本发明专利技术公开了一种实现事件与灰度值同步输出的动态视觉传感器像素电路，主要解决现有技术静态分辨率低，无法重构图像的问题。其包括动态视觉传感器(1)、有源像素传感器(2)。其中，有源像素传感器包括多个传感器像素单元，这些传感器像素单元与动态视觉传感器之间连接有逻辑电路(3)，该逻辑电路根据动态视觉传感器输出的ON或OFF事件和外部输入的应答信号输出两路控制信号A和B，以同时控制多个有源像素图像传感器灰度值的输出，实现动态视觉传感器的输出事件与有源像素传感器输出的灰度值同步。本发明专利技术有效解决了事件与灰度值更新不匹配的问题，提高了图像传感器的静态分辨率，以利于重构图像，可用于微电子技术中的传感器同步输出。步输出。步输出。
【技术实现步骤摘要】
实现事件与灰度值同步输出的动态视觉传感器像素电路
[0001]本专利技术属于电子电路
，更进一步涉及一种的动态视觉传感器像素电路，可用于微电子技术中图像传感器的事件信息与灰度值信息的同步输出。
技术介绍
[0002]传统的图像传感器以固定帧率输出图像绝对光强信息，可以重构图像的细节纹理信息，但数据量大、功耗大，在高速、亮度极高或光线极差时不能很好地获取图像信息。动态视觉传感器模拟生物视网膜处理信息的机制，在外部光照条件发生变化时，图像传感器像素电路阵列中的像素电路异步产生一个脉冲事件，然后通过AER通信协议进行传输，最终输出脉冲事件对应的地址信息，但因为动态视觉传感器输出的是识别到光照条件变化的像素地址信息，当光强信息不变化时没有输出，而不是像传统图像传感器一样，在固定时间间隔下全局输出灰度值信息，所以动态视觉传感器具有数据量小、低功耗、快速响应的特点。但是，仅有事件的地址信息无法重构图像，许多应用场景可以通过仅处理亮度变化事件来解决，但有些应用场景还需要某种形式的静态输出，即“绝对”亮度。为了解决这个问题，同时输出动态和静态信息的图像传感器已经有了一些发展。
[0003]三星电子株式会社在申请号201910856811.4的专利申请文献中提出了一种含CMOS图像传感器像素和动态视觉传感器像素的图像传感器。该电路由CMOS图像传感器CIS像素、动态视觉传感器DVS和图像信号处理器组成。CIS像素包括光电转换器件和读出电路，用于生成与电荷对应的输出电压；DVS像素不包含单独的光电转换器件，基于CIS中的电荷来检测入射光的强度的变化，输出脉冲事件信号；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，基于由CIS像素生成的输出电压生成图像传感器的第一图像数据，并基于由DVS像素生成的事件信号生成第二图像数据。该图像传感器虽然能够输出事件和灰度值，但是该方法仍然存在的不足之处是，无法保证事件与灰度值的同步输出，可能会出现事件与灰度值更新不匹配的问题。
[0004]华为技术有限公司在申请号为202010451017.4的专利申请文献中提出一种提出了一种保证动态视觉信息与图像灰度信号的同步的图像信号处理方法及装置、电子设备。该图像信号处理装置包括多个像素组，每个像素组中包含至少两个子像素，每个子像素都包含一个感光电路。该图像信号处理方法包括：在一帧图像的曝光时长中的任一时间段，获取图像传感器的像素组中子像素发出的电信号；将像素组中的任一子像素发出的电信号发送至DVS电路，其中DVS电路根据任一子像素发出的电信号确定生成事件信号；将像素组中除任一子像素之外的其他子像素发出的电信号发送至有源像素图像传感器APS电路，APS电路根据像素组中除任一子像素之外的其他子像素发出的电信号生成图像灰度信号。虽然APS电路和DVS电路均能输出，但是该图像信号处理方法中，由于APS电路与DVS电路是独立工作的，且子像素发出的电信号传输到APS和DVS的过程较复杂，因而无法保证事件与灰度信息的同步，仍会出现事件与灰度值更新不匹配的问题。
[0005]重庆鲁班机器人技术研究院有限公司在申请号为201910256226.0的专利文献中
惕出一种输出动态视觉信息与图像灰度信号的图像传感器，如图1所示。该图像传感器，包括相连接的有源像素传感器、动态视觉传感器及晶体管MN5。其中，有源像素传感器包括4个晶体管MN1
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MN4，动态视觉传感器包括3个晶体管MN6、MN7、MP1、电容放大器、第一共源静态反相比较器及第二共源静态反相比较器。该图像传感器中有源像素传感器和动态视觉传感器共用一个光电二极管，且有源像素传感器可以补充静态纹理信息。但在该图像传感器中由于APS电路动态范围有限，且静态分辨率较低，使得输出的静态纹理信息仍有缺陷，无法重构图像。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种实现事件与灰度值同步输出的动态视觉传感器像素电路，以使传感器输出的事件信息与灰度值更新相匹配，保全静态纹理信息，利于重构图像。
[0007]本专利技术的技术思路是，通过采用动态视觉传感器像素与多个有源像素图像传感器像素结合的方式，使其能够输出脉冲事件和对应的像素灰度信息，保证细节纹理信息，利于重构图像；动态视觉传感器像素电路通过逻辑电路输出的控制信号控制有源像素图像传感器像素电路的输出，实现脉冲事件信息和对应的像素灰度信息的同步，避免出现更新不匹配的问题。其实现方案如下：
[0008]一种实现事件与灰度值同步输出的动态视觉传感器像素电路，包括动态视觉传感器1和有源像素传感器2，其特征在于：所述有源像素传感器包括多个传感器像素单元，这些传感器像素单元与动态视觉传感器1之间连接有逻辑电路3，该逻辑电路3根据动态视觉传感器1输出的ON事件或OFF事件和外部输入的应答信号CRA输出两路控制信号A和B，同时控制多个有源像素图像传感器灰度值的输出，实现动态视觉传感器的输出事件与有源像素传感器输出的灰度值同步。
