[发明专利]一种实现卷积计算的焦平面探测器读出电路

权利要求书

1.一种实现卷积计算的焦平面探测器读出电路，规模为a行b列，a0，b0；总像素数为a×b，D_ij为第i行第j列的光敏元，1≤i≤a；1≤j≤b，C_ij为其积分电容，R_ij为其与和差电路相连的输入电阻，D_lm为第l行第m列的光敏元1≤l≤a；1≤m≤b；C_lm为其积分电容，R_lm为其与和差电路相连的输入电阻；其特征在于：

通过读出电路的积分电容并结合增加和差电路实现图像的卷积运算。根据所需实现算法确定第一层卷积层的卷积核规模为n×n，n0；设k_xy、k_pq为卷积核的两个权值，1≤x,y,p,q≤n，其中k_xy为正值，在卷积运算时与D_ij的信号相对应，k_pq为负值，在卷积运算时与D_lm的信号相对应；光敏芯片通过倒焊与读出电路实现电连接，光敏芯片中光敏元与读出电路中积分电容一一相连，在传统读出电路中所有积分电容设计为统一的电容值，将光敏芯片中光敏元D_ij与读出电路中积分电容C_ij相连经输入电阻R_ij与和差电路正极相连接，光敏芯片中光敏元D_lm与读出电路中积分电容C_lm相连经输入电阻R_lm与和差电路负极相连接，其中C_ij与R_ij的值由卷积核k_xy确定，C_ij×R_ij与k_xy成反比，C_lm与R_lm的值由卷积核k_pq确定，C_lm×R_lm与k_pq成反比，当卷积核权值k为0时，积分电容不与和差电路输入相连，在给定积分时间内信号电荷注入积分电容并产生电压，电压信号输入和差电路产生输出信号，据此设计的和差电路输出即为图像信号与卷积核的乘加计算。