一种模式可切换图像传感器及图像传感器控制方法技术

本发明专利技术属于图像传感器技术领域，尤其涉及一种模式可切换图像传感器及图像传感器控制方法，包括多个像素，每个像素均包括：光电转换电路，APS像素信号读出电路，并用于在像素为APS像素时生成与光电转换电路生成的电荷对应的APS像素信号；模式切换电路，用于根据模式切换控制信号将所述像素设定为APS像素或事件型传感器像素；事件信号读出电路，用于在像素为事件型传感器像素时生成与光电转换电路生成的电荷对应的事件型传感器信号；信号控制处理器，用于发送模式切换控制信号至模式切换电路，并根据APS像素信号生成第一图像，或根据事件型传感器信号生成第二图像。本发明专利技术实现在综合了APS像素和事件型传感器像素功能的同时，又极大减小传感器体积。又极大减小传感器体积。又极大减小传感器体积。

【技术实现步骤摘要】
一种模式可切换图像传感器及图像传感器控制方法


[0001]本专利技术属于图像传感器
，尤其涉及一种模式可切换图像传感器及图像传感器控制方法。

技术介绍

[0002]传统类型的图像传感器包括互补金属氧化物半导体图像传感器和事件型视觉传感器。近年来，基于CMOS工艺的图像传感器发展日益迅猛，在汽车电子、智能制造、工业监控、军事侦察等领域的应用越来越广泛，但其在高分辨率和高帧频的条件下，由于产生巨量的数据导致芯片功耗大，导致功耗要求高，而事件型视觉传感器仅检测光的强度改变的事件，基于检测的事件输出事件图像，所以动态视觉传感器的数据量低，但是分辨率一般偏低。
[0003]为了满足使用需求，市面上出现综合了CMOS图像传感器和事件型视觉传感器的传感器，但是单纯进行简单组合会容易产生传感器体积过大的问题，因此逐渐出现共用光电转换器件的传感器，来避免传感器尺寸过大问题，具体如申请号为CN201910856811.4的专利技术专利中公开了一种图像传感器包括CIS(CMOS图像传感器)像素、DVS(动态视觉传感器)和图像信号处理器。CIS像素包括：光电转换器件，其生成与入射光对应的电荷；和读出电路，其生成与生成的电荷对应的输出电压。DVS像素基于生成的电荷来检测入射光的强度的变化，并输出事件信号，并且不包括单独的光电转换器件。图像信号处理器使光电转换器件能够连接到读出电路或DVS像素。
[0004]虽然上述专利文件中的图像传感器包含了CIS像素和DVS像素，且能够减小一部分传感器整体体积，但是其仍然存在传感器体积过大的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种模式可切换图像传感器及图像传感器控制方法，旨在解决现有技术中包含CIS像素和DVS像素的传感器体积过大的技术问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术实施例提供一种模式可切换图像传感器，包括多个像素，每个像素均包括：
[0007]光电转换电路，用于生成与入射在像素上的入射光对应的电荷；
[0008]APS像素信号读出电路，与所述光电转换电路连接，并用于在所述像素为APS像素时生成与所述光电转换电路生成的电荷对应的APS像素信号；还包括：
[0009]模式切换电路，与所述光电转换单元连接，并用于根据模式切换控制信号将所述像素设定为APS像素或事件型传感器像素；
[0010]事件信号读出电路，与所述光电转换单元连接，并用于在所述像素为事件型传感器像素时生成与所述光电转换电路生成的电荷对应的事件型传感器信号；
[0011]信号控制处理器，与所述光电转换电路、APS像素信号读出电路、模式切换电路和所述事件信号读出电路均连接，所述信号控制处理器用于发送模式切换控制信号至所述模
式切换电路，并根据APS像素信号生成第一图像，或根据事件型传感器信号生成第二图像。
[0012]可选地，所述模式切换电路包括复位晶体管；所述复位晶体管的源极与所述光电转换电路连接，所述复位晶体管的漏极连接一电源；所述复位晶体管用于在所述像素为APS像素时，将所述浮置扩散节点的电压复位；所述复位晶体管还用于在所述像素为事件型传感器像素时，输出与由所述光电转换器件生成的电荷对应的光电流所对应的对数电压。
[0013]可选地，所述模式切换电路还包括第一开关和第二开关；所述信号控制处理器控制所述第一开关和所述第二开关断开或闭合，以设定像素为APS像素或事件型传感器像素；当所述第一开关闭合，且所述第二开关断开时，所述复位晶体管的漏极与所述第一开关连接，所述像素设定为APS像素；当所述模式切换控制信号控制所述第一开关断开，且所述第二开关闭合时，所述复位晶体管的栅极和漏极分别连接所述第二开关的两端，所述像素设定为事件型传感器像素。
[0014]可选地，所述光电转换电路包括光电转换器件、传输晶体管和浮置扩散节点，所述光电转换器件的第一端接地，所述传输晶体管与所述光电转换器件的第二端连接，所述传输晶体管还与所述APS像素信号读出电路、所述复位晶体管和所述事件信号读出电路均连接，所述传输晶体管TX用于将由所述光电转换器件生成的电荷传输到浮置扩散节点。
[0015]可选地，所述事件信号读出电路包括第一驱动晶体管和第一读出单元，所述第一驱动晶体管与所述浮置扩散节点连接，所述第一读出单元与所述第一驱动晶体管连接，所述第一读出单元还与所述信号控制处理器连接。