[0009]进一步，所述逻辑电路3包括两个反相器I1、I2，一个与非门NA，四个PMOS管MP2、MP3、MP4、MP5，以及六个NMOS管MN1、MN2、MN3、MN4、MN5、MN6，这些元件之间的连接关系如下：
[0010]第一反相器I1，其输入连接外部返回的行应答信号RRA，其输出信号A为第一路控制信号；
[0011]第二反相器I2，其输入连接外部返回的列应答信号CRA，输出端连接第五NMOS管MN5的栅极；
[0012]与非门NA，其输入为第二反相器I2的输出和第一反相器I1的输出信号A，其输出RST连接动态视觉传感器1；
[0013]第二PMOS管MP2，其栅极连接第一反相器I1的输出信号A，源极连接电源电压，其漏极连接第三PMOS管MP3和第四PMOS管MP4的源极；
[0014]第三PMOS管MP3和第四PMOS管MP4，其栅极分别接动态视觉传感器1输出的ON和OFF信号，其漏极输出信号B为第二路控制；第五PMOS管MP5，其栅极连接第三PMOS管MP3和第四PMOS管MP4的漏极输出信号B，漏极连接与非门NA的使能端，源极连接电源电压；
[0015]第一NMOS管MN1，其栅极连接第三PMOS管MP3和第四PMOS管MP4的漏极输出信号B，漏极为输出端RR，源极接地，
[0016]第二NMOS管MN2，其源极接地，漏极连接第三NMOS管MN3的源极，
[0017]第三NMOS管MN3，其漏极连接输出端CR，栅极连接第一反相器I1的输出信号A；
[0018]第四NMOS管MN4，其栅极连接第一反相器I1的输出信号A，漏极连接第六NMOS管MN6的栅极，源极连接第五NMOS管MN5的漏极；
[0019]第五NMOS管MN5，其源极接地，
[0020]第六NMOS管MN6，其漏极连接与非门NA的输出信号RST，源极接地。
[0021]进一步，所述有源像素图像传感器2，设有四个传感本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种实现事件与灰度值同步输出的动态视觉传感器像素电路，包括动态视觉传感器(1)和有源像素传感器(2)，其特征在于：所述有源像素传感器包括多个传感器像素单元，这些传感器像素单元与动态视觉传感器(1)之间连接有逻辑电路(3)，该逻辑电路(3)根据动态视觉传感器(1)输出的ON事件或OFF事件和外部输入的应答信号CRA输出两路控制信号A和B，同时控制多个有源像素图像传感器灰度值的输出，实现动态视觉传感器的输出事件信息与有源像素传感器输出的灰度值同步。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：所述逻辑电路(3)包括两个反相器I1、I2，一个与非门NA，四个PMOS管MP2、MP3、MP4、MP5，以及六个NMOS管MN1、MN2、MN3、MN4、MN5、MN6，这些元件之间的连接关系如下：第一反相器I1，其输入连接外部返回的行应答信号RRA，其输出信号A为第一路控制信号；第二反相器I2，其输入连接外部返回的列应答信号CRA，输出端连接第五NMOS管MN5的栅极；与非门NA，其输入为第二反相器I2的输出和第一反相器I1的输出信号A，其输出RST连接动态视觉传感器(1)；第二PMOS管MP2，其栅极连接第一反相器I1的输出信号A，源极连接电源电压，其漏极连接第三PMOS管MP3和第四PMOS管MP4的源极；第三PMOS管MP3和第四PMOS管MP4，其栅极分别接动态视觉传感器(1)输出的ON和OFF信号，其漏极输出信号B为第二路控制；第五PMOS管MP5，其栅极连接第三PMOS管MP3和第四PMOS管MP4的漏极输出信号B，漏极连接与非门NA的使能端，源极连接电源电压；第一NMOS管MN1，其栅极连接第三PMOS管MP3和第四PMOS管MP4的漏极输出信号B，漏极为输出端RR，源极接地，第二NMOS管MN2，其源极接地，漏极连接第三NMOS管MN3的源极，第三NMOS管MN3，其漏极连接输出端CR，栅极连接第一反相器I1的输出信号A；第四NMOS管MN4，其栅极连接第一反相器I1的输出信号A，漏极连接第六NMOS管MN6的栅极，源极连接第五NMOS管MN5的漏极；第五NMOS管MN5，其源极接地，第六NMOS管MN6，其漏极连接与非门NA的输出信号RST，源极接地。3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：所述有源像素图像传感器(2)，设有四个传感器像素单元(21，22，23，24)，每个像素单元均包括有源像素的IV转换电路及输出电路；所述有源像素的IV转换电路，包括第二光电二极管PD和栅漏短接的PMOS管GL，该光电二极管PD用于将光强信息转换成光电流，该栅漏短接的PMOS管GL用于将光电二极管的光电流转换成光电压；第二光电二极管PD的正端接地，负端连接栅漏短接的PMOS管GL的漏极，栅漏短接的PMOS管GL的源极连接电源电压；所述输出电路，包括两个开关管S1、S2和源跟随器SF，该第一开关管S1用于接收逻辑电路(3)输出的第二路控制信号B...
【专利技术属性】
技术研发人员：李先锐，夏璨璨，程俊，吕云哲，孙基伟，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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