采用分组处理的动态视觉传感器的像素电路制造技术

本发明专利技术公开了一种采用分组处理的动态视觉传感器的像素电路，用于动态视觉传感器中像素电路背景噪声的抑制。因为动态视觉传感器存在的背景噪声通常在时空上不相关的，采用相邻2

【技术实现步骤摘要】
采用分组处理的动态视觉传感器的像素电路


[0001]本专利技术属于电子电路
，更进一步涉及微电子
中的一种采用分组处理的动态视觉传感器的像素电路。本专利技术用于动态视觉传感器中像素电路背景噪声的抑制。

技术介绍

[0002]动态视觉传感器照生物视网膜水平细胞处理信息的机制，包括像素电路阵列、行/列线或电路、行/列仲裁电路和行/列编码电路。在外部光照条件发生变化时，传感器芯片内部通过二维的仲裁来选中一个像素点，通过芯片与外部的握手逻辑，将其行、列地址输出给芯片外部，通过后期的图像处理还原检测到的图像信息。其中，像素电路阵列中的每个像素电路感应到外部光照条件变化时异步发送一个事件，可以被基于事件的处理器逐个事件地处理。这样，相关功能几乎立即通过所有处理阶段，唯一的延迟是由脉冲沿处理链传递引起的。只有具有相关信息的像素发送事件出去，当没有相关信息存在时，则不发送，从而节省了传感器的功率和带宽。目前，为了提高动态视觉传感的空间分辨率，减小每个像素电路的尺寸，由此带来像素电路更容易受到散粒噪声和结泄漏的影响，从而导致信息较少的噪声事件，这称之为动态视觉传感器的背景噪声。
[0003]天津大学在其申请的专利文献“一种时域灵敏度增强型的动态视觉传感器”(申请号201710334166.0，申请日2017.08.18，申请公开号CN 107071314 A)中提出了一种时域灵敏度增强型的动态视觉传感器中像素电路。该电路由光电二极管、对数管、M级N型MOSFET链、第一放大器、第二放大器、第一电容、第二电容、开关、第一比较器、第二比较器和逻辑模块组成。该电路通过加入MOSFET链降低动态视觉传感器的时域对比度。但是，该方法仍然存在的不足之处是，由于像素本身对变化检测的灵敏度高，导致该像素电路结构对像素电路中的各个器件存在的热噪声和电路中各个节点的漏电流很敏感，且有事件产生的像素电路作为独立的单元响应和输出，各个像素电路之间未有信息交流，与生物体视网膜结构相违背，而实际上生物的视网膜像素细胞之间是有信息交流的。
[0004]深圳大学在其申请的专利文献“一种像素单元及其去噪方法、动态视觉传感器、成像装置”(申请号201710203429.4，申请日2017.03.30，申请公开号CN 107147856 A)中提出了一种像素电路的去噪方法。该像素单元的去噪方法采用邻域去噪电路，与像素感光电路、通信电路以及四个邻域的其他所述像素单元连接，用于根据相邻的像素单元的响应状态，控制通信电路是否输出所述电信号。该专利技术中，当像素单元对光信号有响应触发事件发生时，通过获取位于四个邻域的像素单元的激发状态信号并判断其状态，若该四个邻域的像素单元至少有三个处于未响应状态，则使该像素单元不作出响应，有效避免背景噪声的产生。但是，该方法仍然存在的不足之处是，邻域去噪电路中三级判决电路的一次判决仅针对于中心像素点，因而像素阵列的每个像素单元都需要邻域去噪电路，因此增加了每个像素单元的面积，降低了每个像素单元的有效填充率。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种采用分组处理的动态视觉传感器的像素电路，用于解决现有技术中动态视觉传感器的背景噪声问题，及采用邻域去噪滤除背景噪声事件时，像素填充率过低的问题。
[0006]实现本专利技术目的的思路是，动态视觉传感器存在的背景噪声通常在时空上不相关的，因此采用相邻2
×
2像素分组处理方式，通过AL2逻辑单元判断组像素中基本像素电路产生的事件是否为噪声事件，从而控制握手逻辑是否对外产生请求信号，实现在像素处理中过滤可能存在的噪声点像素，抑制背景噪声、减小因噪声点像素导致的功耗浪费；此外通过像素分组的处理方式减小了后续电路的处理规模，有效减小电路功耗。
[0007]本专利技术的电路包括握手逻辑单元、事件输出单元、组像素单元和AL2逻辑单元；所述组像素单元中的四个输出端B1
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B4分别与AL2逻辑单元的四个输入端相连，AL2逻辑单元的输出端PASS判断信号和行应答信号RRA分别与握手逻辑单元的两个输入端相连，其两个输出端分别与行/列请求信号RR/CR相连；所述组像素单元的十二个输出端B1
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B4、ON1
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ON4和OFF1
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OFF4分别与事件输出单元的十二个输入端相连；所述事件输出单元的三个外部输入端分别用于接收行应答信号RRA、列应答信号CRA、握手信号ACK，事件输出单元的八个输出端分别与OUT
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ON1、OUT
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ON2、OUT
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ON3、OUT
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ON4、OUT
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OFF1、OUT
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OFF2、OUT
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OFF3和OUT
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OFF1相连；所述组像素单元是由共享相同的行列请求/确认信号四个相同的基本像素电路组成；所述AL2逻辑单元由或门OR1、OR2、OR3、OR4和与门AND组成。
