基于事件检测的单光子成像设备制造技术

本申请公开了一种基于事件检测的单光子成像设备，该设备被配置为通过进行事件判断、事件检测和事件控制，输出动态帧率和分辨率的事件信号，大幅降低传输流量、储存容量和后端处理器的计算量，有效提高整体的应用效率。电源管理模块根据事件信号数量预测处理器功耗变化趋势，控制电源模块调整功率输出，以起到节能效果，满足超低功耗应用的要求。满足超低功耗应用的要求。满足超低功耗应用的要求。

【技术实现步骤摘要】
基于事件检测的单光子成像设备


[0001]本申请涉及单光子成像设备，尤其涉及一种基于事件检测的单光子成像设备。

技术介绍

[0002]传统单光子成像设备是以恒定的频率拍摄获取图像，将获取到的图像数据传输到人工智能处理器（AIP）进行分析处理，存在一定的延迟问题，在例如自动驾驶场景下，对于AIP处理的实时性具有较高要求，传输的图像中含有大量无效信息，也要通过AIP实时处理，造成了传统单光子成像传感器与AIP结合功耗非常大的问题，大量无效信息需要实时处理，还加大对数据传输和存储的容量的要求，需要大的传输带宽和高计算处理量，消耗了大量资源，降低了实时处理的效果和准确性。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请提供了一种基于事件检测的单光子成像设备。
[0004]为了解决上述技术问题，本申请采用了如下技术方案：
[0005]本申请提供一种基于事件检测的单光子成像设备，设备包括：
[0006]单光子感光阵列，包括多个像元，被配置为可接收入射光子，用于确定是否发生事件，并生成电信号；
[0007]事件检测模块，被配置为检测所述多个像元是否发生事件，生成与所述多个像元中确定发生事件的一个或多个像元所对应的一个或多个事件信号；
[0008]事件控制模块，被配置为从一个或多个事件信号中选择感兴趣区域内的一个或多个事件信号输出至接口模块或电源管理模块；
[0009]接口模块，被配置为输出一个或多个事件信号至人工智能处理器；
[0010]人工智能处理器，被配置为接收并处理一个或多个事件信号；
[0011]电源管理模块，被配置为根据一个或多个事件信号判断人工智能处理器功耗变化趋势，控制电源模块调整功率输出；
[0012]电源模块，被配置为向人工智能处理器供电。
[0013]优选地，所述像元包括：
[0014]感光阴极，被配置为捕获入射光子并产生光电子；
[0015]采集阳极，被配置为捕获光电子并产生光敏电平；
[0016]事件判断单元，被配置为将采集阳极当前光敏电平与参考电平作差，将差值分别与开启阈值和关闭阈值比较，输出开启信号或关闭信号；
[0017]保持单元，被配置为保持并输出开启信号或关闭信号；
[0018]复位单元，被配置为在保持单元输出信号前，将所述参考电平复位至所述采集阳极当前光敏电平。
[0019]优选地，所述感光阴极材料包括Si、Ge、GaAs、InGaAsP、InGaAs或InAs/GaAsSb II类超晶格。
[0020]优选地，所述采集阳极包括光电倍增管、雪崩光电二极管、单光子雪崩二极管、硅光电倍增管、增强型光电极管、电子倍增CCD或科学级sCMOS。
[0021]优选地，所述事件判断单元包括：
[0022]减法器电路，被配置为将采集阳极当前光敏电平与参考电平作差；
[0023]比较器电路，被配置为将差值分别与开启阈值和关闭阈值比较，输出开启信号或关闭信号。
[0024]优选地，所述事件检测模块包括：
[0025]行地址生成单元，被配置为根据开启信号或关闭信号生成对应像元的行地址、极性信息和时间戳；
[0026]列地址生成单元，被配置为根据开启信号或关闭信号生成对应像元的列地址；
[0027]事件生成单元，被配置为根据行地址、列地址、极性信息和时间戳生成事件信号。
[0028]优选地，所述电源管理模块包括：
[0029]接收单元，被配置为接收一个或多个事件信号；
[0030]判断单元，被配置为根据一个或多个事件信号判断人工智能处理器功耗变化趋势；
[0031]执行单元，被配置为根据人工智能处理器功耗变化趋势，控制电源模块调整功率输出。
[0032]优选地，所述执行单元具体被配置为：当判定人工智能处理器功耗变高时，调高电源模块的输入母线电压，以增加电源模块的输出功率；当判定人工智能处理器功耗变低时，调低电源模块的输入母线电压，以减小电源模块的输出功率。
[0033]相较于现有技术，本申请具有以下有益效果：
[0034]基于以上技术方案可知，本申请提供的基于事件检测的单光子成像设备被配置为通过进行事件判断、事件检测和事件控制，输出动态帧率和分辨率的事件信号，大幅降低传输流量、储存容量和后端处理器的计算量，有效提高整体的应用效率。电源管理模块根据事件信号数量预测处理器功耗变化趋势，控制电源模块调整功率输出，以起到节能效果，满足超低功耗的应用。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0036]图1是本申请实施例提供的一种基于事件检测的单光子成像设备框图。
[0037]图2是本申请实施例提供的一种像元框图。
[0038]图3是本申请实施例提供的一种事件检测模块结构框图。
[0039]图4是本申请实施例提供的一种电源管理模块结构框图。
具体实施方式
[0040]为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本
技术的具体实施方式做详细的说明。
[0041]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本技术内涵的情况下做类似推广，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0042]应当说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语
“ꢀ
包括”、
“ꢀ
包含”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0043]图1是本申请实施例提供的一种基于事件检测的单光子成像设备的框图。
[0044]参考图1，单光子成像设备可以包括单光子感光阵列、事件检测模块、事件控制模块、接口模块、人工智能处理器、电源管理模块和电源模块。
[0045]单光子感光阵列，包括多个像元，被配置为接收入射光子，用于确定是否发生事件，并生成电信号。
[0046]具体地，单光子感光阵列可以经过光学系统接收来自物体反射的单个或少量光子激发的光电子信号放大，通过脉冲甄别和累计等技术识别提取极弱光电子信号，达到光电探测的超灵敏极限，产生光敏电平，通过将先本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于事件检测的单光子成像设备，其特征在于，所述设备包括：单光子感光阵列，包括多个像元，被配置为可接收入射光子，用于确定是否发生事件，并生成电信号；事件检测模块，被配置为检测所述多个像元是否发生事件，生成与所述多个像元中确定发生事件的一个或多个像元所对应的一个或多个事件信号；事件控制模块，被配置为从一个或多个事件信号中选择感兴趣区域内的一个或多个事件信号输出至接口模块或电源管理模块；接口模块，被配置为输出一个或多个事件信号至人工智能处理器；人工智能处理器，被配置为接收并处理一个或多个事件信号；电源管理模块，被配置为根据一个或多个事件信号判断人工智能处理器功耗变化趋势，控制电源模块调整功率输出；电源模块，被配置为向人工智能处理器供电。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述像元包括：感光阴极，被配置为捕获入射光子并产生光电子；采集阳极，被配置为捕获光电子并产生光敏电平；事件判断单元，被配置为将采集阳极当前光敏电平与参考电平作差，将差值分别与开启阈值和关闭阈值比较，输出开启信号或关闭信号；保持单...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵照，
申请(专利权)人：合肥芯福传感器技术有限公司，
类型：新型
国别省市：