；全局時間信號生成單元，經(jīng)全局時間信號線與像素采集電路陣列耦接，適于生成表征時間信息的全局時間信號；讀出單元，經(jīng)行選擇線、行事件復(fù)位信號線、列標(biāo)志位信號線和列時間信號線與像素采集電路陣列耦接，適于讀出像素采集電路陣列所生成的事件序列的事件信息。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像傳感器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種新型圖像傳感器。

背景技術(shù)

在圖像傳感器的諸多應(yīng)用領(lǐng)域之中，對運動物體的檢測是其中的一個重要的方面。在該應(yīng)用領(lǐng)域，相對于傳統(tǒng)的圖像傳感器(如有源像素傳感器)，動態(tài)視覺圖像傳感器(以下簡稱為，動態(tài)視覺傳感器)因其獨特的優(yōu)勢而逐漸受到人們的重視。

基于仿生原理設(shè)計的像素單元(或稱之為，像素采集電路)，動態(tài)視覺傳感器可以實時連續(xù)地響應(yīng)視野中的光強變化而不需要任何曝光時間，這使其可以較為容易地檢測到高速運動物體。此外，由于動態(tài)視覺傳感器僅響應(yīng)并輸出視野中光強變化的區(qū)域所對應(yīng)的像素單元的位置信息、并自動屏蔽掉無用的背景信息，使得它還具有輸出數(shù)據(jù)量小、占用帶寬低等優(yōu)點。動態(tài)視覺傳感器的上述特點，使得后端的圖像處理系統(tǒng)可以直接獲取并處理視野中有用的動態(tài)信息，從而大大降低了對其存儲和算力的要求，并可以做到較好的實時性。

在一般動態(tài)視覺傳感器中，像素單元檢測到光強變化達到預(yù)設(shè)條件后便生成一個事件。在該事件被外圍控制單元讀出之前，像素單元一直處于復(fù)位狀態(tài)且不再響應(yīng)外界光強的變化。在這個事件被讀出之后，像素單元的復(fù)位狀態(tài)被解除，它重新響應(yīng)外界光強變化。從事件在像素單元中被生成直至它被外圍控制單元讀出的這段時間稱為事件的讀出延遲。在讀出延遲內(nèi)，由于像素單元不再響應(yīng)外界的光強變化，這將造成動態(tài)視覺傳感器丟失掉一些原本應(yīng)該被檢測到的事件信息。這種情況隨著視場中物體運動速度的加快以及動態(tài)視覺傳感器有限的事件處理和讀出速度變得更加嚴(yán)重。對于一些高速運動檢測，物體的運動速度很快，這反映為視場中光強的快速變化，讀出延遲的存在導(dǎo)致像素單元無法對這種快速變化做出響應(yīng)，從而遺漏了一些事件的輸出。另一方面，由于動態(tài)視覺傳感器分辨率逐漸增大，芯片內(nèi)部走線的傳輸延時也越來越大，這從根本上限制了動態(tài)視覺傳感器處理和讀出事件的速度，從而增大了事件的讀出延遲。由此，動態(tài)視覺傳感器輸出的事件信息無法準(zhǔn)確還原真實的運動信息，尤其是對高速運動而言。

有鑒于此，亟需一種新的圖像傳感器，來解決上述問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種新的像素采集電路及圖像傳感器，以力圖解決或至少緩解上面存在的至少一個問題。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種像素采集電路，包括：事件生成模塊，適于在照射在其上的光強變化滿足一定條件時，生成表征事件生成的觸發(fā)信號；狀態(tài)鎖存器，適于在接收到觸發(fā)信號時被置位；自定時邏輯，耦接到狀態(tài)鎖存器，適于在狀態(tài)鎖存器被置位時被激活，并在激活狀態(tài)下經(jīng)預(yù)定時長后，復(fù)位狀態(tài)鎖存器，以便事件生成模塊再次響應(yīng)外界的光強變化；事件序列存儲模塊，耦接到狀態(tài)鎖存器，適于在狀態(tài)鎖存器被置位時，存儲由所生成的多個事件組成的事件序列的事件信息；以及讀出模塊，耦接到事件序列存儲模塊，適于在行選擇線有效時，將存儲在事件序列存儲模塊的事件序列的事件信息讀出。

可選地，在根據(jù)本發(fā)明的像素采集電路中，事件信息包括所生成事件的狀態(tài)信息和時間信息，且事件序列存儲模塊包括：包含多個事件寄存器的事件寄存器組，事件寄存器適于存儲像素采集電路生成的一個事件的狀態(tài)信息；包含多個采樣子模塊的時間采樣組，其中，各采樣子模塊與各事件寄存器一一對應(yīng)，采樣子模塊適于記錄對應(yīng)事件寄存器所指向的事件的時間信息。

可選地，在根據(jù)本發(fā)明的像素采集電路中，讀出模塊通過行選擇線、多條列標(biāo)志位信號線、多條列時間信息信號線與外圍的讀出單元耦接；以及讀出模塊還適于在行選擇線有效時，通過多條列標(biāo)志位信號線分別輸出各事件的狀態(tài)信息，并通過多條列時間信息信號線分別輸出各事件的時間信息。