一种成像装置包括：图像感测装置，其包括被构造为将入射到所述图像检测像素上的光转换为表示图像的像素信号的一个或更多个第一图像检测像素和一个或更多个第二图像检测像素；第一晶体管，其联接到一个或更多个第一图像检测像素并且被构造为生成包括关于至少一个固定模式噪声FPN数据和至少一个随机电报噪声RTN数据的信息的物理不可克隆功能PUF数据；以及第二晶体管，其联接到一个或更多个第二图像检测像素并且被构造为生成通过转换与图像相对应的光而获取的图像数据；私钥生成单元，其被配置为基于PUF数据的至少一个FPN数据和至少一个RTN数据来生成私钥；以及图像加密单元，其被配置为使用私钥来加密图像数据。其被配置为使用私钥来加密图像数据。其被配置为使用私钥来加密图像数据。
【技术实现步骤摘要】
成像装置
[0001]本专利文档中公开的技术和实现方式总体上涉及具有图像数据的加密函数的成像装置。
技术介绍
[0002]图像感测装置是用于捕获光学图像的光并且将光学图像的光转换为电信号的半导体装置，电信号用于显示所捕获的图像并用于进一步处理所捕获的图像。包括汽车、医疗、计算机和通信行业的各个行业和部门的最近发展在各种装置(诸如智能电话、数码相机、游戏机、IoT(物联网)、机器人、安全摄像头和医疗微型摄像头)中产生对高性能图像传感器的各种需求。
[0003]图像感测装置可以大致分为CCD(电荷耦合器件)图像感测装置和CMOS(互补金属氧化物半导体)图像感测装置。CCD图像感测装置提供更好的图像质量，但是与CMOS图像感测装置相比，CCD图像感测装置倾向于消耗更多的功率并且更大。CMOS图像感测装置比CCD图像感测装置尺寸更小并且消耗更少的功率。此外，使用CMOS制造技术制造CMOS传感器，并且因此光敏元件和其它信号处理电路可以集成到单个芯片中，从而使得能够以更低成本生产小型化图像感测装置。由于这些原因，正在针对包括移动装置的许多应用开发CMOS图像感测装置。
技术实现思路
[0004]所公开的技术的各个实施方式涉及具有针对图像数据的黑客入侵具有高稳定性的加密功能的成像装置。
[0005]根据所公开技术的实施方式，成像装置可以包括：图像感测装置，所述图像感测装置包括：图像生成器，所述图像生成器被配置为通过将携载图像的入射光转换成指示所述图像的电信号来生成图像数据；以及物理不可克隆功能PUF生成器，所述PUF生成器被配置为生成物理不可克隆PUF数据，所述PUF数据与所述图像感测装置的独有物理特性相关联并且包括与所述图像感测装置的固定模式噪声相对应的至少一个固定模式噪声FPN数据和与所述图像感测装置的随机电报噪声相对应的至少一个随机电报噪声RTN数据；私钥生成单元，所述私钥生成单元与所述图像感测装置进行通信并且被配置为基于从所述PUF数据获取的所述至少一个FPN数据和所述至少一个RTN数据来生成私钥；以及图像加密单元，所述图像加密单元与所述图像感测装置和所述私钥生成单元进行通信，并且被配置为使用所述私钥来加密所述图像数据。PUF生成器包括第一晶体管，并且所述图像生成器包括与所述第一晶体管相对应的第二晶体管，并且其中，所述第一晶体管表现出与所述第二晶体管不同的性质。
[0006]根据所公开技术的另一实施方式，成像装置可以包括：图像感测装置，所述图像感测装置包括：一个或更多个第一图像检测像素和一个或更多个第二图像检测像素，所述一个或更多个第一图像检测像素和所述一个或更多个第二图像检测像素被构造为将入射到
图像检测像素上的光转换为表示图像的像素信号；第一晶体管，所述第一晶体管联接到所述一个或更多个第一图像检测像素并且被构造为生成包括关于至少一个固定模式噪声FPN数据和至少一个随机电报噪声RTN数据的信息的物理不可克隆功能PUF数据；以及第二晶体管，所述第二晶体管联接到所述一个或更多个第二图像检测像素并且被构造为生成通过转换与所述图像相对应的光而获取的图像数据；私钥生成单元，所述私钥生成单元被配置为基于所述PUF数据的所述至少一个FPN数据和所述至少一个RTN数据来生成私钥；以及图像加密单元，所述图像加密单元被配置为使用所述私钥来加密所述图像数据。第一晶体管表现出与第二晶体管不同的噪声形状。
[0007]应当理解，所公开的技术的前面的一般描述和以下详细描述都是示例性和解释性的，并且旨在提供对所要求保护的本公开的进一步解释。
附图说明
[0008]图1例示其中成像装置通过网络将图像数据发送到主机装置的系统的示例。
[0009]图2是例示基于所公开技术的一些实现方式的图1所示的成像装置的示例的框图。
[0010]图3是例示根据所公开技术的一些实现方式的图2所示的图像感测装置的示例的框图。
[0011]图4是例示基于所公开技术的一些实现方式的图3所示的像素阵列的示例的框图。
[0012]图5是例示基于所公开技术的一些实现方式的图3所示的单位像素和连接到单位像素的模数转换器(ADC)的示例的电路图。
[0013]图6是例示基于所公开技术的一些实现方式的图5所示的比较器的示例的电路图。
[0014]图7是例示基于所公开技术的一些实现方式的如何可以生成物理不可克隆功能(PUF)数据的示例的定时图。
[0015]图8是例示基于所公开技术的一些实现方式的如何可以生成PUF数据的另一示例的定时图。
[0016]图9是例示基于所公开技术的一些实现方式的如何可以生成PUF数据的另一示例的定时图。
[0017]图10是例示基于所公开的技术的一些实现方式的如何可以生成随机电报噪声(RTN)的示例的图。
具体实施方式
