[发明专利]用于异步基于时间的图像感测的系统和方法

权利要求书

1.一种异步基于时间的图像传感器，其包含多个像素，每个像素包括：

光敏元件；

光信号转换器，所述光信号转换器连接到所述光敏元件并且适于在第一输出上提供与照射在所述光敏元件上的光的强度成线性比例的电流信号并且在第二输出上提供与照射在所述光敏元件上的光的强度成对数的电压信号；

检测器，所述检测器适于在所述检测器的与所述光信号转换器的所述第二输出的所述电压信号成比例的信号超过阈值时自主地且独立于其它像素的检测器生成触发信号；以及

光时间转换器，所述光时间转换器连接到所述光信号转换器的所述第一输出并且适于在时域中测量并且编码所述光敏元件上的光强度，其中光时间转换周期是由所述光时间转换器响应于从所述检测器接收到所述触发信号而启动的。

2.根据权利要求1所述的异步基于时间的图像传感器，其中所述光时间转换器适于将所述光时间转换周期的启动和/或所述光时间转换周期的完成传送到所述多个像素外部的读出系统。

3.根据权利要求2所述的异步基于时间的图像传感器，其中所述光时间转换器包括至少一个电容器，所述至少一个电容器适于在所述光时间转换周期期间通过所述光信号转换器的所述第一输出的所述电流信号来充电，并且进一步地其中所述光时间转换周期是由所述光时间转换器响应于用比较器检测到所述电容器两端的电压已经达到参考电压而完成的。

4.根据权利要求3所述的异步基于时间的图像传感器，其中所述读出系统适于将每个像素的地址信息与从相应像素的所述光时间转换器接收到的光时间转换周期启动和完成信息组合，优选地其中所述像素地址信息和所述光时间转换周期启动和完成信息通过所述多个像素外部的数字处理系统进行同步并且加时间戳。

5.根据前述权利要求中任一项所述的异步基于时间的图像传感器，其中所述参考电压能够在多个参考电压水平之间变化，任选地其中每次所述电容器两端的所述电压达到所述参考电压时，所述参考电压减小到不同的参考电压水平。

6.根据前述权利要求中任一项所述的异步基于时间的图像传感器，其中所述光时间转换器适于通过断开与电容器并联的开关来启动所述光时间转换周期和/或在断开所述开关以启动所述光时间转换周期之前闭合所述开关以使所述电容器放电。

7.根据前述权利要求中任一项所述的异步基于时间的图像传感器，其中所述光时间转换器适于响应于从所述检测器接收到所述触发信号而向所述检测器发送复位信号。

8.根据前述权利要求中任一项所述的异步基于时间的图像传感器，其中当在当前的光时间转换周期完成之前接收到另一个触发信号时，所述光时间转换器适于复位并且启动新的光时间转换周期。

9.根据前述权利要求中任一项所述的异步基于时间的图像传感器，其中到所述光信号转换器的第一电源电压不同于到所述光时间转换器的第二电源电压。

10.根据前述权利要求中任一项所述的异步基于时间的图像传感器，其中所述光信号转换器是增益增强型光信号转换器。

11.根据权利要求1所述的异步基于时间的图像传感器，其中所述光时间转换器包括：

电容器和开关，所述电容器和所述开关并联连接到所述光信号转换器的所述第一输出；

比较器，所述比较器连接到所述第一输出；以及

连接到所述比较器和所述检测器的逻辑电路，所述逻辑电路适于响应于从所述检测器接收到所述触发信号而通过断开所述开关来启动所述光时间转换周期、响应于所述比较器检测到所述电容器两端的电压达到参考电压而完成所述光时间转换周期并且将所述光时间转换周期的启动和完成传送到所述图像传感器外部的读出系统，

其中所述电容器适于在所述光时间转换周期期间通过所述光信号转换器的所述第一输出的所述电流信号来充电。