【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及视觉传感，尤其涉及一种基于多尺度时空差分技术的视觉传感器芯片。
技术介绍
1、视觉传感器是一种用于感知环境中可见光信息并转换为电信号的光电检测器件。已经开发了各种类型的视觉传感器，诸如cis(cmos image sensor，cmos图像传感器)、dvs(dynamic vision sensor，动态视觉传感器)等，以提供物体的高性能图像信息。但是现有的视觉传感器无法确定与更早时刻的信号之间或者是相邻像素之外的时空相关性，存在时空感受野过小的问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种基于多尺度时空差分技术的视觉传感器芯片，用以解决现有技术中视觉传感器无法确定与更早时刻的信号之间或者是相邻像素之外的时空相关性，存在时空间感受野过小的缺陷，本专利技术通过将时差分和空间差分拓展到多尺度模式，有助于分析信号的时空关联性，具有更大的时空感受野，形成高效且鲁棒的视觉表示。
2、本专利技术提供一种基于多尺度时空差分技术的视觉传感器芯片，包括像素阵列、时间差分通路和/或空间差分通路；所述像素阵列包括多个像素单元；所述时间差分通路用于将当前时刻当前像素单元位置的信号与之前任意时刻当前像素单元位置的信号，在电荷域、模拟域或者数字域进行加权差分与量化运算，得到一路或多路多尺度时间差分值；所述空间差分通路用于将当前时刻当前像素单元位置的信号与当前时刻空间任意像素单元位置的信号，在电荷域、模拟域或者数字域进行加权差分与量化运算，得到一路或多路多尺度空间差分值。
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4、根据本专利技术提供的一种基于多尺度时空差分技术的视觉传感器芯片，所述时间差分模块和/或所述时间用量化模块设置于所述像素单元内，采用像素级信号读出的方式；或者所述时间差分模块和/或所述时间用量化模块设置于所述像素单元外，并由同处一列的像素单元共用，采用列级信号读出的方式；所述空间差分模块和/或所述空间用量化模块设置于所述像素单元内，采用像素级信号读出的方式；或者所述时间差分模块和/或所述时间用量化模块设置于所述像素单元外，并由同处一列的像素单元共用，采用列级信号读出的方式。
5、根据本专利技术提供的一种基于多尺度时空差分技术的视觉传感器芯片，所述像素阵列中每个像素单元中设置一个脉冲发生模块；或，所述像素阵列中所有像素单元共同连接一个脉冲发生模块；或，将所述像素阵列分成多个子区域，每个子区域中所有像素单元共同连接一个脉冲发生模块；其中，所述脉冲发生模块用于以固定时间间隔产生触发信号，或者以自适应、可编程的可变时间间隔产生触发信号，以控制感光模块的开始曝光时刻与曝光时长，连接到同一个脉冲发生模块的像素单元同步曝光，连接到不同脉冲发生模块的像素单元同步曝光或异步曝光；所述感光模块设置于所述像素单元内，用于将所述当前像素单元位置的光信号转换为模拟电信号。
6、根据本专利技术提供的一种基于多尺度时空差分技术的视觉传感器芯片，所述像素阵列中每个像素单元的曝光方式为全局曝光或滚动曝光。
7、本专利技术还提供一种基于多尺度时空差分技术的多通路的视觉传感器芯片，包括像素阵列、强度通路、时间差分通路和/或空间差分通路；所述像素阵列包括多个像素单元；所述强度通路用于确定当前时刻当前像素单元位置的入射光光强转换的电信号的量化值；所述时间差分通路用于将当前时刻当前像素单元位置的信号与之前任意时刻当前像素单元位置的信号，在电荷域、模拟域或者数字域进行加权差分与量化运算，得到一路或多路多尺度时间差分值；所述空间差分通路用于将当前时刻当前像素单元位置的信号与当前时刻空间任意像素单元位置的信号，在电荷域、模拟域或者数字域进行加权差分与量化运算，得到一路或多路多尺度空间差分值。
8、根据本专利技术提供的一种基于多尺度时空差分技术的多通路的视觉传感器芯片，所述像素阵列包括一种类型的像素单元，具有对应的强度通路，时间差分通路和/或空间差分通路；或，所述像素阵列包括两种类型的像素单元，第一类像素单元具有对应的强度通路，第二类像素单元具有对应的时间差分通路和/或空间差分通路。
9、根据本专利技术提供的一种基于多尺度时空差分技术的多通路的视觉传感器芯片，所述强度通路包括强度用存储节点和强度用量化模块；所述强度用存储节点用于存储当前时刻当前像素单元位置的入射光光强转换的电信号；所述强度用量化模块用于将所述当前时刻当前像素单元位置的入射光光强转换的电信号进行模拟数字转换，得到所述当前时刻当前像素单元位置的入射光光强转换的电信号的量化值；所述时间差分通路包括多个时间差分用存储节点、时间差分模块和时间用量化模块；多个所述时间差分用于存储节点分别用于存储的多个时刻当前像素单元位置的电信号；所述时间差分模块用于根据多个所述时刻当前像素单元位置的电信号，将当前时刻当前像素单元位置的电信号与之前任意时刻当前像素单元位置的电信号进行加权时间差分运算，得到所述多尺度时间差分值；所述多尺度时间差分过程中通过所述时间用量化模块完成模拟数字信号转换；所述空间差分通路包括与一个所述时间差分用存储节点复用的空间差分用存储节点、空间差分模块和空间用量化模块；所述空间差分用存储节点用于存储当前时刻当前像素单元位置的电信号；所述空间差分模块用于将当前时刻当前像素单元位置的电信号与当前时刻空间任意像素单元位置的电信号进行加权时间差分运算，得到所述多尺度空间差分值；所述多尺度空间差分过程中通过所述空间用量化模块完成模拟数字信号转换。
