一种运动检测电路及运动检测方法技术

本发明专利技术公开了一种运动检测电路及运动检测方法，通过当前帧像素信号采样分路和上一帧像素信号采样分路，分别控制当前帧和上一帧像素信号的采样，并通过先将上一帧像素信号传递至串联的第一电容和第二电容相连的第一端，再将第一电容和第二电容不相连的第二端各自输出的与上一帧像素信号有关的第一误差参考信号和第二误差参考信号分别传递至比较器分路，通过判断输出的针对当前帧像素信号与第一误差参考信号、当前帧像素信号与第二误差参考信号的比较结果信号的高低状态，即可判断出与运动检测电路相连的像素的像素点反映出的图像点是否发生运动。本发明专利技术能够实时对当前被拍摄物体进行运动检测，且可简化电路结构及缩减面积。

【技术实现步骤摘要】
一种运动检测电路及运动检测方法
本专利技术涉及CMOS集成电路设计
，更具体地，涉及一种用于CMOS图像传感器的运动检测电路及运动检测方法。
技术介绍
随着CMOS集成电路工艺的发展，电子产品在日常生活中的应用越来越广泛，成为各个领域不可缺少的一部分。对于运动物体的检测，可以通过图像传感器针对两帧图像数据进行对比，并通过检测两帧图像数据之间是否存在差异，来判定物体是否处于运动状态。在现有用于对物体进行运动检测的电路中，一般需要对上一帧图像的数字数据进行比较。但采用此方式时，每次必须经过模数转化器进行模数转换。由于电路的读出时间受限于模数转化器的转化时间，因而减小了图像传感器的可实现的最大帧率。另外，现有的运动检测电路一般都需要在图像传感器以外额外增加复杂的检测电路，从而导致芯片面积、功耗和成本增大较多。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种运动检测电路及运动检测方法。为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供了一种运动检测电路，包括：一比较器分路，其设有第一输入端、第二输入端、输出端；一当前帧像素信号采样分路，其一端连接CMOS图像传感器的像素结构输出端，另一端连接比较器分路的第一输入端，用于将当前帧像素信号传递至比较器分路；一上一帧像素信号采样分路，其一端通过一串联的第一电容和第二电容的相连第一端共同连接CMOS图像传感器的像素结构输出端，另一端通过第一电容和第二电容不相连的第二端分别连接比较器分路的第二输入端，用于先将上一帧像素信号传递至第一电容和第二电容相连的第一端，再将第一电容和第二电容不相连的第二端各自输出的一个与上一帧像素信号有关的第一误差参考信号和第二误差参考信号分别传递至比较器分路；其中，通过比较器分路的输出端分别输出针对当前帧像素信号与第一误差参考信号、当前帧像素信号与第二误差参考信号的比较结果信号，以通过比较结果信号的高低状态，判断与运动检测电路相连的像素的像素点所反映出的图像点是否发生运动。优选地，还包括：设于当前帧像素信号采样分路的第一信号采样开关，设于上一帧像素信号采样分路的第二信号采样开关、第一比较控制开关、第二比较控制开关；其中第一信号采样开关的第一端与第二信号采样开关的第一端相连，并共同连接CMOS图像传感器的像素结构输出端；第一信号采样开关的第二端与比较器分路的第一输入端相连；第二信号采样开关的第二端与第一电容的第一端、第二电容的第一端共同连接；第一电容的第二端与第一比较控制开关的第一端连接，第一比较控制开关的第二端连接比较器分路的第二输入端；第二电容的第二端与第二比较控制开关的第一端连接，第二比较控制开关的第二端连接比较器分路的第二输入端。优选地，还包括：一清零及复位支路，连接设于第一电容、第二电容的第一端和第二端之间，用于对第一电容、第二电容的两端进行清零和复位控制；所述清零及复位支路分别连接地和一误差信号。优选地，还包括：设于当前帧像素信号采样分路的第一信号采样开关，设于上一帧像素信号采样分路的第二信号采样开关、第一比较控制开关、第二比较控制开关，设于清零及复位支路的第一复位开关至第四复位开关；其中第一信号采样开关的第一端与第二信号采样开关的第一端相连，并共同连接CMOS图像传感器的像素结构输出端；第一信号采样开关的第二端与比较器分路的第一输入端相连；第二信号采样开关的第二端与第一电容的第一端、第二电容的第一端、第一复位开关的第一端共同连接；第一电容的第二端与第一比较控制开关的第一端、第二复位开关的第一端、第四复位开关的第一端共同连接；第二电容的第二端与第二比较控制开关的第一端、第三复位开关的第一端共同连接；第一复位开关的第二端、第二复位开关的第二端、第三复位开关的第二端共同接地；第四复位开关的第二端连接一误差信号；第一比较控制开关的第二端、第二比较控制开关的第二端共同连接比较器分路的第二输入端。