一种像素单元、信号处理方法及存储介质技术

本申请实施例公开了一种像素单元、信号处理方法及存储介质，像素单元包括：由光电二极管PD柱组成、上下排布的图像采集像素层和动态视觉像素层；图像采集像素层，用于吸收目标单色光中第一部分光信号，并将第一部分光信号转换为第一电信号；动态视觉像素层，用于吸收目标单色光中与第一部分光信号不同的第二部分光信号，并将第二部分光信号转换为第二电信号；目标单色光与PD柱的尺寸对应；与图像采集像素层连接的像素读出电路，用于读出第一电信号；与动态视觉像素层连接的像素比较电路，用于基于第二电信号与动态视觉像素层前一次光电转换得到的第三电信号，输出用于表征电信号变化情况的脉冲信号。

【技术实现步骤摘要】
一种像素单元、信号处理方法及存储介质
本申请实施例涉及图像处理
，尤其涉及一种像素单元、信号处理方法及存储介质。
技术介绍
动态视觉传感器(DynamicVisionSensor，DVS)，是一种基于地址-事件表达的传感器，其工作原理模仿生物视觉的工作机理，像素异步工作，仅输出光强发生变化像素的地址和信息，从源头上消除冗余数据，具有场景变化实时动态响应、图像超稀疏表示和事件异步输出等特点，可广泛应用于目标跟踪、实时监控、工业自动化和机器人等领域中。目前，由于DVS是像素异步工作，而非被动依次读出“帧”内每个像素信息，因此，每个像素只能识别动作，无法获取足够多的成像信息，使得传感器的功能单一。
技术实现思路
本申请实施例提供一种像素单元、信号处理方法及存储介质，像素单元能够同时获得成像信号和动态视觉信号，从而提高了采用该像素单元的图像传感器的功能性。本申请实施例的技术方案是这样实现的：本申请实施例提供了一种像素单元，所述像素单元包括：由光电二极管PD柱组成、上下排布的图像采集像素层和动态视觉像素层；所述图像采集像素层，用于吸收目标单色光中第一部分光信号，并将所述第一部分光信号转换为第一电信号；所述动态视觉像素层，用于吸收所述目标单色光中与所述第一部分光信号不同的第二部分光信号，并将所述第二部分光信号转换为第二电信号；所述目标单色光与所述PD柱的尺寸对应；与所述图像采集像素层连接的像素读出电路，用于读出所述第一电信号；与所述动态视觉像素层连接的像素比较电路，用于比较所述第二电信号与所述动态视觉像素层前一次光电转换得到的第三电信号，输出用于表征电信号变化情况的脉冲信号。在上述像素单元中，所述像素单元还包括：滤色片；所述滤色片设置在所述图像采集像素层和所述动态视觉像素层的吸收侧，用于通过所述目标单色光。在上述像素单元中，所述像素单元还包括：片上透镜；所述片上透镜设置在所述滤色片的入光侧，用于聚集入射光线。在上述像素单元中，所述图像采集像素层包括第一PD柱，所述动态视觉像素层包括第二PD柱和第三PD柱；所述第一PD柱、所述第二PD柱和所述第三PD柱尺寸相同且上下排布，所述第二PD柱和所述第三PD柱连接；所述动态视觉像素层，利用所述第二PD柱和所述第三PD柱分别吸收所述第二部分光信号中部分光信号，并将所述第二PD柱和所述第三PD柱转换的电信号合并，得到所述第二电信号。在上述像素单元中，在所述第一PD柱、所述第二PD柱和所述第三PD柱为第一尺寸的情况下，所述目标单色光为蓝光，所述第二PD柱和所述第三PD柱在所述第一PD柱的下方上下排布；在所述第一PD柱、所述第二PD柱和所述第三PD柱为第二尺寸的情况下，所述目标单色光为绿光，所述第二PD柱和所述第三PD柱一个排布在所述第一PD柱的上方，另一个排布在所述第一PD柱的下方；在所述第一PD柱、所述第二PD柱和所述第三PD柱为第三尺寸的情况下，所述目标单色光为红光，所述第二PD柱和所述第三PD柱在所述第一PD柱的上方上下排布。在上述像素单元中，所述像素读出电路包括：与所述图像采集像素层连接的转移晶体管、与所述转移晶体管连接的读出区和与所述读出区连接的选通管；所述选通管，用于按照预设读出顺序，选通所述转移晶体管；所述转移晶体管，用于将所述第一电信号从所述图像采集像素层转移至所述读出区，以从所述读出区读出所述第一电信号。在上述像素单元中，所述像素读出电路还包括：与所述读出区和所述选通管连接的放大管；所述放大管，用于将所述读出区读出的所述第一电信号进行放大。在上述像素单元中，所述像素比较电路包括：与所述动态视觉像素层连接的处理模块、与所述处理模块连接的第一电容和第二电容、与所述第一电容和所述第二电容连接的差分器，以及与所述差分器连接的正比较器和负比较器；所述处理模块，用于将所述第二电信号和所述第三电信号分别进行对数化，以将所述第二电信号对应的第一对数结果存储在所述第一电容，并将所述第三电信号对应的第二对数结果存储在所述第二电容；所述差分器，用于计算所述第一对数结果相比于所述第二对数结果的差异，得到差分结果；所述正比较器，用于在所述差分结果超过正差分阈值的情况下，输出第一脉冲信号；所述负比较器，用于在所述差分结果超过负差分阈值的情况下，输出第二脉冲信号。本申请实施例提供了一种信号处理方法，应用于上述像素单元，所述方法包括：通过图像采集像素层，吸收目标单色光中第一部分光信号，并将所述第一部分光信号转换为第一电信号；通过动态视觉像素层，吸收所述目标单色光中与所述第一部分光信号不同的第二部分光信号，并将所述第二部分光信号转换为第二电信号；通过与所述图像采集像素层连接的像素读出电路，读出所述第一电信号；通过与所述动态视觉像素层连接的像素比较电路，比较所述第二电信号与所述动态视觉像素层前一次光电转换得到的第三电信号，输出用于表征电信号变化情况的脉冲信号。本申请实施例提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，应用于上述像素单元，该计算机程序被处理器执行时实现上述信号处理方法。本申请实施例提供了一种像素单元，包括：由光电二极管PD柱组成、上下排布的图像采集像素层和动态视觉像素层；图像采集像素层，用于吸收目标单色光中第一部分光信号，并将第一部分光信号转换为第一电信号；动态视觉像素层，用于吸收目标单色光中与第一部分光信号不同的第二部分光信号，并将第二部分光信号转换为第二电信号；目标单色光与PD柱的尺寸对应；与图像采集像素层连接的像素读出电路，用于读出第一电信号；与动态视觉像素层连接的像素比较电路，用于基于第二电信号与动态视觉像素层前一次光电转换得到的第三电信号，输出用于表征电信号变化情况的脉冲信号。本申请实施例提供的像素单元，能够同时获得成像信号和动态视觉信号，从而提高了采用该像素单元的图像传感器的功能性。附图说明图1为本申请实施例提供的一种像素单元的结构示意图；图2为本申请实施例提供的一种示例性的像素单元的截面示意图一；图3为本申请实施例提供的一种示例性的像素单元的截面示意图二；图4为本申请实施例提供的一种像素读出电路的结构示意图；图5为本申请实施例提供的一种像素比较电路的结构示意图；图6为本申请实施例提供的一种信号处理方法的流程示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关申请，而非对该申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关申请相关的部分。实施例一本申请实施例提供了一种像素单元。图1为本申请实施例提供的一种像素单元的结构示意图。如图1所示，像素单元包括：由光电二极管PD柱组成、上下排布的图像采集像素层10和动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种像素单元，其特征在于，所述像素单元包括：/n由光电二极管PD柱组成、上下排布的图像采集像素层和动态视觉像素层；所述图像采集像素层，用于吸收目标单色光中第一部分光信号，并将所述第一部分光信号转换为第一电信号；所述动态视觉像素层，用于吸收所述目标单色光中与所述第一部分光信号不同的第二部分光信号，并将所述第二部分光信号转换为第二电信号；所述目标单色光与所述PD柱的尺寸对应；/n与所述图像采集像素层连接的像素读出电路，用于读出所述第一电信号；/n与所述动态视觉像素层连接的像素比较电路，用于比较所述第二电信号与所述动态视觉像素层前一次光电转换得到的第三电信号，输出用于表征电信号变化情况的脉冲信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种像素单元，其特征在于，所述像素单元包括：
由光电二极管PD柱组成、上下排布的图像采集像素层和动态视觉像素层；所述图像采集像素层，用于吸收目标单色光中第一部分光信号，并将所述第一部分光信号转换为第一电信号；所述动态视觉像素层，用于吸收所述目标单色光中与所述第一部分光信号不同的第二部分光信号，并将所述第二部分光信号转换为第二电信号；所述目标单色光与所述PD柱的尺寸对应；
与所述图像采集像素层连接的像素读出电路，用于读出所述第一电信号；
与所述动态视觉像素层连接的像素比较电路，用于比较所述第二电信号与所述动态视觉像素层前一次光电转换得到的第三电信号，输出用于表征电信号变化情况的脉冲信号。


