[发明专利]低功率和低数据速率成像仪

权利要求书

1.一种成像系统，包括：

像素阵列，所述像素阵列具有多个光敏元件，其以栅格构造被布置并且被划分成光敏元件的多个群组，在所述栅格构造中，光敏元件的每个群组中的光敏元件与彼此相邻，所述像素阵列被配置成在所述多个光敏元件中的单独的光敏元件处输出与光强度成比例的读出电压；

模拟至数字转换器，其可操作地连接到像素阵列以接收读出电压，并且将读出电压转换成经数字化的光强度值；以及

至少一个处理器，其可操作地连接到像素阵列以及模拟至数字转换器，所述至少一个处理器被配置成选择性地用以下之一来操作光敏元件的所述多个群组中的光敏元件的每个群组：(i)高分辨率模式，其中像素阵列输出与光敏元件的相应群组中的所有光敏元件相对应的读出电压，以及(ii)低分辨率模式，其中像素阵列输出仅仅与光敏元件的相应群组中的光敏元件的子集相对应的读出电压，

其中光敏元件的所述多个群组中的光敏元件的每个群组可由所述至少一个处理器在不同的时间用所述高分辨率模式和低分辨率模式二者来操作，

其中所述至少一个处理器被配置成：

对于用低分辨率模式来被操作的光敏元件的所述多个群组中的光敏元件的每个群组，控制所述模拟至数字转换器以利用比模拟至数字转换器的最大位深度小的第一位深度来转换与光敏元件的相应群组中的光敏元件的相应子集相对应的读出电压；以及

对于用高分辨率模式来被操作的光敏元件的所述多个群组中的光敏元件的每个群组，控制所述模拟至数字转换器以利用模拟至数字转换器的最大位深度来转换与光敏元件的相应群组中的所有光敏元件相对应的读出电压。

2.根据权利要求1所述的成像系统，所述至少一个处理器被配置成：

从模拟至数字转换器接收图像帧，所述图像帧包括与光敏元件的所述多个群组中的光敏元件的每个群组中的至少一些光敏元件相对应的经数字化的光强度值；以及

取决于所述图像帧的经数字化的光强度值，选择性地在不同的时间用高分辨率模式和低分辨率模式来操作光敏元件的所述多个群组中的光敏元件的每个群组。

3.根据权利要求2所述的成像系统，所述至少一个处理器被配置成：

取决于图像帧中与光敏元件的第一群组中的光敏元件相对应的经数字化的光强度值，用低分辨率模式来操作光敏元件的所述多个群组中的光敏元件的第一群组；以及

取决于图像帧中与光敏元件的第二群组中的光敏元件相对应的经数字化的光强度值，用高分辨率模式来操作光敏元件的所述多个群组中的光敏元件的第二群组。

4.根据权利要求2所述的成像系统，所述至少一个处理器被配置成对于光敏元件的所述多个群组中的光敏元件的每个群组：

基于图像帧中与光敏元件的相应群组中的光敏元件相对应的经数字化的光强度值，检测在与光敏元件的相应群组相对应的图像帧的相应一部分中是否存在任何移动对象；

响应于在与光敏元件的相应群组相对应的图像帧的相应部分中没有检测到移动对象，用低分辨率模式来操作光敏元件的相应群组；以及

响应于在与光敏元件的相应群组相对应的图像帧的相应部分中检测到移动对象，用高分辨率模式来操作光敏元件的相应群组。

5.根据权利要求4所述的成像系统，所述至少一个处理器被配置成对于光敏元件的所述多个群组中的光敏元件的每个群组：

比较与光敏元件的相应群组相对应的图像帧的相应部分与参考背景图像帧的对应一部分，以检测在图像帧的相应部分中是否存在任何移动对象。

6.根据权利要求5所述的成像系统，所述至少一个处理器被配置成：

通过从所接收的图像帧中减去参考背景图像帧而生成中间图像帧，所述中间图像帧包括光强度差值。