[0016]可选地，所述APS像素信号读出电路包括第二驱动晶体管、选择晶体管和第二读出单元，所述第二驱动晶体管与浮置扩散节点连接，所述选择晶体管与所述第二驱动晶体管连接，所述第二读出单元与所述选择晶体管连接，所述第二读出单元还与所述信号控制处理器连接。
[0017]本专利技术实施例提供的模式可切换图像传感器中的上述一个或多个技术方案至少具有如下技术效果之一：
[0018]本专利技术通过设置所述信号控制处理器发送模式切换控制信号至所述模式切换电路，所述模式切换电路根据模式切换控制信号将所述像素设定为APS像素或事件型传感器像素，当设定所述像素为APS像素时，所述APS像素信号读出电路生成与所述光电转换电路生成的电荷对应的APS像素信号，当设定像素为事件型传感器像素时，所述事件信号读出电路生成与所述光电转换电路生成的电荷对应的事件型传感器信号，进而通过所述模式切换电路的设置实现APS像素或事件型传感器像素之间的切换，实现在综合了APS像素和事件型传感器像素功能的同时，又极大减小传感器体积。
[0019]为实现上述目的，本专利技术实施例提供一种图像传感器控制方法，所述方法基于上述的模式可切换图像传感器进行，所述方法具体包括：
[0020]步骤S100：所述信号控制处理器发送模式切换控制信号至模式切换控制电路；
[0021]步骤S200：当所述模式切换电路根据模式切换控制信号将所述像素设定为APS像素时，所述APS像素信号读出电路生成与所述光电转换电路生成的电荷对应的APS像素信号；
[0022]步骤S300：当所述模式切换电路根据模式切换控制信号将所述像素设定为事件型传感器像素时，所述事件信号读出电路生成与所述光电转换电路生成的电荷对应的事件型
传感器信号；
[0023]步骤S400：所述信号控制处理器在获取所述APS像素信号时生成第一图像，或在获取所述事件型传感器信号生成第二图像。
[0024]可选地，所述方法还包括：
[0025]步骤S510：当所述模式切换电路根据模式切换控制信号将所述像素设定为APS像素时，所述信号控制处理器控制所述事件信号读出电路生成事件型传感器信号；
[0026]步骤S520：当所述模式切换电路根据模式切换控制信号将所述像素设定为事件型传感器像素时，所述信号控制处理器控制所述APS像素信号读出电路生成与所述光电转换电路生成的电荷对应的APS像素信号。
[0027]可选地，所述方法还包括：
[0028]步骤S610：基于信号控制处理器500控制第一预设数量的像素形成像素单本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模式可切换图像传感器，包括多个像素，每个像素均包括：光电转换电路，用于生成与入射在像素上的入射光对应的电荷；APS像素信号读出电路，与所述光电转换电路连接，并用于在所述像素为APS像素时生成与所述光电转换电路生成的电荷对应的APS像素信号；其特征在于，还包括：模式切换电路，与所述光电转换单元连接，并用于根据模式切换控制信号将所述像素设定为APS像素或事件型传感器像素；事件信号读出电路，与所述光电转换单元连接，并用于在所述像素为事件型传感器像素时生成与所述光电转换电路生成的电荷对应的事件型传感器信号；信号控制处理器，与所述光电转换电路、APS像素信号读出电路、模式切换电路和所述事件信号读出电路均连接，所述信号控制处理器用于发送模式切换控制信号至所述模式切换电路，并根据APS像素信号生成第一图像，或根据事件型传感器信号生成第二图像。2.根据权利要求1所述的模式可切换图像传感器，其特征在于，所述模式切换电路包括复位晶体管；所述复位晶体管的源极与所述光电转换电路连接，所述复位晶体管的漏极连接电源；在所述像素为APS像素时，所述复位晶体管将所述浮置扩散节点的电压复位；在所述像素为事件型传感器像素时，所述复位晶体管输出与由所述光电转换器件生成的电荷对应的光电流所对应的对数电压。3.根据权利要求2所述的模式可切换图像传感器，其特征在于，所述模式切换电路还包括第一开关和第二开关；所述信号控制处理器控制所述第一开关和所述第二开关断开或闭合，以设定像素为APS像素或事件型传感器像素；当所述第一开关闭合，且所述第二开关断开时，所述复位晶体管的漏极与所述第一开关连接，所述像素设定为APS像素；当所述模式切换控制信号控制所述第一开关断开，且所述第二开关闭合时，所述复位晶体管的栅极和漏极分别连接所述第二开关的两端，所述像素设定为事件型传感器像素。4.根据权利要求3所述的模式可切换图像传感器，其特征在于，所述光电转换电路包括光电转换器件、传输晶体管和浮置扩散节点，所述传输晶体管TX用于将由所述光电转换器件生成的电荷传输到浮置扩散节点，所述浮置扩散节点还与所述APS像素信号读出电路、所述复位晶体管和所述事件信号读出电路均连接。5.根据权利要求4所述的模式可切换图像传感器，其特征在于，所述事件信号读出电路包括第一驱动晶体管和第一读出单元，所述第一驱动晶体管与所述浮置扩散节点连接，所述第一读出单元与所述第一驱动晶体管连接。6.根据权利要求5所述的模式可切换图像传感器，其特征在于，所述APS像素信号读出电路包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：查颖云，邓坚，
申请(专利权)人：深圳锐视智芯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：