抑制噪声事件的像素电路及传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种抑制噪声事件的像素电路及传感器。为解决低照度下黑噪声生成频率过高问题，本发明专利技术设计了可以抑制该类噪声的像素电路，其包括感测电路、时变电路和缓冲电路，感测电路包括第一晶体管，第一放大器以及光电二极管和暗电流增强模块，其中第一晶体管的第一端耦接至电源，第一晶体管的第二端耦接至光电二极管的阴极；光电二极管的阳极接地，光电二极管的阴极还耦接至第一放大器的输入端；暗电流增强模块，其两端并联在光电二极管的两端，以抑制像素电路生成的噪声。本发明专利技术以增强光电二极管两端的暗电流为技术手段，解决了黑噪声技术问题，获得了事件相机在低照度下也能有较低噪声水平技术效果。本发明专利技术适于事件相机和类脑计算领域。脑计算领域。脑计算领域。

【技术实现步骤摘要】
抑制噪声事件的像素电路及传感器


[0001]本专利技术涉及一种抑制噪声事件的像素电路及传感器，具体涉及一种应用在事件相机中的可抑制噪声事件生成的像素电路及传感器。

技术介绍

[0002]事件相机，也称为动态视觉传感器，是一种新型的图像传感器。由于具有事件驱动、低功耗、低延迟等诸多优点，因而广泛受到学术界、产业界的欢迎。事件相机与类脑计算联系极为密切，事件相机的输出结果非常适合于类脑计算。
[0003]事件相机中的每个像素独立工作，并在感受到的光线超过阈值后发放一个ON/OFF事件。然而，由于晶体管的结泄漏（junction leakage）和寄生光电流的影响，现有技术中的像素电路会产生与光线明暗变化无关的噪声事件，比如黑噪声。
[0004]黑噪声，是一种高频的、与较低照度条件有关的噪声事件。在较黑环境中，乃至于在较好光照条件下视场内的黑色物体，事件相机（黑色物体成像区域）都可能会生成大量高频噪声事件，如果光照不断降低，噪声频率甚至可以高达数百赫兹，这严重影响事件相机的应用场景。
[0005]为此，需要一种低成本的、有效的噪声过滤解决方案，尤其是在像素电路层面即可消除噪声事件的事件相机。

