【技术实现步骤摘要】
本公开涉及传感器技术，尤其是一种脉冲序列式传感器像素单元、脉冲序列式传感器及设备。
技术介绍
1、图像传感器已经被广泛地应用在数码相机、移动手机、医疗、汽车、无人机和机器识别等领域，特别是制造互补型金属氧化物半导体(complementary metal oxidesemiconductor，cmos)图像传感器技术的快速发展，使人们对图像传感器的输出图像品质有了更高的要求。cmos图像传感器依据信号采集方式，可分为两种类别：一种方式是，对像素设定曝光时长进而测量电压信号变化量的方式；第二种方式是，对像素设定电压变化量进而测量曝光时长的方式，这种图像传感器称为脉冲序列式图像传感器。
技术实现思路
1、根据本公开实施例的一个方面，提供了一种脉冲序列式传感器像素单元，包括：脉冲产生模块、计数模块和读出模块；
2、所述脉冲产生模块，用于将接收的光信号转换为脉冲信号，并将所述脉冲信号发送给所述计数模块；
3、所述计数模块，用于通过第一输入端或第二输入端接收所述脉冲信号，根据所述第一输入端输入的信号翻转情况执行计数，根据所述第二输入端输入的信号控制所述计数模块执行复位；
4、所述读出模块，用于根据读出控制信号的控制，读取所述计数模块中的计数结果并输出。
5、可选地，还包括：连接模块；
6、所述连接模块，用于根据所述读出模块上一次输出的计数结果确定第一连通模式或第二连通模式；其中，所述第一连通模式中所述脉冲产生模块与所述计数模块的第一
7、可选地，所述连接模块包括：第一开关、第二开关、第三开关和第四开关；
8、在所述第一连通模式下，所述第一开关和所述第三开关闭合时，所述第二开关和所述第四开关断开，通过所述第一开关将外部复位信号输入所述计数模块的第二输入端，通过所述第三开关将所述脉冲信号输入所述计数模块的第一输入端；
9、在所述第二连通模式下，所述第二开关和所述第四开关闭合时，所述第一开关和所述第三开关断开，通过所述第二开关将所述脉冲信号输入所述计数模块的第二输入端，通过所述第四开关将外部时钟信号输入所述计数模块的第一输入端。
10、可选地，所述连接模块还包括：状态识别模块；
11、所述状态识别模块，用于响应于所述读出模块上一次输出的计数结果达到第一预设条件，从所述第一连通模式切换到所述第二连通模式；响应于所述读出模块上一次输出的计数结果达到第二预设条件，从所述第二连通模式切换到所述第一连通模式。
12、可选地，响应于所述连通模块处于第一连通模式，所述计数模块通过第一输入端接收所述脉冲信号，每间隔预设周期时长，根据所述读出模块的读出控制信号的控制，基于所述预设周期内记录的所述脉冲信号的翻转次数确定所述计数结果输出到所述读出模块。
13、可选地，所述计数模块通过第二输入端接收外部复位信号，在输出所述计数结果后，根据所述外部复位信号的控制执行复位。
14、可选地，响应于所述连通模块处于第二连通模式，通过第一输入端接收外部时钟信号，根据所述读出模块的读出控制信号的控制，将所述计数模块中累计的所述外部时钟信号的翻转次数对应的计数结果输出到所述读出模块。
15、可选地，所述计数模块通过第二输入端接收所述脉冲信号，在输出所述计数结果后，根据所述脉冲信号的控制执行复位。
16、可选地，所述读出模块，用于基于所述脉冲信号确定所述读出控制信号的状态，响应于所述读出控制信号的状态为读出状态，控制所述读出模块读取所述计数模块的计数结果。
17、可选地，所述脉冲产生模块包括：光电二极管、复位晶体管、比较器和延时电路；
18、所述光电二极管，正极接地，负极与所述复位晶体管的源极连接并用于输出电荷信号；在所述复位晶体管断开时，在曝光时长内接收所述光信号以产生光电电荷；在所述复位晶体管闭合时，执行复位；
19、所述复位晶体管，源极与所述光电二极管连接，漏极与电源模块连接，栅极与所述延时电路连接；用于根据所述延时电路发送的脉冲信号的控制闭合或断开，并通过所述复位晶体管的闭合或断开控制所述光电二极管与电源模块之间是否导通；
20、所述比较器，正输入端接收参考信号，负输入端接收所述光电二极管负极输出的电荷信号，基于所述参考信号和所述电荷信号之间的比较结果确定比较信号，并通过输出端将所述比较信号输入所述延时电路；
21、所述延时电路，用于对所述比较信号进行预设时长的延时，将得到的所述脉冲信号发送给所述计数模块以及所述复位晶体管。
22、根据本公开实施例的另一方面，提供了一种脉冲序列式传感器，包括：多个上述任一实施例所述的脉冲序列式传感器像素单元。
23、根据本公开实施例的又一方面，提供了一种电子设备，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器，还包括上述任一实施例所述的脉冲序列式传感器像素单元或上述实施例所述的脉冲序列式传感器；
24、所述存储器存储计算机执行指令；
25、所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，以控制所述脉冲序列式传感器像素单元或脉冲序列式传感器工作。
26、可选地，所述电子设备被纳入为以下任意一项：脉冲相机、高速相机、音/视频播放器、导航设备、固定位置终端、娱乐单元、智能手机、通信设备、机动交通工具中的设备、摄像头、运动或可穿戴式相机、检测设备、飞行设备、医疗设备、安防设备。
