动态有源像素及动态有源像素视觉传感器系统技术方案

本发明专利技术实施例涉及一种动态有源像素及动态有源像素视觉传感器系统，所述动态有源像素包括CIS像素、EVS像素和电流镜；所述EVS像素包括光电转换单元，用于检测光电转换单元所接收的入射光中的事件信息；所述CIS像素，用于检测所述入射光中的灰度信息；所述CIS像素和EVS像素模块通过电流镜相互连接；所述电流镜用于将所述光电转换单元的光电流进行复制并输出至CIS像素。本发明专利技术实施例提供的技术方案，通过电流镜的结构设计，将EVS像素和CIS像素实现互连，解决了现有DAVIS像素内EVS像素和CIS像素相互影响的问题，实现了两种像素可以并行且不受彼此影响地独立工作。受彼此影响地独立工作。受彼此影响地独立工作。

【技术实现步骤摘要】
动态有源像素及动态有源像素视觉传感器系统


[0001]本专利技术实施例涉及图像传感器
，尤其涉及一种动态有源像素及动态有源像素视觉传感器系统。

技术介绍

[0002]动态视觉传感器(Events
‑
based Vision Sensor，以下简称“EVS”),是近年来发展起来的能够快速获取场景中动态视觉信息的一种传感器，与现有CMOS图像传感器相比，EVS具有更低的响应时间，更宽的动态范围以及像素级的冗余数据压缩能力。
[0003]CMOS图像传感器(CMOS Image Sensor，以下简称“CIS”)是目前最常见的图像捕获传感器，但CIS的响应时间过长，对于跟踪和抓取高速物体的特征信息比较吃力，而且数据量较大，动态范围不高。
[0004]动态有源像素视觉传感器(Dynamic and Active
‑
pixel Vision Sensor，以下简称“DAVIS”)结合了EVS和CIS各自的优势，可以实现优势互补。然而，现有的DAVIS像素中，EVS像素和CIS像素在工作时会相互影响，从而造成DAVIS像素内EVS像素和CIS像素的融合无法取得预期的效果。

