[发明专利]一种图像传感器及图像动态信息处理方法

说明书

本发明公开了一种图像传感器及图像动态信息处理方法，本发明通过像素中的光电转换单元将光信号转换为模拟电信号，再以数字形式进行输出并按照预置的顺序存储到存储器阵列中，由数字处理电路在存储器阵列中的信号每次更新之后开始数据运算，将本帧信号与相邻的前帧信号进行运算，获得目标场景的时域和空间变化情况，本发明通过将图像传感器与数字处理模块结合，在利用图像传感器获取像素帧后由图像传感器对获取的像素帧进行初步图像处理，使得后续的处理设备可以更快完成动态目标的提取，提高了整体的处理效率，解决了在小型化、低功耗等应用中，高强度的图像处理任务将会导致图像处理器的处理速度降低的技术问题。

技术领域

本发明涉及图像处理领域，尤其涉及一种图像传感器及图像动态信息处理方法。

背景技术

图像传感器是一种记录光线强度的传感器。目前最常用的CMOS图像传感器通过像素将光信号转换为电信号，并以数字形式进行输出和存储，即拍摄得到照片。目前几乎所有的图像传感器都是以一帧一帧拍摄的方式进行图像获取，后期的图像处理同样对一帧一帧的数据进行处理和分析。

在动态目标捕获应用中，图像传感器需要以高帧率快速拍摄，拍摄后的数据送到处理器中进行数据处理。而且，随着机器视觉和自主机器人技术的发展，使得在移动设备或自主设备中，很难支持大量运算的处理装置。

现有的动态信息捕获图像处理采用的是图像传感器+图像处理器的架构，首先CMOS图像传感器产品将拍摄得到的图像数据进行逐帧输出，所有的处理工作放到后面的图像处理器或计算机中完成，但是这种处理方式在小型化、低功耗等应用中，高强度的图像处理任务将会导致图像处理器的处理速度降低的技术问题。

发明内容

本发明提供了一种图像传感器及图像动态信息处理方法，用于解决现有的动态信息捕获图像处理架构，在小型化、低功耗等应用中，高强度的图像处理任务将会导致图像处理器的处理速度降低的技术问题。

本发明提供了一种图像传感器，包括：像素阵列、模拟信号处理模块、存储器阵列、数字处理模块和主控芯片；

所述像素阵列的输出端与所述模拟信号处理模块的输入端电连接；

所述模拟信号处理模块的输出端与所述存储器阵列的输入端通信连接；

所述存储器阵列的输出端与所述数字处理模块通信连接；

所述主控芯片分别与所述像素阵列、所述模拟信号处理模块、所述存储器阵列以及所述数字处理模块的控制端通信连接；

所述像素阵列具体包括N*M个单元像素和像素缓存通道，其中，正整数M代表所述像素阵列的总行数，正整数N代表所述像素阵列的总列数；

所述像素缓存通道具体包括：前帧像素缓存通道和本帧像素缓存通道；

所述单元像素具体包括：光电转换子模块、像素存储子模块和像素读出子模块；

所述像素存储子模块，用于存储前帧像素的模拟电信号；

所述像素读出子模块，用于输出存储在像素存储子模块中的前帧像素模拟信号输出至所述前帧像素缓存通道和由光电转换子模块得到的本帧像素模拟信号输出至所述本帧像素缓存通道。

所述模拟信号处理模块包括：模数转换子模块；

所述存储器阵列具体包括：N个存储器模块，所述存储器模块具体包括：本帧像素序列存储器、第一前帧像素序列存储器、第二前帧像素序列存储器以及第三前帧像素序列存储器；

其中，所述像素阵列通过滚筒式曝光的方式将当前时刻获取的本帧像素模拟信号和上一时刻获取的前帧像素模拟信号输出至所述模拟信号处理模块进行数据转换，得到与所述本帧像素模拟信号对应的本帧像素数字信号和与所述前帧像素模拟信号对应的前帧像素数字信号；