[发明专利]一种近传感器视觉感知处理芯片及物联网传感装置

权利要求书

1.一种近传感器视觉感知处理芯片，其特征在于，包括：控制单元和模拟处理单元；

所述控制单元用于将二值化模拟数据输入至所述模拟处理单元，其中所述二值化模拟数据是由传感器获取到的模拟电压信号和与所述模拟电压信号相对应的权值信号所构成；

所述模拟处理单元用于对接收到的所述二值化模拟数据进行处理，获取与所述模拟电压信号相对应的电流值；

所述模拟处理单元包括：乘法累加阵列和整流池化模块；

其中，所述乘法累加阵列用于对所述二值化模拟数据进行卷积运算，获取相应的差分对电压信号；

所述整流池化模块用于对所述差分对电压信号进行整流池化，获取与所述模拟电压信号相对应的电流值；

所述乘法累加阵列包括多个乘法累加模块；

每个所述乘法累加模块包括：多个并联的开关电容阵列和与所述多个并联的开关电容阵列相串联的开关电容积分器；

所述开关电容阵列用于将接收到的所述权值信号配置给对应的所述模拟电压信号，并完成二值化乘法运算；

所述开关电容积分器用于将接收到的每个所述开关电容阵列获取到的所述二值化乘法运算数据进行累加运算，获取相应的差分对电压信号。

2.根据权利要求1所述的近传感器视觉感知处理芯片，其特征在于，所述开关电容阵列包括权值符号判断开关和电容阵列；

所述权值符号判断开关用于根据所述权值信号判断所述模拟电压信号进入所述电容阵列的方式；

所述电容阵列用于构建可配置权值网络，所述可配置权值网络用于决定所述模拟电压信号通过所述电容阵列的方式。

3.根据权利要求2所述的近传感器视觉感知处理芯片，其特征在于，所有所述乘法累加模块阵列式分布于所述乘法累加阵列中；

所述控制单元还用于控制输入至所述乘法累加阵列中位于同一行的所述乘法累加模块的所述模拟电压信号相同，以及输入至所述乘法累加阵列中位于同一列的所述乘法累加模块的所述权值信号相同。

4.根据权利要求3所述的近传感器视觉感知处理芯片，其特征在于，

所述近传感器视觉感知处理芯片还包括数字存储单元；所述数字存储单元用于存储所述权值信号；

所述控制单元还用于，控制所述乘法累加阵列对所有所述乘法累加模块的运算结果进行卷积运算的时序，所述乘法累加阵列的输出为所述差分对电压信号。

5.根据权利要求1所述的近传感器视觉感知处理芯片，其特征在于，

所述整流池化模块包括：整流单元和池化单元；

所述整流单元用于对所述差分对电压信号进行整流，获取与所述差分对电压信号相对应的线性电流信号；

所述池化单元用于对所述线性电流信号进行池化，获取与所述模拟电压信号相对应的电流值。

6.根据权利要求5所述的近传感器视觉感知处理芯片，其特征在于，

所述整流池化模块为电流型WTA电路；所述电流型WTA电路用于对获取到的所述差分对电压信号进行处理，获取与所述模拟电压信号相对应的输入电流中的最大值。

7.根据权利要求1-6任一项所述的近传感器视觉感知处理芯片，其特征在于，所述控制单元为分层状态机；所述近传感器视觉感知处理芯片采用180nm标准CMOS工艺制作，并采用FPGA自定义设计板对所述近传感器视觉感知处理芯片进行测试。

8.一种常开型物联网传感装置，其特征在于，所述装置包括：CMOS图像传感器、权利要求1-6任一项所述的近传感器视觉感知处理芯片和通信模块；

所述CMOS图像传感器用于获取到与指定图像相对应的模拟电压信号；

所述近传感器视觉感知处理芯片用于将所述模拟电压信号进行近传感器处理，输出与所述模拟电压信号相对应的电流值；

所述通信模块将所述电流值发送至物联网的处理中心。