[发明专利]一种图像传感器及图像处理系统

说明书

本发明公开了一种图像传感器及图像处理系统。其中，图像传感器至少包括：像素采集电路阵列、活跃度检测单元、低功耗控制单元和读出单元，且像素采集电路阵列分别与活跃度检测单元、低功耗控制单元、读出单元相耦接。像素采集电路阵列由多个像素采集电路组成，像素采集电路监测视场中的光强变化，并在光强变化满足一定条件时进入触发状态；活跃度检测单元监测全局活跃度检测信号线上的电流值，并在电流值小于活跃度阈值时，将低活跃度使能信号置为有效；低功耗控制单元在低活跃度使能信号有效时，将全局低功耗使能信号置为有效；读出单元在全局低功耗使能信号有效时被复位。

技术领域

本发明涉及图像采集技术领域，尤其涉及一种图像传感器。

背景技术

在图像传感器的诸多应用领域之中，对运动物体的检测是其中的一个重要的方面。在该应用领域，相对于传统的图像传感器(如有源像素传感器)，动态视觉图像传感器(以下简称为，动态视觉传感器)因其独特的优势而逐渐受到人们的重视。

基于仿生原理设计的像素单元(或称之为，像素采集电路)，动态视觉传感器可以实时连续地响应视野中的光强变化而不需要任何曝光时间，这使其可以较为容易地检测到高速运动物体。此外，由于动态视觉传感器仅响应并输出视野中光强变化的区域所对应的像素单元的位置信息、并自动屏蔽掉无用的背景信息，使得它还具有输出数据量小、占用带宽低等优点。动态视觉传感器的上述特点，使得后端的图像处理系统可以直接获取并处理视野中有用的动态信息，从而大大降低了对其存储和算力的要求，并可以做到较好的实时性。

由于像素单元需要连续监控视场中的光强变化，因此其需要一直处于工作状态并消耗电能。当视场中没有动态信息时，像素单元仅消耗一定的静态功耗。当视场中存在动态信息时，除像素单元自身的静态功耗外，还消耗动态功耗，这部分动态功耗不仅包括像素阵列外围控制电路读出和管理像素单元所消耗的动态功耗，还包括动态视觉传感器输出接口在传输数据时所消耗的动态功耗。对于动态视觉传感器的一些应用场合，例如在视频监控领域，视场中可能长时间没有运动发生，而仅在较短时间内存在需要检测的运动信息。视场中没有有效运动发生，即视场中有用的动态信息很少时，此时动态视觉传感器还是会输出一些杂散的噪声数据，这其中既包括动态视觉传感器自身的热噪声干扰，也包括因背景光强缓慢变化或者动态视觉传感器与背景的相对运动而错误生成的一些数据。

因此，如何有效地识别出这种动态信息很少的情况，并在这种情况下降低图像处理系统的整体功耗，就显得尤为重要。

现有的识别方法是基于后端算法来实现的，即通过后端算法分析动态视觉传感器输出的数据量的多少，来控制其工作状态。这种方法虽然可以控制像素单元阵列在低功耗模式下的静态功耗，但是它却无法降低动态功耗。而且，后端处理系统也需要持续工作以对低功耗模式进行判断和识别，这无疑还是增加了整个图像处理系统的功耗开销。因此，基于后端算法来降低系统的整体功耗有一定的局限性。

基于上述描述，需要一种新的图像传感器及图像处理系统，来解决上述问题。

发明内容

本发明提供了一种图像传感器，以力图解决或至少缓解上面存在的至少一个问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种图像传感器，包括：由多个像素采集电路组成的像素采集电路阵列，像素采集电路适于监测视场中的光强变化，并在光强变化满足一定条件时进入触发状态；活跃度检测单元，经全局活跃度检测信号线与像素采集电路阵列耦接，适于监测全局活跃度检测信号线上的电流值，并在电流值小于活跃度阈值时，将低活跃度使能信号置为有效，其中电流值与像素采集电路阵列中处于触发状态的像素采集电路的数目正相关；低功耗控制单元，其一端经全局低功耗使能信号线与像素采集电路阵列和读出单元耦接，另一端与活跃度检测单元耦接，适于在低活跃度使能信号有效时，将全局低功耗使能信号置为有效；读出单元，分别与像素采集电路阵列和低功耗控制单元耦接，适于在全局低功耗使能信号有效时被复位。