优选地，所述比较器分路的第一输入端为反向输入端，第二输入端为正向输入端；或者，所述比较器分路的第一输入端为正向输入端，第二输入端为反向输入端。优选地，所述当前帧像素信号、上一帧像素信号、第一误差参考信号、第二误差参考信号、比较结果信号为电压信号。优选地，所述比较器分路可与所述CMOS图像传感器的模数转化电路的比较器分路共用(复用)。优选地，比较器分路可以采用具有单级或多级比较器结构的电路形式。优选地，所述比较器分路为任意结构类型不影响电路性能。优选地，所述比较器分路具有使能信号结构。优选地，所述运动检测电路连接CMOS图像传感器的一个像素结构输出端、一行像素结构输出端或一列像素结构输出端。优选地，所述CMOS图像传感器的像素结构输出端与第一信号采样开关、第二信号采样开关之间设有放大电路。本专利技术还提供了一种基于上述的运动检测电路的运动检测方法，包括以下步骤：执行清零步骤；其包括：利用清零及复位支路，使第一电容、第二电容的两端与地相连，对第一电容、第二电容的两端进行信号清零；执行复位步骤；其包括：利用清零及复位支路，对第一电容、第二电容的两端进行复位，在第一电容的第二端得到与误差信号值相等的第一电容复位信号值，在第二电容的第二端得到零值的第二电容复位信号值；执行上一帧数据读取步骤；其包括：利用上一帧像素信号采样分路，将上一帧像素信号传递至第一电容和第二电容相连的第一端，对上一帧像素信号进行读取，在第一电容的第二端得到大于上一帧像素信号值的第一误差参考信号值，在第二电容的第二端得到小于上一帧像素信号值的第二误差参考信号值；执行当前帧数据读取步骤；其包括：利用当前帧像素信号采样分路，对当前帧像素信号进行读取；执行数据比较步骤；其包括：利用比较器分路，对输出的当前帧像素信号和第一误差参考信号进行比较，或者/以及对输出的当前帧像素信号和第二误差参考信号进行比较，并分别输出比较结果信号，通过比较结果信号的高低状态，判断与运动检测电路相连的像素的像素点所反映出的图像点是否发生运动。优选地，所述执行数据比较步骤具体包括：执行第一次数据比较步骤；其中，先将输出的当前帧像素信号与第一误差参考信号进行大小比较，若当前帧像素信号值大于第一误差参考信号值时，输出的比较结果信号对应为低状态信号，判断与像素点对应的图像点发生运动，结束一次运动检测过程；若当前帧像素信号值小于第一误差参考信号值时，输出的比较结果信号对应为高状态信号，则继续执行第二次数据比较步骤；执行第二次数据比较步骤；其中，继续将输出的当前帧像素信号与第二误差参考信号进行大小比较，若当前帧像素信号值小于第二误差参考信号值时，输出的比较结果信号对应为高状态信号，判断与像素点对应的图像点发生运动；若当前帧像素信号值大于第二误差参考信号值时，输出的比较结果信号对应为低状态信号，判断与像素点对应的图像点未发生运动，结束一次运动检测过程。优选地，所述执行数据比较步骤具体包括：执行第一次数据比较步骤；其中，先将输出的当前帧像素信号与第二误差参考信号进行大小比较，若当前帧像素信号值小于第二误差参考信号值时，输出的比较结果信号对应为高状态信号，判断与像素点对应的图像点发生运动，结束一次运动检测过程；若当前帧像素信号值大于第二误差参考信号值时，输出的比较结果信号对应为低状态信号，则继续执行第二次数据比较步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种运动检测电路，其特征在于，包括：一比较器分路，其设有第一输入端、第二输入端、输出端；一当前帧像素信号采样分路，其一端连接CMOS图像传感器的像素结构输出端，另一端连接比较器分路的第一输入端，用于将当前帧像素信号传递至比较器分路；一上一帧像素信号采样分路，其一端通过一串联的第一电容和第二电容的相连第一端共同连接CMOS图像传感器的像素结构输出端，另一端通过第一电容和第二电容不相连的第二端分别连接比较器分路的第二输入端，用于先将上一帧像素信号传递至第一电容和第二电容相连的第一端，再将第一电容和第二电容不相连的第二端各自输出的一个与上一帧像素信号有关的第一误差参考信号和第二误差参考信号分别传递至比较器分路；其中，通过比较器分路的输出端分别输出针对当前帧像素信号与第一误差参考信号、当前帧像素信号与第二误差参考信号的比较结果信号，以通过比较结果信号的高低状态，判断与运动检测电路相连的像素的像素点所反映出的图像点是否发生运动。

