运动检测电路制造技术

本发明专利技术提供了一种运动检测电路，包括像素输出模块、差异提取模块、差异指数放大模块和差异比较模块，像素输出模块用于将相邻帧像素信号顺次传输至差异提取模块；差异提取模块用于提取相邻帧像素信号的差异以获取像素的信号差；差异指数放大模块用于对信号差进行指数放大操作以得到像素差异信号；差异比较模块用于对像素差异信号与第一共模信号进行比较以输出比较结果，依据比较结果判断该像素差异信号对应的目标像素是否为运动状态。既能将细微差异信号放大便于捕捉精细的运动物体变化信号，增加了运动检测的精度；也可以得到任何两帧信号的差异信号，进一步增大了运动检测的精度；提高了运动检测效率，节省了检测成本。节省了检测成本。节省了检测成本。

【技术实现步骤摘要】
运动检测电路


[0001]本专利技术涉及集成电路
，尤其涉及一种运动检测电路。

技术介绍

[0002]随着CMOS集成电路工艺的发展，电子产品在日常生活中的应用越来越广泛，成为各个领域不可缺少的一部分。而随着人工智能算法的飞速发展，目前电子产品的智能化应用迅速推广实现，智能图像传感器使用需求越来越广泛。在智能图像传感器中，很重要的一个应用需求就是对图像的运动状态进行检测，从而进行运动模型分析、运动物体行为预判和采取相应应急措施等一系列智能应用。
[0003]在目前图像传感器
，对于运动物体的检测通过对图像传感器的两帧图像数据进行对比，检测两帧数据是否存在差异判定物体是否处于运动状态。在当前的图像传感器运动检测方法中，对两帧图像输出的数字信号进行比较，但这样每次每帧图像的所有像素数据都必须经过模数转换器的模数转换处理，电路的读出时间受限于模数转换器的转化时间，减小了图像传感器的可实现的最大帧率，使得运动检测所需的时间较长。同时当前运动检测对数字信号比较的方法中，无论是在片内实现还是片外通过增加图像信号处理(Image Signal Processing，ISP)实现，都需要额外的面积和功耗资源开销，系统成本增加。
[0004]公开号为CN 110870297 A的中国专利公开了使用像素间网格关系的CMOS图像传感器裸片上运动检测，包含多个模拟比较器和包含多行像素和多列像素的二维像素阵列。每个像素被配置成将所述像素上的光学信号转换为模拟信号。所述二维像素阵列被组织成多组像素，每组像素与基于来自所述一组像素中的像素的所述模拟信号确定的组合组信号相关联。每个模拟比较器包含两个输入并且用于比较在同一时间段期间由所述多组像素中的两组像素生成的组合组信号，以生成一位像素间数字信号，其中所述两组像素中的每一个耦合到所述每个模拟比较器的所述两个输入中的对应输入。该专利使用了多个模拟比较器，占用面积较大，增加了图像传感器的生产成本。
[0005]因此，有必要提供一种运动检测电路以解决上述的现有技术中存在的问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于一种运动检测电路，以解决现有技术中的图像传感器的运动检测时间长、增加了成本的问题。
[0007]为实现上述目的，本专利技术的所述运动检测电路，包括像素输出模块、差异处理模块和差异比较模块，所述差异提取模块包括差异提取模块和差异指数放大模块，所述差异提取模块的输入端连接像素输出模块的输出端，所述差异提取模块的输出端连接所述差异指数放大模块的输入端，所述差异指数放大模块的输出端连接所述差异比较模块的第一输入端，所述差异比较模块的第二输入端用于接收第一共模信号；
[0008]所述像素输出模块用于将若干连续的相邻帧像素信号顺次传输至所述差异提取
模块；
[0009]所述差异提取模块用于提取所述相邻帧像素信号的差异以获取像素的信号差；
[0010]所述差异指数放大模块用于对所述信号差进行指数放大操作以得到像素差异信号；
[0011]所述差异比较模块用于对所述像素差异信号与所述第一共模信号进行比较以输出比较结果，依据所述比较结果判断该像素差异信号对应的目标像素是否为运动状态。
[0012]本专利技术所述的运动检测电路的有益效果在于：
[0013]通过所述差异提取模块提取所述相邻帧像素信号的差异以获取像素的信号差，通过所述差异指数放大模块对所述信号差进行指数放大操作以得到像素差异信号由于差异信号，经过指数放大，既能将细微差异信号放大便于捕捉精细的运动物体变化信号，能更加准确地采集到相邻两帧图像像素之间的信号差异，增加了运动检测的精度；同时通过指数放大相邻两帧信号的差异放大，即使前一帧信号比后一帧信号小也不会被截止，可以得到任何两帧信号的差异信号，进一步增大了运动检测的精度；通过所述差异比较模块用于对所述像素差异信号与所述第一共模信号进行比较以输出比较结果，依据所述比较结果判断该像素差异信号对应的目标像素是否为运动状态；由于不需要对每个像素进行模数转换，因此节省了模数转换时间，提高了运动检测效率，节省了检测成本，解决了现有技术中的图像传感器的运动检测时间长、增加了成本的问题。
[0014]可选地，所述差异提取模块包括第一提取单元和第二提取单元，所述第一提取单元的输入端和所述第二提取单元的输入端均连接所述像素输出模块的输出端，所述第一提取单元的输出端和所述第二提取单元的输出端均连接所述差异指数放大模块的输入端；
[0015]所述第一提取单元采集第N帧至第N+M帧连续的像素信号，所述N和所述M均为正整数，所述第二提取单元采集第N+1帧至第N+M帧连续的像素信号；
