[发明专利]一种像素采集电路、动态视觉传感器以及图像采集设备

说明书

本申请提供一种像素采集电路、动态视觉传感器以及图像采集设备。该像素采集电路包括：光电转换电路、模数转换电路、差分电路以及比较电路；光电转换电路，被配置为将采集到的光信号转换成模拟信号；模数转换电路，被配置为接收来自光电转换电路的模拟信号；以及，通过对模拟信号进行模数转换获得数字信号；差分电路，被配置为接收来自模数转换电路的数字信号；以及，获得上一触发时刻的数字信号与当前触发时刻的数字信号的差值信号，其中，上一触发时刻和当前触发时刻至少由数字时钟信号确定；比较电路，被配置为接收来自差分电路的差值信号，输出脉冲信号。在本申请中，利用数字元器件来实现动态视觉传感器中的像素采集电路，以减弱噪声，减少干扰，方便调试。

技术领域

本申请涉及运动图像采集领域，特别涉及一种像素采集电路、动态视觉传感器以及图像采集设备。

背景技术

随着科学技术的发展，运动图像采集领域对采集图像的质量有了越来越高的要求。一般摄像头每秒可采集约25帧至30帧，难以捕捉高速运动的物体。目前，运动图像采集技术主要有两种：基于“帧”的高速摄像头和基于“事件”采集图像的摄像头(event basedcamera)。基于“帧”的高速摄像头每秒可采集约1000帧，能够捕捉到高速运动的物体，但是需要采集的数据量大，能耗高，效率不佳。相比之下，基于“事件”的高速摄像头不同于基于“帧”的高速摄像头，是一种仿生学的研究成果，能够响应由于运动引起的视场中光照的像素级变化而产生的脉冲，当“事件”发生(如视场中光照强度变亮或变暗)时才进行图像采集，若无“事件”发生则不采集图像。由于基于“事件”的高速摄像头数据采集快，采集量不高，功耗偏低，因而在运动图像采集领域得到了广泛应用。

动态视觉传感器(dynamic vision sensor，DVS)，也称为类脑摄像头DVS，是基于“事件”采集图像的摄像头中的图像传感器。DVS中的像素采集电路模仿视网膜的成像原理，包括：图像接收器、差分电路和比较与输出电路。其中，差分电路在运动的捕捉上起着至关重要的作用。但是，由于像素采集电路为模拟电路，处理的也都是模拟信号，这些模拟信号容易受到噪声的干扰，使信号的信息发生改变、图像失真，严重时还会出现信号中断。

发明内容

本申请提供了一种像素采集电路、动态视觉传感器以及图像采集设备，以降低噪声，减少干扰，方便调试。

第一方面，本申请提供一种像素采集电路，该像素采集电路可以设置于基于“事件”的高速摄像头中，例如，手机、监控摄像头、行车记录仪等设备中的高速摄像头。这些设备可以应被配置为辅助驾驶、自动驾驶、智慧家庭等场景中。那么，该像素采集电路可以包括：光电转换电路、模数转换电路、差分电路以及比较电路；其中，首先，光电转换电路将采集到的光信号转换成模拟信号，并将模拟信号输出给模数转换电路；然后，模数转换电路接收来自光电转换电路的模拟信号；以及，模数转换电路通过对模拟信号进行模数转换获得数字信号，并将数字信号输出给差分电路；接下来，差分电路接收来自模数转换电路的数字信号；以及，差分电路获得上一触发时刻的数字信号与当前触发时刻的数字信号的差值信号，并将差值信号输出给比较电路；最后，比较电路接收来自差分电路的差值信号，并将差值信号与预设阈值进行比较，输出脉冲信号，这里，脉冲信号被配置为表示事件是否发生。

在本申请中，上一触发时刻和当前触发时刻至少由数字时钟信号确定；上述事件可以为光电转换电路所采集的光信号是否发生改变，也就是说视场内的光照强度是否发生变化，如变亮或者变暗。

在本申请中，通过利用数字元器件来实现DVS中的像素采集电路，减弱DVS中由于模拟信号的不稳定而引入的噪声，进而减少DVS中的干扰；进一步地，由数字元器件实现的像素采集电路结构较为简单，方便调试。