技术实现思路

[0006]为了解决或缓解上述部分或全部技术问题，本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种抑制噪声事件的像素电路，其包括感测电路、时变电路和缓冲电路，所述感测电路包括第一晶体管413，第一放大器415以及光电二极管411和暗电流增强模块800，其中所述第一晶体管的第一端耦接至电源，第一晶体管的第二端耦接至所述光电二极管的阴极；所述光电二极管的阳极接地，光电二极管的阴极还耦接至第一放大器的输入端；所述第一放大器的输出端耦接至所述第一晶体管的栅极；所述第一放大器的输出耦接至时变电路中，所述时变电路的输出耦接至缓冲电路中；所述缓冲电路输出像素输出电压；其中，所述暗电流增强模块，其两端并联在所述光电二极管的两端，以抑制像素电路生成的噪声。
[0007]在某类实施例中，所述第一放大器的输出端还耦接至时变电路中的第一电容431的第一端；所述第一电容的第二端耦接至第二放大器433的输入端，以及第二电容的第一端和开关437的第一端；所述第二放大器的输出端，以及第二电容的第二端和开关的第二端，共同耦接至缓冲电路中第二晶体管451的栅极；所述第二晶体管的第一端耦接电源，第二晶体管的第二端耦接第三晶体管453的第一端；所述第三晶体管的栅极受控于选择信号，第三晶体管的第二端输出的是像素输出电压。
[0008]在某类实施例中，所述第一放大器的输出端还耦接至时变电路中的第一电容431的第一端；第一电容431的第二端耦接至缓冲电路中第二晶体管451的栅极；时变电路中的开关437的第一端耦接至偏置电压，所述开关的第二端耦接至第一电容的第二端；并且，所
述开关的控制端受控于复位电路470。
[0009]在某类实施例中，所述开关受控于复位信号和选择信号的组合。
[0010]在某类实施例中，所述暗电流增强模块包括一个晶体管，该晶体管的栅极耦接至所述光电二极管的一端（比如阴极），该晶体管的源极和漏极共同耦接至所述光电二极管的另一端（比如阳极）。
[0011]在某类实施例中，所述复位信号和选择信号，经过复位电路470的处理后，用于控制所述开关的通断。
[0012]在某类实施例中，所述复位电路是与门电路。
[0013]在某类实施例中，所述第一放大器将所述光电二极管阴极的输出电压以对数尺度对其放大。
[0014]一种传感器，该传感器包括像素阵列，所述像素阵列中的至少部分像素电路，是如前任一项所述的抑制噪声事件的像素电路。
[0015]在某类实施例中，该传感器还包括事件生成电路，所述事件生成电路包括第一比较器610和第二比较器650；第一比较器的输入为第一参考信号和像素输出电压，比较二者后以确定是否发放ON事件；第二比较器的输入为第二参考信号和像素输出电压，比较二者后以确定是否发放OFF事件。
[0016]在某类实施例中，所述事件生成电路还包括ADC电路，所述ADC电路用于将像素输出电压转换为数字信号，并用于校准。
[0017]本专利技术的部分或全部实施例，具有如下有益技术效果：1）通过暗电流增强模块800，可以提升传感器在较低照度下的噪声表现，抑制噪声水平，提升传感器（事件相机）性能；2）成本低，代价低。仅仅通过一个晶体管即可解决低照度下的噪声问题，不会显著增大像素面积，降低硅成本。
[0018]更多的有益效果将在优选实施例中作进一步的介绍。
[0019]以上披露的技术方案/特征，旨在对具体实施方式部分中所描述的技术方案、技术特征进行概括，因而记载的范围可能不完全相同。但是该部分披露的这些新的技术方案同样属于本专利技术文件所公开的众多技术方案的一部分，该部分披露的技术特征与后续具体实施方式部分公开的技术特征、未在说明书中明确描述的附图中的部分内容，以相互合理组合的方式披露更多的技术方案。
[0020]本专利技术任意位置所披露的所有技术特征所组合出的技术方案，用于支撑对技术方案的概括、专利文件的修改、技术方案的披露。
附图说明
[0021]图1是本专利技术某一实施例中像素电路的电路图；图2是事件生成电路的原理图；图3是低照度下其它事件相机与应用本专利技术后的事件相机的平均噪声水平对比图。
具体实施方式
[0022]由于不能穷尽描述各种替代方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案中的要点内容进行清楚、完整地描述。对于下文未详细披露的其它的技术方案和细节，一般均属于本领域通过常规手段即可实现的技术目标或技术特征，限于篇幅，本专利技术不对其详细介绍。
[0023]除非是除法的含义，本专利技术中任意位置的“/”均表示逻辑“或”。本专利技术任意位置中的“第一”、“第二”等序号仅仅用于描述上的区分标记，并不暗示时间或空间上的绝对顺序，也不暗示冠以这种序号的术语与冠以其它定语的相同术语必然是不同的指代。
[0024]本专利技术会对各种用于组合成各种不同具体实施例的要点进行描述，这些要点将被组合至各种方法、产品中。在本专利技术中，即便仅在介绍方法/产品方案时所描述的要点，意味着对应的产品/方法方案也明确地包括该技术特征。
[0025]本专利技术中任意位置处描述存在或包括某步骤、模块、特征时，并不暗示这种存在是排它性地唯一存在，本领域技术人员完全可以根据本专利技术所披露的技术方案而辅以其它技术手段而获得其它实施例。本专利技术所公开的实施例，一般是出于披露优选实施例的目的，但这并不暗示该优选实施例的相反实施例，为本专利技术所排斥/排除，只要这种相反实施例至少解决了本专利技术的某个技术问题，都是本专利技术所希望涵盖的。基于本专利技术中具体实施例描述的要点，本领域技术人员完全可以对某些技术特征施加替换、删减、增加、组合、调换顺序等手段，获得一个仍遵循本专利技术构思的技术方案。这些未脱离本专利技术技术构思的方案也在本专利技术保护范围之内。
[0026]在本专利技术的某实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抑制噪声事件的像素电路，其包括感测电路、时变电路和缓冲电路，其特征在于：所述感测电路包括第一晶体管（413），第一放大器（415）以及光电二极管（411）和暗电流增强模块（800）；所述第一晶体管的第一端耦接至电源，第一晶体管的第二端耦接至所述光电二极管的阴极；所述光电二极管的阳极接地，光电二极管的阴极还耦接至第一放大器的输入端；所述第一放大器的输出端耦接至所述第一晶体管的栅极；所述第一放大器的输出耦接至时变电路中，所述时变电路的输出耦接至缓冲电路中；所述缓冲电路输出像素输出电压；其中，所述暗电流增强模块，其两端并联在所述光电二极管的两端，以抑制像素电路生成的噪声。2.根据权利要求1所述的抑制噪声事件的像素电路，其特征在于：所述第一放大器的输出端还耦接至时变电路中的第一电容（431）的第一端；所述第一电容的第二端耦接至第二放大器（433）的输入端，以及第二电容的第一端和开关（437）的第一端；所述第二放大器的输出端，以及第二电容的第二端和开关的第二端，共同耦接至缓冲电路中第二晶体管（451）的栅极；所述第二晶体管的第一端耦接电源，第二晶体管的第二端耦接第三晶体管（453）的第一端；所述第三晶体管的栅极受控于选择信号，第三晶体管的第二端输出的是像素输出电压。3.根据权利要求1所述的抑制噪声事件的像素电路，其特征在于：所述第一放大器的输出端还耦接至时变电路中的第一电容（431）的第一端；第一电容（431）的第二端耦接至缓冲电路中第二晶体管（451）的栅极；时变电路中的开关（437）的第一端耦接至偏置电压，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：程伯骏，库佩利奥卢，
申请(专利权)人：成都时识科技有限公司，
类型：发明
国别省市：