事件驱动型传感器的像素大小减小方法技术

在一个实施方式中，事件传感器包括：多个像素；外部读出线，该外部读出线在该多个像素间被共享；以及外部处理电路。每个像素被配置为输出指示入射光照强度的像素数据。该外部处理电路被配置为输出像素事件的流。当该外部处理电路的比较器通过该外部读出线从特定像素获得超过阈值的像素数据的样本时生成每个相应的像素事件。应的像素事件。应的像素事件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】事件驱动型传感器的像素大小减小方法


[0001]本公开总体上涉及图像处理领域，并且具体涉及用于减小事件驱动型传感器的像素大小的技术。

技术介绍

[0002]事件相机可包括被称为动态视觉传感器(“DVS”)的图像传感器、硅视网膜、基于事件的传感器或无帧传感器。因此，事件相机生成(并传输)关于每个像素传感器处的光强度变化的数据，与之相对，基于帧的相机输出关于每个像素处的绝对光强度的数据。换句话说，当设置在视场内的场景的照明水平保持稳定时，基于帧的相机将继续生成(并传输)关于每个像素处的绝对光强度的数据，而事件相机将抑制生成或传输数据，直到检测到照明水平的变化。
[0003]现有的事件传感器可包括局部处理关于光强度变化的数据的像素。在事件传感器的每个像素内提供对数据的此类像素级处理能够限制事件传感器在一些成像应用中的使用。例如，对该数据的像素级处理涉及各种像素内部件，诸如位于每个像素内的增加每个像素的整体物理尺寸(“像素大小”)的比较器和控制器。像素大小的增加能够限制由事件传感器输出的图像数据的分辨率。因此，减小事件传感器像素的像素大小能够促进事件传感器在一些成像应用中的扩展使用。