【技术特征摘要】
1.一种运动检测电路，其特征在于，包括：一比较器分路，其设有第一输入端、第二输入端、输出端；一当前帧像素信号采样分路，其一端连接CMOS图像传感器的像素结构输出端，另一端连接比较器分路的第一输入端，用于将当前帧像素信号传递至比较器分路；一上一帧像素信号采样分路，其一端通过一串联的第一电容和第二电容的相连第一端共同连接CMOS图像传感器的像素结构输出端，另一端通过第一电容和第二电容不相连的第二端分别连接比较器分路的第二输入端，用于先将上一帧像素信号传递至第一电容和第二电容相连的第一端，再将第一电容和第二电容不相连的第二端各自输出的一个与上一帧像素信号有关的第一误差参考信号和第二误差参考信号分别传递至比较器分路；其中，通过比较器分路的输出端分别输出针对当前帧像素信号与第一误差参考信号、当前帧像素信号与第二误差参考信号的比较结果信号，以通过比较结果信号的高低状态，判断与运动检测电路相连的像素的像素点所反映出的图像点是否发生运动。2.根据权利要求1所述的运动检测电路，其特征在于，还包括：设于当前帧像素信号采样分路的第一信号采样开关，设于上一帧像素信号采样分路的第二信号采样开关、第一比较控制开关、第二比较控制开关；其中第一信号采样开关的第一端与第二信号采样开关的第一端相连，并共同连接CMOS图像传感器的像素结构输出端；第一信号采样开关的第二端与比较器分路的第一输入端相连；第二信号采样开关的第二端与第一电容的第一端、第二电容的第一端共同连接；第一电容的第二端与第一比较控制开关的第一端连接，第一比较控制开关的第二端连接比较器分路的第二输入端；第二电容的第二端与第二比较控制开关的第一端连接，第二比较控制开关的第二端连接比较器分路的第二输入端。3.根据权利要求1所述的运动检测电路，其特征在于，还包括：一清零及复位支路，连接设于第一电容、第二电容的第一端和第二端之间，用于对第一电容、第二电容的两端进行清零和复位控制；所述清零及复位支路分别连接地和一误差信号。4.根据权利要求3所述的运动检测电路，其特征在于，还包括：设于当前帧像素信号采样分路的第一信号采样开关，设于上一帧像素信号采样分路的第二信号采样开关、第一比较控制开关、第二比较控制开关，设于清零及复位支路的第一复位开关至第四复位开关；其中第一信号采样开关的第一端与第二信号采样开关的第一端相连，并共同连接CMOS图像传感器的像素结构输出端；第一信号采样开关的第二端与比较器分路的第一输入端相连；第二信号采样开关的第二端与第一电容的第一端、第二电容的第一端、第一复位开关的第一端共同连接；第一电容的第二端与第一比较控制开关的第一端、第二复位开关的第一端、第四复位开关的第一端共同连接；第二电容的第二端与第二比较控制开关的第一端、第三复位开关的第一端共同连接；第一复位开关的第二端、第二复位开关的第二端、第三复位开关的第二端共同接地；第四复位开关的第二端连接一误差信号；第一比较控制开关的第二端、第二比较控制开关的第二端共同连接比较器分路的第二输入端。5.根据权利要求1-4任意一项所述的运动检测电路，其特征在于，所述比较器分路的第一输入端为反向输入端，第二输入端为正向输入端；或者，所述比较器分路的第一输入端为正向输入端，第二输入端为反向输入端。6.根据权利要求1-4任意一项所述的运动检测电路，其特征在于，所述当前帧像素信号、上...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾夕，张远，郭俊，张桂迪，
申请(专利权)人：上海集成电路研发中心有限公司，成都微光集电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31