[0008]本专利技术与现有技术相比具有如下优点：
[0009]第一，由于本专利技术的组像素单元是由共享相同的行列请求/确认信号四个相同的基本像素电路组成，克服了现有技术像素电路结构中各个像素电路之间未有信息交流，与生物体视网膜结构相违背的问题，使得本专利技术具有相邻2
×
2像素电路相互交流事件信息符合生物体视网膜结构的优点。
[0010]第二，由于本专利技术的AL2逻辑单元由或门OR1、OR2、OR3、OR4和与门AND组成，克服了现有技术邻域去噪电路中三级判决电路的一次判决仅针对于中心像素点，像素阵列的每个像素单元均需要邻域去噪电路，因此增加了每个像素单元的面积、降低了每个像素单元的有效填充率的问题，使得本专利技术具有结构简单，像素填充率相对较高的优点。
附图说明
[0011]图1为本专利技术整体电路示意图；
[0012]图2为本专利技术握手逻辑单元电路图；
[0013]图3为本专利技术AL2逻辑电路图；
[0014]图4为本专利技术基本像素电路图；
[0015]图5为本专利技术事件输出单元电路图。
具体实施方式
[0016]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细的说明。
[0017]参照附图1，对本专利技术的电路整体结构作进一步详细的说明。
[0018]本专利技术的电路包括握手逻辑单元1、事件输出单元2、组像素单元3和AL2逻辑单元
4。所述组像素单元中3的四个输出端B1
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B4分别与AL2逻辑单元4的四个输入端相连，AL2逻辑单元4的输出端PASS判断信号和行应答信号RRA分别与握手逻辑单元1的两个输入端相连，其两个输出端分别与行/列请求信号RR/CR相连。所述组像素单元3的十二个输出端B1
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B4、ON1
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ON4和OFF1
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OFF4分别与事件输出单元2的十二个输入端相连。所述事件输出单元2的三个外本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用分组处理的动态视觉传感器的像素电路，包括握手逻辑单元(1)、事件输出单元(2)，其特征在于，还包括组像素单元(3)和AL2逻辑单元(4)；所述组像素单元(3)中的四个输出端B1
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B4分别与AL2逻辑单元(4)的四个输入端相连，AL2逻辑单元(4)的输出端PASS判断信号和行应答信号RRA分别与握手逻辑单元(1)的两个输入端相连，其两个输出端分别与行/列请求信号RR/CR相连；所述组像素单元(3)的十二个输出端B1
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B4、ON1
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ON4和OFF1
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OFF4分别与事件输出单元(2)的十二个输入端相连；所述事件输出单元(2)的三个外部输入端分别用于接收行应答信号RRA、列应答信号CRA、握手信号ACK，事件输出单元(2)的八个输出端分别与OUT
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ON1、OUT
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ON2、OUT
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ON3、OUT
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ON4、OUT
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OFF1、OUT
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OFF2、OUT
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OFF3和OUT
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OFF1相连；所述组像素单元(3)是由共享相同的行列请求/确认信号四个相同的基本像素电路组成；所述AL2逻辑单元(4)由或门OR1、OR2、OR3、OR4和与门AND组成。2.根据权利要求1所述的采用分组处理的动态视觉传感器的像素电路，其特征在于，所述握手逻辑单元(1)包括三个MOS管，MN1、MN2和MN3；MN1的栅极与PASS判断信号相连，其漏极与行请求信号RR相连，源极接地；MN2的栅极与PASS判断信号相连，漏极与MN3的源极相连，源极接地；MN3的栅极与行应答信号RRA的非信号相连，源极与MN2的漏极相连，漏极与列请求信号CR相连。3.根据权利要求1所述的采用分组处理的动态视觉传感器的像素电路，其特征在于，所述事件输出单元(2)包括ON事件输出电路以及OFF事件输出电路；两个输出电路构成相同；所述ON事件输出电路和OFF事件输出电路均包括五个MOS管MP1、MP2、MP3、MN1和MN2，两个或非门NOR1和NOR2，一个与非门NAND和一个与门AND；所述MP1的栅极在ON事件输出电路中用于接收组像素单元(3)输出的信号ON...

【专利技术属性】
技术研发人员：李先锐，支凡，石光明，夏璨璨，吴金建，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：