2.根据权利要求1所述的像素单元，其特征在于，所述像素单元还包括：滤色片；
所述滤色片设置在所述图像采集像素层和所述动态视觉像素层的吸收侧，用于通过所述目标单色光。


3.根据权利要求2所述的像素单元，其特征在于，所述像素单元还包括：片上透镜；
所述片上透镜设置在所述滤色片的入光侧，用于聚集入射光线。


4.根据权利要求1所述的像素单元，其特征在于，
所述图像采集像素层包括第一PD柱，所述动态视觉像素层包括第二PD柱和第三PD柱；
所述第一PD柱、所述第二PD柱和所述第三PD柱尺寸相同且上下排布，所述第二PD柱和所述第三PD柱连接；
所述动态视觉像素层，利用所述第二PD柱和所述第三PD柱分别吸收所述第二部分光信号中部分光信号，并将所述第二PD柱和所述第三PD柱转换的电信号合并，得到所述第二电信号。


5.根据权利要求4所述的像素单元，其特征在于，
在所述第一PD柱、所述第二PD柱和所述第三PD柱为第一尺寸的情况下，所述目标单色光为蓝光，所述第二PD柱和所述第三PD柱在所述第一PD柱的下方上下排布；
在所述第一PD柱、所述第二PD柱和所述第三PD柱为第二尺寸的情况下，所述目标单色光为绿光，所述第二PD柱和所述第三PD柱一个排布在所述第一PD柱的上方，另一个排布在所述第一PD柱的下方；
在所述第一PD柱、所述第二PD柱和所述第三PD柱为第三尺寸的情况下，所述目标单色光为红光，所述第二PD柱和所述第三PD柱在所述第一PD柱的上方上下排布。

【专利技术属性】
技术研发人员：杨鑫，
申请(专利权)人：OPPO广东移动通信有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44