[发明专利]一种像素采集电路及图像传感器

说明书

本发明公开了一种像素采集电路及图像传感器。其中，图像传感器包括：包含多个像素采集电路的像素采集电路阵列；全局控制单元，经全局复位信号线与像素采集电路阵列耦接，适于在图像传感器上电时，复位像素采集电路阵列；全局时间信号生成单元，经全局时间信号线与像素采集电路阵列耦接，适于生成表征时间信息的全局时间信号；读出单元，经行选择线、行事件复位信号线、列标志位信号线和列时间信号线与像素采集电路阵列耦接，适于读出像素采集电路阵列所生成的事件序列的事件信息。

技术领域

本发明涉及图像传感器技术领域，尤其涉及一种新型图像传感器。

背景技术

在图像传感器的诸多应用领域之中，对运动物体的检测是其中的一个重要的方面。在该应用领域，相对于传统的图像传感器(如有源像素传感器)，动态视觉图像传感器(以下简称为，动态视觉传感器)因其独特的优势而逐渐受到人们的重视。

基于仿生原理设计的像素单元(或称之为，像素采集电路)，动态视觉传感器可以实时连续地响应视野中的光强变化而不需要任何曝光时间，这使其可以较为容易地检测到高速运动物体。此外，由于动态视觉传感器仅响应并输出视野中光强变化的区域所对应的像素单元的位置信息、并自动屏蔽掉无用的背景信息，使得它还具有输出数据量小、占用带宽低等优点。动态视觉传感器的上述特点，使得后端的图像处理系统可以直接获取并处理视野中有用的动态信息，从而大大降低了对其存储和算力的要求，并可以做到较好的实时性。

在一般动态视觉传感器中，像素单元检测到光强变化达到预设条件后便生成一个事件。在该事件被外围控制单元读出之前，像素单元一直处于复位状态且不再响应外界光强的变化。在这个事件被读出之后，像素单元的复位状态被解除，它重新响应外界光强变化。从事件在像素单元中被生成直至它被外围控制单元读出的这段时间称为事件的读出延迟。在读出延迟内，由于像素单元不再响应外界的光强变化，这将造成动态视觉传感器丢失掉一些原本应该被检测到的事件信息。这种情况随着视场中物体运动速度的加快以及动态视觉传感器有限的事件处理和读出速度变得更加严重。对于一些高速运动检测，物体的运动速度很快，这反映为视场中光强的快速变化，读出延迟的存在导致像素单元无法对这种快速变化做出响应，从而遗漏了一些事件的输出。另一方面，由于动态视觉传感器分辨率逐渐增大，芯片内部走线的传输延时也越来越大，这从根本上限制了动态视觉传感器处理和读出事件的速度，从而增大了事件的读出延迟。由此，动态视觉传感器输出的事件信息无法准确还原真实的运动信息，尤其是对高速运动而言。

有鉴于此，亟需一种新的图像传感器，来解决上述问题。

发明内容

本发明提供了一种新的像素采集电路及图像传感器，以力图解决或至少缓解上面存在的至少一个问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种像素采集电路，包括：事件生成模块，适于在照射在其上的光强变化满足一定条件时，生成表征事件生成的触发信号；状态锁存器，适于在接收到触发信号时被置位；自定时逻辑，耦接到状态锁存器，适于在状态锁存器被置位时被激活，并在激活状态下经预定时长后，复位状态锁存器，以便事件生成模块再次响应外界的光强变化；事件序列存储模块，耦接到状态锁存器，适于在状态锁存器被置位时，存储由所生成的多个事件组成的事件序列的事件信息；以及读出模块，耦接到事件序列存储模块，适于在行选择线有效时，将存储在事件序列存储模块的事件序列的事件信息读出。

可选地，在根据本发明的像素采集电路中，事件信息包括所生成事件的状态信息和时间信息，且事件序列存储模块包括：包含多个事件寄存器的事件寄存器组，事件寄存器适于存储像素采集电路生成的一个事件的状态信息；包含多个采样子模块的时间采样组，其中，各采样子模块与各事件寄存器一一对应，采样子模块适于记录对应事件寄存器所指向的事件的时间信息。

可选地，在根据本发明的像素采集电路中，读出模块通过行选择线、多条列标志位信号线、多条列时间信息信号线与外围的读出单元耦接；以及读出模块还适于在行选择线有效时，通过多条列标志位信号线分别输出各事件的状态信息，并通过多条列时间信息信号线分别输出各事件的时间信息。