[0018]本专利文档提供了可以加密图像数据的成像装置的实现方式和示例。在一些实施方式中，所公开的技术可以被实现以提供用于高数据安全性的图像数据加密方案。基于所公开的技术的一些实施方式实现的成像装置可以使用(1)与成像装置的内部独有特性相关联的信息和(2)基于这样的独有特性随机生成的信息来加密图像数据，从而提高数据安全性。
[0019]现在将详细参考所公开的技术的实施方式，其示例在附图中示出。在可能的情况下，在整个附图中将使用相同的附图标记来指代相同或相似的部件。虽然本公开容许各种修改和替代形式，但是其特定实施方式在附图中以示例的方式示出。然而，本公开不应被解释为限于本文阐述的实施方式。
[0020]在下文中，将参照附图描述各个实施方式。然而，应当理解，所公开的技术不限于特定实施方式，而是包括实施方式的各种修改、等同物和/或替代物。所公开的技术的实施方式可以提供能够通过所公开的技术直接或间接地识别的各种效果。
[0021]图1例示其中成像装置通过网络将图像数据发送到主机装置的系统1的示例。
[0022]参照图1，系统1可以包括成像装置10、主机装置20和网络30。
[0023]在一些实现方式中，成像装置10可以包括任何机械、数字或电子观看装置、静态相机、摄像机、运动图片相机或能够记录、存储或发送视觉图像的任何其它仪器、设备或格式。成像装置10的示例可以包括移动装置(例如，智能电话、数码相机等)、个人计算机(PC)、膝上型计算机、包括监视摄像机(例如，闭路电视CCTV)的家庭系统或工业系统等。
[0024]成像装置10可以通过基于主机装置20的请求或预定义规则(例如，以特定间隔或当满足特定条件时)捕获场景的图像而生成图像数据，并且可以通过网络30将图像数据发送到主机装置20。这里，成像装置10可以使用物理不可克隆功能(physical unclonable function，PUF)生成私钥(KEY)，PUF是指针对诸如半导体装置的特定装置的物理性质的独有标识符。PUF可以基于在半导体制造工艺期间自然出现的独有物理变化或特定独有随机特性。成像装置10可以使用基于PUF的私钥本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种成像装置，该成像装置包括：图像感测装置，所述图像感测装置包括图像生成器，所述图像生成器通过将携载图像的入射光转换成指示所述图像的电信号来生成图像数据；以及物理不可克隆功能PUF生成器，所述PUF生成器生成物理不可克隆功能PUF数据，所述PUF数据与所述图像感测装置的独有物理特性相关联并且包括与所述图像感测装置的固定模式噪声相对应的至少一个固定模式噪声FPN数据和与所述图像感测装置的随机电报噪声相对应的至少一个随机电报噪声RTN数据；私钥生成单元，所述私钥生成单元与所述图像感测装置进行通信，并且基于从所述PUF数据获取的所述至少一个FPN数据和所述至少一个RTN数据来生成私钥；以及图像加密单元，所述图像加密单元与所述图像感测装置和所述私钥生成单元进行通信，并且使用所述私钥来加密所述图像数据，其中，所述PUF生成器包括第一晶体管并且所述图像生成器包括与所述第一晶体管相对应的第二晶体管，并且其中，所述第一晶体管表现出与所述第二晶体管不同的性质。2.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述第一晶体管具有比所述第二晶体管更小的栅极区域。3.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述第一晶体管具有比所述第二晶体管更高的阈值电压。4.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述PUF生成器基于在入射光被阻挡时生成的像素信号而生成所述PUF数据，其中，所述PUF数据包括关于所述至少一个FPN数据的信息。5.根据权利要求4所述的成像装置，该成像装置还包括：物理不可克隆功能PUF获取单元，所述PUF获取单元从所述PUF数据获取所述至少一个FPN数据，其中，所述PUF获取单元通过将所述PUF数据与第一阈值进行比较来确定所述至少一个FPN数据是第一逻辑电平还是第二逻辑电平。6.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述图像生成器和所述PUF生成器中的每一个包括：驱动晶体管，所述驱动晶体管将保持光电荷的浮置扩散区域的电位转换为电压信号。7.根据权利要求6所述的成像装置，其中，所述第一晶体管与包括在所述PUF生成器中的驱动晶体管相对应，并且所述第二晶体管与包括在所述图像生成器中的驱动晶体管相对应。8.根据权利要求6所述的成像装置，其中，所述PUF生成器基于所述驱动晶体管的所述电压信号在彼此连续联接的第一图像获取区段和第二图像获取区段中的每一个中生成所述PUF数据，其中，所述PUF数据包括关于所述至少一个RTN数据当中的第一随机电报噪声RTN数据的信息。9.根据权利要求8所述的成像装置，该成像装置还包括：物理不可克隆功能PUF获取单元，所述PUF获取单元从所述PUF数据获取所述至少一个
RTN数据，其中，所述PUF获取单元对在所述第一图像获取区段中生成的第一PUF数据和在所述第二图像获取区段中生成的第二PUF数据执行减法运算，并且通过将所述减法运算的结果与第二阈值进行比较来确定所述第一RTN数据是第一逻辑电平还是第二逻辑电平。10.根据权利要求1所述的成像装置，其中，所述图像生成器和所述PUF生成器中的每一个包括...
【专利技术属性】
技术研发人员：泽田宪，
申请(专利权)人：爱思开海力士有限公司，
类型：发明
国别省市：
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