10、根据本专利技术提供的一种基于多尺度时空差分技术的多通路的视觉传感器芯片，所述强度用量化模块设置于所述像素单元内，采用像素级信号读出的方式；或者所述强度用量化模块设置与所述像素单元外，并由同处一列的像素单元共用，采用列级信号读出的方式；所述时间差分模块和/或所述时间用量化模块设置于所述像素单元内，采用像素级信号读出的方式；或者所述时间差分模块和/或所述时间用量化模块设置于所述像素单元外，并由同处一列的像素单元共用，采用列级信号读出的方式；所述空间差分模块和/或所述空间用量化模块设置于所述像素单元内，采用像素级信号读出的方式本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于多尺度时空差分技术的视觉传感器芯片，其特征在于，包括像素阵列、时间差分通路和/或空间差分通路；所述像素阵列包括多个像素单元；
2.根据权利要求1所述的基于多尺度时空差分技术的视觉传感器芯片，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的基于多尺度时空差分技术的视觉传感器芯片，其特征在于，所述时间差分模块和/或所述时间用量化模块设置于所述像素单元内，采用像素级信号读出的方式；或者所述时间差分模块和/或所述时间用量化模块设置于所述像素单元外，并由同处一列的像素单元共用，采用列级信号读出的方式；
4.根据权利要求1所述的基于多尺度时空差分技术的视觉传感器芯片，其特征在于，所述像素阵列中每个像素单元中设置一个脉冲发生模块；
5.根据权利要求1至4任一项所述的基于多尺度时空差分技术的视觉传感器芯片，其特征在于，所述像素阵列中每个像素单元的曝光方式为全局曝光或滚动曝光。
6.一种基于多尺度时空差分技术的多通路的视觉传感器芯片，其特征在于，包括像素阵列、强度通路、时间差分通路和/或空间差分通路；所述像素阵列包括多个像素单元；>
7.根据权利要求6所述的基于多尺度时空差分技术的多通路的视觉传感器芯片，其特征在于，所述像素阵列包括一种类型的像素单元，具有对应的强度通路，时间差分通路和/或空间差分通路；或，所述像素阵列包括两种类型的像素单元，第一类像素单元具有对应的强度通路，第二类像素单元具有对应的时间差分通路和/或空间差分通路。
8.根据权利要求6所述的基于多尺度时空差分技术的多通路的视觉传感器芯片，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的基于多尺度时空差分技术的多通路视觉传感器芯片，其特征在于，所述强度用量化模块设置于所述像素单元内，采用像素级信号读出的方式；或者所述强度用量化模块设置与所述像素单元外，并由同处一列的像素单元共用，采用列级信号读出的方式；
10.根据权利要求6所述的基于多尺度时空差分技术的多通路的视觉传感器芯片，其特征在于，所述像素阵列中每个像素单元中设置一个脉冲发生模块；
11.根据权利要求6至10任一项所述的基于多尺度时空差分技术的多通路的视觉传感器芯片，其特征在于，所述像素阵列中每个像素单元的曝光方式为全局曝光或滚动曝光。
...【技术特征摘要】
1.一种基于多尺度时空差分技术的视觉传感器芯片，其特征在于，包括像素阵列、时间差分通路和/或空间差分通路；所述像素阵列包括多个像素单元；
2.根据权利要求1所述的基于多尺度时空差分技术的视觉传感器芯片，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的基于多尺度时空差分技术的视觉传感器芯片，其特征在于，所述时间差分模块和/或所述时间用量化模块设置于所述像素单元内，采用像素级信号读出的方式；或者所述时间差分模块和/或所述时间用量化模块设置于所述像素单元外，并由同处一列的像素单元共用，采用列级信号读出的方式；
4.根据权利要求1所述的基于多尺度时空差分技术的视觉传感器芯片，其特征在于，所述像素阵列中每个像素单元中设置一个脉冲发生模块；
5.根据权利要求1至4任一项所述的基于多尺度时空差分技术的视觉传感器芯片，其特征在于，所述像素阵列中每个像素单元的曝光方式为全局曝光或滚动曝光。
6.一种基于多尺度时空差分技术的多通路的视觉传感器芯片，其特征在于，包括像素阵列、强度通路、时间差分通路和/或空间差分通路；所述像素阵列包括多个像素单元；<...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵蓉，陈雨过，王韬毅，林逸晗，施路平，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：
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