技术实现思路

[0004]本文公开的各个具体实施涉及用于减小事件驱动型传感器的像素大小的技术。在一个具体实施中，事件传感器包括：多个像素；外部读出线，该外部读出线在该多个像素间被共享；以及外部处理电路。每个像素被配置为输出指示入射光照强度的像素数据。该外部处理电路被配置为输出像素事件的流。当该外部处理电路的比较器通过该外部读出线从特定像素获得超过阈值的像素数据的样本时生成每个相应的像素事件。在一个具体实施中，外部处理电路可在像素子集之间共享，其中使用多个外部处理单元为整个像素阵列服务。在一个具体实施中，外部处理电路可定位在堆叠式传感器的第二层或晶圆上，从而占据像素下面的区域。
[0005]在另一个具体实施中，像素包括光电检测器电路、输出节点和插入在光电检测器电路和输出节点之间的读出开关。该光电检测器电路被配置为在样本节点处生成指示入射光照强度的像素数据。该输出节点通过在多个像素间共享的外部读出线耦合到外部处理电路。该外部处理电路被配置为输出像素事件的流，其中在该外部处理电路的比较器通过该外部读出线从特定像素获得超过阈值的像素数据的样本时生成每个相应的像素事件。该读出开关被配置为将该样本节点与该输出节点隔开，直到从该外部处理电路的控制器接收到选择信号。
[0006]在另一个具体实施中，事件传感器包括：外部读出线，该外部读出线在多个像素间被共享；以及外部处理电路。每个像素被配置为输出指示入射光照强度的像素数据。该外部
处理电路被配置为输出像素事件的流。当该外部处理电路的比较器通过该外部读出线从特定像素获得超过阈值的像素数据的样本时生成每个相应的像素事件。在一个具体实施中，通过数字减影来在像素阵列外部的列电路中实现差分运算。
附图说明
[0007]因此，本公开可被本领域的普通技术人员理解，更详细的描述可参考一些例示性具体实施的方面，其中一些具体实施在附图中示出。
[0008]图1示出了具有各自提供对每个像素内的像素数据的像素级处理的多个像素的事件传感器的框图。
[0009]图2示出了具有被配置为通过在多个像素间共享的外部读出线向外部处理电路输出像素数据的示例性像素的事件传感器的框图。
[0010]图3是图2中示出的事件传感器的操作的时序图的示例。
[0011]图4是图2中示出的事件传感器的操作的时序图的另一个示例。
[0012]图5至图8是各自被配置为通过在多个像素间共享的外部读出线向外部处理电路输出像素数据的其他示例性像素的电路图。
[0013]根据通常的做法，附图中示出的各种特征部可能未按比例绘制。因此，为了清楚起见，可以任意地扩展或减小各种特征部的尺寸。另外，一些附图可能未描绘给定的系统、方法或设备的所有部件。最后，在整个说明书和附图中，类似的附图标号可用于表示类似的特征部。
具体实施方式
[0014]描述了许多细节以便提供对附图中所示的示例具体实施的透彻理解。然而，附图仅示出了本公开的一些示例方面，因此不应被视为限制。本领域的普通技术人员将会知道，其他有效方面或变体不包括本文所述的所有具体细节。此外，没有详尽地描述众所周知的系统、方法、部件、设备和电路，以免模糊本文所述的示例性具体实施的更多相关方面。
[0015]示例性事件传感器100的功能框图由图1示出。事件传感器100包括耦合到被配置为输出像素事件的流的外部处理电路180的多个像素105。在图1中，多个像素105被布置成行和列的矩阵107，并且因此，多个像素105中的每个像素与行值和列值相关联。多个像素105中的每个像素包括光电检测器电路110、差分(differencing)电路140、比较器160和控制器170。
[0016]光电检测器电路110被配置为生成指示入射在相应像素105上的光(“入射照明”)强度的信号。为此，光电检测器电路110包括被配置为生成与入射光照强度成比例的光电流的光电二极管112。由光电二极管112生成的光电流流入到由晶体管121、123、125和127形成的对数放大器120中。对数放大器120被配置为在节点A处将光电流转换成电压，该电压的值为光电流值的对数。节点A处的电压然后在被施加到差分电路140的输入侧之前被由晶体管131和133形成的缓冲放大器130放大。
[0017]在像素105中，差分电路140由交流(“AC”)耦合电容145和开关(switched)电容放大器150组成。差分电路140被配置为从节点A处的电压移除直流(“DC”)电压分量，以在采样节点B处产生像素数据。通过从节点A处的电压移除DC电压分量，采样节点B处的像素数据提
供由光电二极管112检测的入射光照强度的差分值。由放大器151提供的增益对应于由AC耦合电容145与电容153的相应电容值定义的比率。当从控制器170接收复位信号时，激活复位开关155(即从打开状态转变到闭合状态)。通过激活复位开关155，将放大器151的操作点复位到与比较器160的阈值相关联的参考电压。
[0018]比较器160被配置为提供对从样本节点B接收的像素数据的像素级处理。为此，当从样本节点B接收的像素数据指示光电二极管112检测到入射光照强度的超过阈值的变化时，比较器160输出电响应(例如，电压)。可选地，当从样本节点B接收的像素数据指示光电二极管112没有检测到入射光照强度的超过阈值的变化时，比较器160抑制输出电响应。在一个具体实施中，使用包括被配置为输出指示正事件(例如，具有正极性的事件)的电响应的第一比较器和被配置为输出指示负事件(例如，具有负极性的事件)的电响应的第二比较器的多个比较器来实现比较器160。在一个具体实施中，当从样本节点B接收的像素数据指示光电二极管112检测到入射光照强度的超过正阈值的变化时，第一比较器输出电响应。在一个具体实施中，当从样本节点B接收的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种事件传感器，包括：多个像素，每个像素被配置为输出指示入射光照强度的像素数据；外部读出线，所述外部读出线在所述多个像素之间被共享；和外部处理电路，所述外部处理电路被配置为输出像素事件的流，每个相应的像素事件在所述外部处理电路的比较器经由所述外部读出线从特定像素获得超过阈值的像素数据的样本时被生成。2.根据权利要求1所述的事件传感器，其中所述外部处理电路包括：控制器，所述控制器被配置为通过使用选择信号选择性地激活位于每个像素内的读出开关来在所述多个像素之间仲裁对所述外部读出线的访问。3.根据权利要求1所述的事件传感器，其中在到达所述比较器的输入端子之前，将模拟域中的从每个像素的输出传递到所述外部处理电路的像素数据的样本转换到数字域中。4.根据权利要求1所述的事件传感器，其中所述外部处理电路还被配置为输出定义每个像素处的所述入射光照强度的绝对值的灰度图像数据。5.根据权利要求1所述的事件传感器，其中所述外部读出线电容地耦合到所述外部处理电路。6.根据权利要求1所述的事件传感器，其中所述多个像素形成像素阵列的列。7.一种像素，包括：光电检测器电路，所述光电检测器电路被配置为在样本节点处生成指示入射光照强度的像素数据；输出节点，所述输出节点经由在多个像素之间共享的外部读出线耦合到外部处理电路，所述外部处理电路被配置为输出像素事件的流，每个相应的像素事件在所述外部处理电路的比较器经由所述外部读出线从特定像素获得超过阈值的像素数据的样本时被生成；和读出开关，所述读出开关介于所述光电检测器电路和所述输出节点之间，并且被配置为将所述样本节点与所述输出节点隔开，直到从所述外部处理电路的控制器接收到选择信号。8.根据权利要求7所述的像素，其中所述光电检测器电路包括对数放大器，所述对数放大器被配置为将与所述入射光照强度成比例的光电流转换成电压。9.根据权利要求7所述的像素，其中所述光电检测器电路包括经由缓冲放大器耦合到所述样本节点的光电二极管。10.根据权利要求7所述的像素，所述像素还包括：电容器，所述电容器介于所述光电检测器电路和所述开...

【专利技术属性】
技术研发人员：N，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：