[發明專利]消除抖動的數字累加器及抖動消除方法

有效

• 申請號: 202110647368.7
• 申請日: 2021-06-08
• 公開（公告）號: CN113422916B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 聶凱明;劉憬衡;高志遠;高靜;徐江濤
• 申請（專利權）人: 天津大學
• 主分類號: H04N5/268
• 分類號: H04N5/268;H04N5/353
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 劉國威

1.一種數字累加器抖動消除方法，其特征是，借助于檢測電路與補償電路實現，檢測電路的電路結構是一個具有反饋功能的循環移位電路，補償電路由數個D觸發器串聯構成，上一級的D觸發器數據輸出端連接下一級D觸發器的數據輸入端，如此連接構成一個移位寄存器環，所有的D觸發器時鐘信號CP連接在一起并且與檢測電路的循環移位電路輸入端Shifter_input相連接；兩行像素感知的模擬量通過模數轉換器量化，一并傳入到檢測電路中，檢測電路輸出到補償電路中進行反向移位，包括如下步驟：

步驟（1）、通過兩行檢測像素來檢測橫向抖動量，以第一行像素為基準，抖動量就會體現到第二行像素上；

步驟（2）、兩行檢測像素感知的模擬量通過模數轉換器量化，一并傳入到檢測電路中；

步驟（3）、通過檢測電路產生抖動移位量的結果；

步驟（4）、將抖動移位量的結果傳入到模數轉換器后的抖動補償電路中進行移位同時完成抖動消除；

步驟（5）、最后，抖動消除后的模數轉換量化結果將由數字累加器進行累加，完成對微光的感知，同時消除由機械振動帶來的抖動。

2.一種消除抖動的數字累加器，其特征是，包括檢測電路與補償電路，檢測電路的電路結構是一個具有反饋功能的循環移位電路，補償電路由數個D觸發器串聯構成，上一級的D觸發器數據輸出端連接下一級D觸發器的數據輸入端，如此連接構成一個移位寄存器環，所有的D觸發器時鐘信號CP連接在一起并且與檢測電路的循環移位電路輸入端Shifter_input相連接；兩行像素感知的模擬量通過模數轉換器量化，一并傳入到檢測電路中，檢測電路輸出到補償電路中進行反向移位。

3.如權利要求2所述的消除抖動的數字累加器，其特征是，檢測電路具體結構如下：兩個模數轉換器的輸出AD1、AD2連接對應的存儲器M1、M2，M1、M2輸出分別連接到D觸發器D1、D2的數據輸入端，開關B的上端與AD2的輸出相連，開關B的下端與D觸發器D2的數據輸入端相連，D2的輸出連接開關A的下端與開關S2的左端，D1的輸出連接S1的左端，S1與S2的右端連接異或非門X，異或非門X的輸出連接到多路選擇器MUX的高位輸入，MUX的低位輸入連接低電平VSS,這里多路選擇器MUX的輸出連接到與門N1、與門N2、與門N3、非門N4的輸入端，原始D觸發器重置信號RST_orig與MUX的輸出連接到N1的輸入，N1的輸出連接D1、D2的重置端RST，原始D2觸發器時鐘信號CP2_orig與MUX的反向輸出連接到N2的輸入，N2的輸出連接D2觸發器的時鐘輸入端CP2，原始開關B時鐘信號Shifter_input_orig與MUX的反向輸出連接到N3的輸入，N3的輸出連接到開關B。

4.如權利要求2所述的消除抖動的數字累加器，其特征是，數字累加器電路時序如下，對于第一列檢測電路：第一行像素與第二行像素信號通過模數轉換器量化，分別傳入到鎖存器M1與M2中進行鎖存，此時的S1，S2，B為斷開狀態，此狀態為檢測電路的準備狀態，像素量化信號儲存在M1與M2中；之后M1與M2同時打開，S1，S2打開，D觸發器的時鐘信號CP1與CP2同時開始傳入，信號分為通過各自的D觸發器D1與D2開始移位，信號到達異或非門開始比較，如果信號沒有抖動那么兩個信號的結果就是相同的，通過異或非門后的比較結果就是1，多路選擇器輸出的結果也就為1，通過反饋電路，會把D觸發器的重置信號RST置高，CP2信號消除，開關B關閉不再傳入，檢測為沒有抖動；當信號發生抖動時，異或非門輸出為0，多路選擇器輸出也為0，反饋電路中的D觸發器D1不會被重置，因此上一狀態的像素量化信號仍然會保存在其中，開關A被反饋電路打開，連接到下一個檢測電路的開關B上，因此就構成了一個移位寄存器鏈，這里Shifter_input信號設置成方波信號并且快于CP2，為了保證信號先傳入后移位，之后信號隨著時鐘信號CP2的觸發從左到右進行移位，同時開關S1,S2一直為開啟狀態，這里設置的S1，S2時序要快于CP2的時序，必須要求比較完成后才能進行移位，通過此方式的循環比較移位，當某一時刻兩個信號比較結果對應時，多路選擇器的輸出就為1，之后檢測電路停止工作，Shifter_input經過反饋電路只會保留移位前的方波信號，因此此信號的方波數量就是檢測電路循環移位的次數，也就是抖動量；通過將此抖動量輸出給非檢測ADC后的移位寄存器進行一個反向的移位，消除此抖動量，最后進行修正后的量化結果經過多次累加完成計數。