[0016]所述第一提取单元和所述第二提取单元依据所述第N帧至第N+M帧连续的像素信号交替获取相邻帧像素信号的差异，以得到第一信号差至第M信号差，并将所述第一信号差至第M信号差分别输出至所述差异指数放大模块。其有益效果在于，通过所述第一提取单元和所述第二提取单元分别提取依据所述第N帧至第N+M帧连续的像素信号，交替获取相邻帧像素信号的差异，以得到第一信号差至第M信号差，体现了运动检测的有序性，通过第一提取单元和第二提取单元交替差异采集的方式工作，实现所有连续帧的差异信号比较，实现整个图像传感器的连续运动检测。
[0017]可选地，所述第一提取单元包括第一电容和第一开关控制单元，所述第一电容与所述第一开关控制单元连接；
[0018]所述第一开关控制单元用于控制所述第一电容接近所述差异指数放大模块的第二端输出所述第N+1帧像素信号与所述N帧像素信号的差值，以得到所述第一信号差。
[0019]可选地，所述第一开关控制单元包括第一开关、第二开关和第三开关；
[0020]所述第二开关接近所述像素输出模块的第一端连接所述像素输出模块的输出端，所述第二开关的第二端连接所述第一电容的第一端；
[0021]所述第一电容的第二端连接所述差异指数放大模块的输入端；
[0022]所述第一开关的的两端分别接地和连接所述第二开关的第二端与所述第一电容的第一端间的节点；
[0023]所述第三开关的两端分别连接所述第二开关的第一端和所述第一电容的第二端。
[0024]可选地，所述第二提取单元包括第二电容和第二开关控制单元，所述第二开关控制单元与所述第二电容连接；
[0025]所述第二开关控制单元用于控制所述第二电容靠近所述差异指数放大模块的第二端输出第N+2帧像素信号与所述第N+1帧像素信号的差值，以得到第二信号差。
[0026]可选地，所述第二开关控制单元包括第四开关、第五开关和第六开关；
[0027]所述第五开关接近所述像素输出模块的第一端连接所述像素输出模块的输出端，所述第五开关的第二端连接所述第一电容的第一端；
[0028]所述第二电容的第二端连接所述差异指数放大模块的输入端；
[0029]所述第六开关的两端分别连接所述第五开关的第一端和所述第二电容的第二端；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种运动检测电路，其特征在于，包括像素输出模块、差异处理模块和差异比较模块，所述差异提取模块包括差异提取模块和差异指数放大模块，所述差异提取模块的输入端连接像素输出模块的输出端，所述差异提取模块的输出端连接所述差异指数放大模块的输入端，所述差异指数放大模块的输出端连接所述差异比较模块的第一输入端，所述差异比较模块的第二输入端用于接收第一共模信号；所述像素输出模块用于将若干连续的相邻帧像素信号顺次传输至所述差异提取模块；所述差异提取模块用于提取所述相邻帧像素信号的差异以获取像素的信号差；所述差异指数放大模块用于对所述信号差进行指数放大操作以得到像素差异信号；所述差异比较模块用于对所述像素差异信号与所述第一共模信号进行比较以输出比较结果，依据所述比较结果判断该像素差异信号对应的目标像素是否为运动状态。2.如权利要求1所述的运动检测电路，其特征在于，所述差异提取模块包括第一提取单元和第二提取单元，所述第一提取单元的输入端和所述第二提取单元的输入端均连接所述像素输出模块的输出端，所述第一提取单元的输出端和所述第二提取单元的输出端均连接所述差异指数放大模块的输入端；所述第一提取单元采集第N帧至第N+M帧连续的像素信号，所述N和所述M均为正整数，所述第二提取单元采集第N+1帧至第N+M帧连续的像素信号；所述第一提取单元和所述第二提取单元依据所述第N帧至第N+M帧连续的像素信号交替获取相邻帧像素信号的差异，以得到第一信号差至第M信号差，并将所述第一信号差至第M信号差分别输出至所述差异指数放大模块。3.如权利要求2所述的运动检测电路，其特征在于，所述第一提取单元包括第一电容和第一开关控制单元，所述第一电容与所述第一开关控制单元连接；所述第一开关控制单元用于控制所述第一电容接近所述差异指数放大模块的第二端输出所述第N+1帧像素信号与所述N帧像素信号的差值，以得到所述第一信号差。4.如权利要求3所述的运动检测电路，其特征在于，所述第一开关控制单元包括第一开关、第二开关和第三开关；所述第二开关接近所述像素输出模块的第一端连接所述像素输出模块的输出端，所述第二开关的第二端连接所述第一电容的第一端；所述第一电容的第二端连接所述差异指数放大模块的输入端；所述第一开关的的两端分别接地和连接所述第二开关的第二端与所述第一电容的第一端间的节点；所述第三开关的两端分别连接所述第二开关的第一端和所述第一电容的第二端。5.如权利要求4所述的运动检测电路，其特征在于，所述第二提取单元包括第二电容和第二开关控制单元，所述第二开关控制单元与所述第二电容连接；所述第二开关控制单元用于控制所述第二电容靠近所述差异指数放大模块的第二端输出第N+2帧像素信号与所述第N+1帧像素信号的差值，以得到第二信号差...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾夕，温建新，
申请(专利权)人：上海集成电路研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：