【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及视觉传感，尤其涉及一种基于像素融合技术的视觉传感器芯片。
技术介绍
1、视觉传感器是指利用感光元件将外部光学信息转化为电信号图像的仪器，现有技术中最常用的视觉传感器为cis(cmos image sensor，cmos图像传感器)。其中，cis为基于帧的采样原理的图像传感器，广泛应用于手机或相机的摄像模组中，这类图像传感器具有色彩还原度及图像质量高的优势，然而其获取的图像信号的动态范围较小，在有限带宽下难以提高拍摄速度。另一种新型的图像传感器dvs(dynamic vision sensor，动态视觉传感器)的特点是能够以稀疏事件流的形式感知动态场景的变化，因拍摄速度较快，且获取的图像信号的动态范围较大，然而这类传感器存在分辨率低，有效信息损失过多的问题。
2、现有技术中，cis采集的视频帧的帧率不高，在一定时间段内采集到的视频帧的数量有限；dvs在画面中存在大范围闪光或者是光强剧烈变化时，可能无法正常输出图像，导致无法获取场景中的空间变化，且dvs容易受到噪声干扰，因此，本专利技术亟需提供一种改进的视觉传感器。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种基于像素融合技术的视觉传感器芯片，用以解决现有技术中传感器存在噪声问题显著和带宽受限的缺陷，将像素融合技术引入到三通路视觉传感芯片架构，可以有效提高输出信噪比，并进一步降低传输带宽。
2、本专利技术提供一种基于像素融合技术的视觉传感器芯片，包括像素阵列、强度通路、时间差分通路和空间差分通路；所述像素
3、根据本专利技术提供的一种基于像素融合技术的视觉传感器芯片，所述强度通路包括第一强度用融合模块和第一强度用量化模块；所述第一强度用融合模块用于将当前时刻当前融合像素位置的多个所述像素单元的模拟信号进行融合，得到第一强度融合信号；所述第一强度用量化模块用于将所述第一强度融合信号进行模拟数字转换，得到所述融合像素的入射光光强转换的电信号的量化值。
4、根据本专利技术提供的一种基于像素融合技术的视觉传感器芯片，所述强度通路包括第二强度用量化模块和第二强度用融合模块；所述第二强度用量化模块用于将当前时刻当前融合像素位置的多个像素单元的模拟信号进行模拟数字转换，得到每个所述像素单元的入射光光强转换的电信号的量化值；所述第二强度用融合模块用于将多个所述像素单元的入射光光强的量化值进行融合，得到所述融合像素的入射光光强转换的电信号的量化值。
5、根据本专利技术提供的一种基于像素融合技术的视觉传感器芯片，所述时间差分通路包括第一时间差分用融合模块、第一时间差分模块和第一时间用量化模块；所述第一时间差分用融合模块用于将多个所述像素单元的电信号进行融合，得到不同时刻当前融合像素位置的第一时间差分用融合信号；所述第一时间差分模块用于将当前时刻当前融合像素位置的第一时间差分用融合信号与上一时刻当前融合像素位置的第一时间差分用融合信号进行时间差分运算，得到所述融合像素的时间差分值；所述融合与时间差分过程中通过所述第一时间用量化模块完成模拟数字信号转换。
6、根据本专利技术提供的一种基于像素融合技术的视觉传感器芯片，所述时间差分通路包括第二时间差分模块、第二时间用量化模块和第二时间差分用融合模块；所述第二时间差分模块用于确定每个所述像素单元的时间差分值；每个所述像素单元的时间差分值通过当前时刻当前像素单元位置的电信号与上一时刻当前像素单元位置的电信号进行时间差分运算得到；所述第二时间差分用融合模块用于将多个所述像素单元的时间差分值进行融合，得到所述融合像素的时间差分值；所述融合与时间差分过程中通过所述第二时间用量化模块完成模拟数字信号转换。
7、根据本专利技术提供的一种基于像素融合技术的视觉传感器芯片，所述空间差分通路包括第一空间差分用融合模块、第一空间差分模块和第一空间用量化模块；所述第一空间差分用融合模块用于将多个所述像素单元的电信号进行融合，得到当前时刻当前融合像素位置的第一空间差分用融合信号；所述第一空间差分模块用于将当前时刻当前融合像素位置的第一空间差分用融合信号与当前时刻空间关联融合像素位置的第一空间差分融合信号进行空间差分运算，得到所述融合像素的空间差分值；所述融合与空间差分过程中通过所述第一空间用量化模块完成模拟数字信号转换。
