一种图像传感器及其使用方法技术

本申请公开一种图像传感器及使用方法，图像传感器包括多个像素，像素包括感光单元，用于获取感光信号；图像传感电路和事件传感电路，分别用于输出灰度图像信号和检测信号；逻辑驱动电路包括连接图像传感电路的晶体管TX1和连接事件传感电路的晶体管TX2，晶体管TX1和TX2根据来自边缘条件处理器的控制信号，驱动所述感光信号传输至图像传感电路或事件传感电路；模拟数字转换器，用于转换灰度图像信号为第一图像数据；地址事件表示电路，用于根据检测信号输出事件数据；图像处理器，用于接收并处理所述第一图像数据，输出第二图像数据；边缘条件处理器，用于根据第二图像数据进行目标识别或根据事件数据进行计数检测，向所述逻辑驱动电路输出控制信号。辑驱动电路输出控制信号。辑驱动电路输出控制信号。

【技术实现步骤摘要】
一种图像传感器及其使用方法


[0001]本申请涉及传感器技术，尤其涉及一种图像传感器及其使用方法。

技术介绍

[0002]图像传感器作为相机和监控设备的核心部件，对获取被摄场景的图像品质有着决定性的影响。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。
[0003]动态视觉传感器模拟生物视网膜处理信息的机制，与基于帧的传统相机的工作机制和输出方式不同，动态视觉传感器的像素可以单独检测光照强度对数的变化，并在变化量超过一定阈值时输出包含位置、时间、极性的事件信息，拥有低延迟、高动态范围、低功耗的优点，其独特的输出方式和工作特性使其特别适应于有高速运动、光照条件变化较大或小能耗的场合。然而单纯的动态视觉传感器输出的事件，只提供了事件的像素地址、时间和极性，这些信息无法满足对可视化的需求，给后期数据处理带来了很大的困扰，且应用领域也存在一定的局限性。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供了一种图像传感器及其使用方法。
[0005]为了解决上述技术问题，本申请采用了如下技术方案：一种图像传感器，其特征在于，所述图像传感器包括：像素阵列，所述像素阵列包括在行方向和列方向上阵列排布的多个像素，所述像素包括感光单元、逻辑驱动电路、图像传感电路和事件传感电路，所述感光单元用于获取感光信号，所述图像传感电路用于接收所述感光信号并进行处理，输出灰度图像信号，所述事件传感电路用于根据感光信号输出检测信号；所述逻辑驱动电路包括连接图像传感电路的晶体管TX1和连接事件传感电路的晶体管TX2，晶体管TX1和TX2根据来自边缘条件处理器的控制信号，驱动所述感光信号传输至所述图像传感电路或所述事件传感电路；模拟数字转换器，用于接收并转换所述灰度图像信号，输出第一图像数据；地址事件表示电路，用于接收所述检测信号，生成时间戳和像素地址，根据所述检测信号、时间戳和像素地址输出事件数据；图像处理器，用于接收并处理所述第一图像数据，输出第二图像数据；边缘条件处理器，用于接收所述第二图像数据或所述事件数据，根据所述第二图像数据进行目标识别或根据所述事件数据进行计数检测，向所述逻辑驱动电路输出控制信号，以确定所述感光信号传输至所述图像传感电路或所述事件传感电路。
[0006]可选地，所述感光单元为光电二极管。
[0007]可选地，所述事件传感电路包括：放大电路，用于对所述感光信号进行放大；
事件检测电路，用于对放大后的信号进行检测，确定像元是否检测到事件，输出检测信号；保持电路，用于接收并保持所述检测信号。
[0008]可选地，所述地址事件表示电路包括：行地址事件表示电路，包括时间戳生成器，所述行地址事件表示电路接收所述检测信号，基于所述检测信号生成像素行地址和时间戳，将所述检测信号、像素行地址和时间戳输出至输出缓冲器；列地址事件表示电路，用于输出像素列地址；输出缓冲器，用于接收所述检测信号、行地址、列地址和时间戳，输出事件数据。
[0009]一种图像传感器的使用方法，其特征在于，所述方法包括：设置逻辑驱动电路中连接图像传感电路的晶体管TX1截止，设置逻辑驱动电路中连接事件传感电路的晶体管TX2导通；通过对在特定时间段上在像素阵列生成的事件数据进行计数，来检测在所述特定时间段中生成的数据的量是否不小于参考值，若是，则设置所述晶体管TX1导通。
[0010]一种图像传感器的使用方法，其特征在于，所述方法包括：设置逻辑驱动电路中连接图像传感电路的晶体管TX1导通，设置逻辑驱动电路中连接事件传感电路的晶体管TX2截止；通过对在特定时间段上获取的第二图像数据进行目标识别，来检测在所述特定时间段中是否识别到特定对象，若是，则设置所述晶体管TX2导通。