技术实现思路

[0005]基于现有技术的上述情况，本专利技术实施例的目的在于提供一种动态有源像素及动态有源像素视觉传感器系统，实现了DAVIS像素内EVS像素和CIS像素的有机融合，使得两种像素实现并行且不受彼此影响地独立工作。
[0006]为达到上述目的，根据本专利技术的第一个方面，提供了一种动态有源像素，包括CIS像素、EVS像素和电流镜；其中，
[0007]所述EVS像素包括光电转换单元，用于检测光电转换单元所接收的入射光中的事件信息；
[0008]所述CIS像素，用于检测所述入射光中的灰度信息；
[0009]所述CIS像素和EVS像素模块通过电流镜相互连接；
[0010]所述电流镜用于将所述光电转换单元的光电流进行复制并输出至CIS像素。
[0011]进一步的，所述电流镜包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管；
[0012]所述第一开关管的栅极与第二开关管的漏极连接后，连接所述光电转换单元，源极与第二开关管和第三开关管的栅极连接后，连接至第四开关管的漏极；
[0013]所述第三开关管的漏极连接所述CIS像素，源极与第二开关管的源极连接后，连接至第一电源；
[0014]所述第四开关管的源极连接第二电源。
[0015]进一步的，所述第三开关管通过栅源电压镜像第二开关管的电流。
[0016]进一步的，所述CIS像素包括第五开关管、第六开关管、第七开关管和第八开关管；
[0017]所述第五开关管的源极连接所述电流镜，漏极与第七开关管的栅极连接后，连接
至第六开关管的漏极；
[0018]所述第七开关管的漏极连接第二电源，源极与第八开关管的漏极连接。
[0019]进一步的，所述第五开关管的栅极接收第一控制信号，所述第六开关管的栅极接收第二控制信号，所述第八开关管的栅极接收第三控制信号，以控制所述CIS像素进行积分；
[0020]所述第八开关管的源极为灰度信息输出端。
[0021]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种动态有源像素视觉传感器系统，包括动态有源像素阵列、事件读出接口、行控制逻辑模块、列斜波ADC模块和斜波信号生成模块；
[0022]所述像素阵列中的每一个像素被配置为响应于在其输入的入射光中检测到事件和灰度而输出事件信息和灰度信息，所述像素阵列中的每一个像素包括如本专利技术第一个方面所述的动态有源像素。
[0023]进一步的，所述事件读出接口，接收所述动态有源像素中EVS像素的输出，输出指示所述事件信息的极性信号；
[0024]所述行控制逻辑模块，输出第一控制信号、第二控制信号和第三控制信号至动态有源像素，以控制所述动态有源像素中的CIS像素进行积分读出；
[0025]所述列斜波ADC模块，接收所述动态有源像素中CIS像素输出的灰度信息，并将所述灰度信息量化为数字信号；
[0026]所述斜波信号生成模块，为列斜波ADC模块的灰度信息量化提供参考斜波。
[0027]进一步的，所述系统还包括仲裁器模块；
[0028]所述动态有源像素中的EVS像素通过使能信号和数据信号与仲裁器模块进行通信。
[0029]综上所述，本专利技术实施例提供了一种动态有源像素及动态有源像素视觉传感器系统，所述动态有源像素包括CIS像素、EVS像素和电流镜；其中，所述EVS像素包括光电转换单元，用于检测光电转换单元所接收的入射光中的事件信息；所述CIS像素，用于检测所述入射光中的灰度信息；所述CIS像素和EVS像素模块通过电流镜相互连接；所述电流镜用于将所述光电转换单元的光电流进行复制并输出至CIS像素。本专利技术实施例提供的技术方案，通过电流镜的结构设计，将EVS像素和CIS像素实现互连，解决了现有DAVIS像素内EVS像素和CIS像素相互影响的问题，实现了两种像素可以并行且不受彼此影响地独立工作；并且，通过该结构的设计，提高了CIS像素的电荷电压转换增益比，可以实现更高的灰度动态范围。
附图说明
[0030]图1是现有技术中常见的DAVIS像素的电路结构示意图；
[0031]图2是本专利技术实施例提供的动态有源像素的电路结构示意图；
[0032]图3是传统电流镜和本专利技术实施例提供电流镜的输入输出电流曲线对比；
[0033]图4是本专利技术实施例提供的动态有源像素视觉传感器系统的构成框图；
[0034]图5是本专利技术实施例提供的动态有源像素视觉传感器系统中动态有源像素灰度值读取和量化时序图；
[0035]图6是本专利技术实施例EVS像素后级电路的电路结构示意图。
具体实施方式
[0036]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本专利技术进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本专利技术的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本专利技术的概念。
[0037]需要说明的是，除非另外定义，本专利技术一个或多个实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术一个或多个实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
[0038]现有技术中常见的DAVIS像素的电路结构示意图如图1所示，该DAVIS像素包括CIS像素101、光电转换模块100和EVS像素后级电路102，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种动态有源像素，其特征在于，包括CIS像素、EVS像素和电流镜；其中，所述EVS像素包括光电转换单元，用于检测光电转换单元所接收的入射光中的事件信息；所述CIS像素，用于检测所述入射光中的灰度信息；所述CIS像素和EVS像素模块通过电流镜相互连接；所述电流镜用于将所述光电转换单元的光电流进行复制并输出至CIS像素。2.根据权利要求1所述的动态有源像素，其特征在于，所述电流镜包括第一开关管、第二开关管、第三开关管和第四开关管；所述第一开关管的栅极与第二开关管的漏极连接后，连接所述光电转换单元，源极与第二开关管和第三开关管的栅极连接后，连接至第四开关管的漏极；所述第三开关管的漏极连接所述CIS像素，源极与第二开关管的源极连接后，连接至第一电源；所述第四开关管的源极连接第二电源。3.根据权利要求2所述的动态有源像素，其特征在于，所述第三开关管通过栅源电压镜像第二开关管的电流。4.根据权利要求3所述的动态有源像素，其特征在于，所述CIS像素包括第五开关管、第六开关管、第七开关管和第八开关管；所述第五开关管的源极连接所述电流镜，漏极与第七开关管的栅极连接后，连接至第六开关管的漏极；所述第七开关管的漏极连接第二电源，源极与第八开关管的漏极连接。5.根据权利要求4所述的动态有源像素，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭龙，
申请(专利权)人：深圳市丛矽微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：