8、根据本专利技术提供的一种基于像素融合技术的视觉传感器芯片，所述空间差分通路包括第二空间差分模块、第二空间用量化模块和第二空间差分用融合模块；所述第二空间差分模块用于确定每个所述像素单元的空间差分值；每个所述像素单元的空间差分值通过当前时刻当前像素单元位置的电信号与当前时刻空间关联像素位置的电信号进行空间差分运算得到；所述第二空间差分用融合模块用于将所述多个像素单元的空间差分值进行融合，得到所述融合像素的空间差分值；所述融合与空间差分过程中通过所述第二空间用量化模块完成模拟数字信号转换。
9、根据本专利技术提供的一种基于像素融合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。
10、根据本专利技术提供的一种基于像素融合技术的视觉传感器芯片，所述像素阵列中每个单元像素的曝光方式为全局曝光或滚动曝光。
11、根据本专利技术提供的一种基于像素融合技术的视觉传感器芯片，所述像素单元设置有彩色滤光片的情况下，所述像素单元对应通路的输出颜色类型为彩色值；所述像素单元未设置有彩色滤光片的情况下，所述像素单元对应通路的输出颜色类型为灰度值。
12、本专利技术提供的一种基于像素融合技术的视觉传感器芯片，包括：像素阵列、强度通路、时间差分通路和空间差分通路；像素阵列包括多个像素单元；融合技术用于将融合像素范围内的多个像素单元的信号融合为一个信号再输出；强度通路确定融合像素的入射本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于像素融合技术的视觉传感器芯片，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所述的基于像素融合技术的视觉传感器芯片，其特征在于，所述强度通路包括第一强度用融合模块和第一强度用量化模块；
3.根据权利要求1所述的基于像素融合技术的视觉传感器芯片，其特征在于，所述强度通路包括第二强度用量化模块和第二强度用融合模块；
4.根据权利要求1所述的基于像素融合技术的视觉传感器芯片，其特征在于，所述时间差分通路包括第一时间差分用融合模块、第一时间差分模块和第一时间用量化模块；
5.根据权利要求1所述的基于像素融合技术的视觉传感器芯片，其特征在于，所述时间差分通路包括第二时间差分模块、第二时间用量化模块和第二时间差分用融合模块；
6.根据权利要求1所述的基于像素融合技术的视觉传感器芯片，其特征在于，所述空间差分通路包括第一空间差分用融合模块、第一空间差分模块和第一空间用量化模块；
7.根据权利要求1所述的基于像素融合技术的视觉传感器芯片，其特征在
8.根据权利要求1所述的基于像素融合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；
9.根据权利要求1所述的基于像素融合技术的视觉传感器芯片，其特征在于，所述像素阵列中每个单元像素的曝光方式为全局曝光或滚动曝光。
10.根据权利要求1至9任一项所述的基于像素融合技术的视觉传感器芯片，其特征在于，所述像素单元设置有彩色滤光片的情况下，所述像素单元对应通路的输出颜色类型为彩色值；所述像素单元未设置有彩色滤光片的情况下，所述像素单元对应通路的输出颜色类型为灰度值。
...【技术特征摘要】
1.一种基于像素融合技术的视觉传感器芯片，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所述的基于像素融合技术的视觉传感器芯片，其特征在于，所述强度通路包括第一强度用融合模块和第一强度用量化模块；
3.根据权利要求1所述的基于像素融合技术的视觉传感器芯片，其特征在于，所述强度通路包括第二强度用量化模块和第二强度用融合模块；
4.根据权利要求1所述的基于像素融合技术的视觉传感器芯片，其特征在于，所述时间差分通路包括第一时间差分用融合模块、第一时间差分模块和第一时间用量化模块；
5.根据权利要求1所述的基于像素融合技术的视觉传感器芯片，其特征在于，所述时间差分通路包括第二时间差分模块、第二时间用量化模块和第二时间差分用融合模块；
6.根据权利要求1所述的基于像素融合技术的视觉传...
【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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