[0011]相较于现有技术，本申请具有以下有益效果：逻辑驱动电路包括连接图像传感电路的晶体管TX1和连接事件传感电路的晶体管TX2，晶体管TX1和TX2根据来自边缘条件处理器的控制信号，驱动所述感光信号传输至所述图像传感电路或所述事件传感电路，边缘条件处理器根据第二图像数据进行目标识别或根据所述事件数据进行计数检测，并根据识别结果或计数检测结果控制晶体管TX1和TX2的截止或导通。因此图像传感器可以实现仅输出图像、仅输出事件和既输出事件也输出图像，三种工作方式。仅输出事件时，异步工作特性使图像传感器功耗大幅降低；仅输出图像时，可根据图像进行目标识别，识别到特定目标再开启输出事件，可实现对高速运动的特定对象的进行低延迟捕获。对于图像传感器中的一个像素，事件传感电路和图像传感电路共用同一个感光单元，节省芯片面积，电路结构简单。
附图说明
[0012]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。
[0013]图1是本申请实施例提供的一种图像传感器像素结构示意图。
[0014]图2是本申请实施例提供的一种图像传感器结构示意图。
[0015]图3是本申请实施例提供的一种逻辑驱动电路结构示意图。
[0016]图4是本申请实施例提供的一种图像传感电路中的放大电路结构示意图。
[0017]图5是本申请实施例提供的一种事件传感电路结构示意图。
[0018]图6是本申请实施例提供的一种AER电路结构示意图。
[0019]图7是本申请实施例提供的一种图像传感器的使用方法流程图。
[0020]图8是本申请实施例提供的另一种图像传感器的使用方法流程图。
具体实施方式
[0021]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。
[0022]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，但是本专利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专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。
[0023]应当说明的是，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。
[0024]图1为本申请实施例提供的一种图像传感器像素结构示意图。
[0025]参考图1，图像传感器包括像素阵列10，像素阵列10包括在行方向和列方向上排列的多个像素11。每个像素11包括感光单元12、逻辑驱动电路13、图像传感电路14和事件传感电路15。
[0026]感光单元12用于获取与入射光接收量成正相关的电信号作为感光信号。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像传感器，其特征在于，所述图像传感器包括：像素阵列，所述像素阵列包括在行方向和列方向上阵列排布的多个像素，所述像素包括感光单元、逻辑驱动电路、图像传感电路和事件传感电路，所述感光单元用于获取感光信号，所述图像传感电路用于接收所述感光信号并进行处理，输出灰度图像信号，所述事件传感电路用于根据感光信号输出检测信号；所述逻辑驱动电路包括连接图像传感电路的晶体管TX1和连接事件传感电路的晶体管TX2，晶体管TX1和TX2根据来自边缘条件处理器的控制信号，驱动所述感光信号传输至所述图像传感电路或所述事件传感电路；模拟数字转换器，用于接收并转换所述灰度图像信号，输出第一图像数据；地址事件表示电路，用于接收所述检测信号，生成时间戳和像素地址，根据所述检测信号、时间戳和像素地址输出事件数据；图像处理器，用于接收并处理所述第一图像数据，输出第二图像数据；边缘条件处理器，用于接收所述第二图像数据或所述事件数据，根据所述第二图像数据进行目标识别或根据所述事件数据进行计数检测，向所述逻辑驱动电路输出控制信号，以确定所述感光信号传输至所述图像传感电路或所述事件传感电路。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述感光单元为光电二极管。3.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述事件传感电路包括：放大电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵照，闻棕择，
申请(专利权)人：中科微机电技术北京有限公司，
类型：发明
国别省市：