27、基于本公开上述实施例提供的脉冲序列式传感器像素单元、脉冲序列式传感器及设备，其中，脉冲序列式传感器像素单元包括：脉冲产生模块、计数模块和读出模块；所述脉冲产生模块，用于将接收的光信号转换为脉冲信号，并将所述脉冲信号发送给所述计数模块；所述计数模块，用于通过第一输入端或第二输入端接收所述脉冲信号，根据所述第一输入端输入的信号翻转情况执行计数，根据所述第二输入端输入的信号控制所述计数模块执行复位；所述读出模块，用于根据读出控制信号的控制，读取所述计数模块中的计数结果并输出；本实施例通过计数模块对输入到第一输入端的信号的数量进行累计，并通过读出模块输出累计的计数结果，而不输出原始的脉冲序列，实现无损压缩输出数据，在同等帧率下能够减少像素单元输出的数据量，在同等数据带宽下能够实现更高的帧率。
28、下面通过附图和实施例，对本公开的技术方案做进一步的详细描述。
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1.一种脉冲序列式传感器像素单元，其特征在于，包括：脉冲产生模块、计数模块和读出模块；
2.根据权利要求1所述的像素单元，其特征在于，还包括：连接模块；
3.根据权利要求2所述的像素单元，其特征在于，所述连接模块包括：第一开关、第二开关、第三开关和第四开关；
4.根据权利要求3所述的像素单元，其特征在于，所述连接模块还包括：状态识别模块；
5.根据权利要求2-4任一所述的像素单元，其特征在于，响应于所述连通模块处于第一连通模式，所述计数模块通过第一输入端接收所述脉冲信号，每间隔预设周期时长，根据所述读出模块的读出控制信号的控制，基于所述预设周期内记录的所述脉冲信号的翻转次数确定所述计数结果输出到所述读出模块。
6.根据权利要求5所述的像素单元，其特征在于，所述计数模块通过第二输入端接收外部复位信号，在输出所述计数结果后，根据所述外部复位信号的控制执行复位。
7.根据权利要求2-4任一所述的像素单元，其特征在于，响应于所述连通模块处于第二连通模式，通过第一输入端接收外部时钟信号，根据所述读出模块的读出控制信号的
8.根据权利要求7所述的像素单元，其特征在于，所述计数模块通过第二输入端接收所述脉冲信号，在输出所述计数结果后，根据所述脉冲信号的控制执行复位。
9.根据权利要求7或8所述的像素单元，其特征在于，所述读出模块，用于基于所述脉冲信号确定所述读出控制信号的状态，响应于所述读出控制信号的状态为读出状态，控制所述读出模块读取所述计数模块的计数结果。
10.根据权利要求1-9任一所述的像素单元，其特征在于，所述脉冲产生模块包括：光电二极管、复位晶体管、比较器和延时电路；
11.一种脉冲序列式传感器，其特征在于，包括：多个权利要求1-10任一所述的脉冲序列式传感器像素单元。
12.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器，以及与所述处理器通信连接的存储器，还包括权利要求1-10任一所述的脉冲序列式传感器像素单元或权利要求11所述的脉冲序列式传感器；
13.根据权利要求12所述的电子设备，其特征在于，所述电子设备被纳入为以下任意一项：脉冲相机、高速相机、音/视频播放器、导航设备、固定位置终端、娱乐单元、智能手机、通信设备、机动交通工具中的设备、摄像头、运动或可穿戴式相机、检测设备、飞行设备、医疗设备、安防设备。
...【技术特征摘要】
1.一种脉冲序列式传感器像素单元，其特征在于，包括：脉冲产生模块、计数模块和读出模块；
2.根据权利要求1所述的像素单元，其特征在于，还包括：连接模块；
3.根据权利要求2所述的像素单元，其特征在于，所述连接模块包括：第一开关、第二开关、第三开关和第四开关；
4.根据权利要求3所述的像素单元，其特征在于，所述连接模块还包括：状态识别模块；
5.根据权利要求2-4任一所述的像素单元，其特征在于，响应于所述连通模块处于第一连通模式，所述计数模块通过第一输入端接收所述脉冲信号，每间隔预设周期时长，根据所述读出模块的读出控制信号的控制，基于所述预设周期内记录的所述脉冲信号的翻转次数确定所述计数结果输出到所述读出模块。
6.根据权利要求5所述的像素单元，其特征在于，所述计数模块通过第二输入端接收外部复位信号，在输出所述计数结果后，根据所述外部复位信号的控制执行复位。
7.根据权利要求2-4任一所述的像素单元，其特征在于，响应于所述连通模块处于第二连通模式，通过第一输入端接收外部时钟信号，根据所述读出模块的读出控制信号的控制，将所述计数模块中累计的所述外部时钟信号的翻转次数对应的计数结果输出到所述读出模块。<...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘力桥，
申请(专利权)人：脉冲视觉北京科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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