[发明专利]用于操作基于事件的图像传感器的事件过滤方法

说明书

一种用于操作包括多个像素电路的基于事件的图像传感器的事件过滤方法，像素电路包括：‑感光器电路，其被配置用于传送感光器信号，‑变化检测器，其被配置用于检测感光器信号中的变化，并在每次检测到变化时发射事件，事件至少通过反映变化的方向的极性来表征，其中，事件过滤器(20)接收一系列事件，并且对于每个接收到的事件，事件过滤器接受或拒绝接收到的事件，仅当满足第一条件a)和第二条件b)时，事件过滤器(20)才接受接收到的事件：a)接收到的事件具有的极性与至少最后接收到的事件的极性相同，并且，b)接收到的事件和最后接收到的事件通过短于时间阈值的时间间隔分开。

背景技术

本发明涉及一种基于事件的图像传感器及其操作方法。

本发明涉及一种用于图像传感器的像素电路，该图像传感器用于时间差分光传感系统(即时间对比度传感器)，特别是用于光传感应用的低功耗缩小面积模拟集成电路。

在传统的摄像机中，装置会一张接一张地记录照片。在时间对比度传感器中，没有照片。与摄像机一样，集成电路包含光传感器矩阵。然而，在传统摄像机中，每个光传感器以固定频率采样，而在时间对比度传感器中，不采样像素：每个像素计算它感测到的光的强度变化，可选地对该强度变化执行一些处理，并且当计算的量超过定义的水平或阈值时，像素生成“事件”并发送与该事件相关的信息。因此，这种传感器被称为基于事件的图像传感器。

发送的信息通常包括二维光传感器矩阵内像素的x、y坐标，以及用于指示光强度是否增加或减少的极性。因此，生成的数据不是由包含所有像素的图像信息的一系列帧构成的，而是由反映单个像素的强度变化的事件流构成的。

这种方法通过完全抑制图片信息中的时间冗余(这对于传统图像传感器来说是典型的)，大大减少了生成的数据，尽管数据包含相同或更高的信息内容。实现上述方法的基于事件的图像传感器的图片元素以及所需的异步数据读出机制可以通过电子电路实现。具有多种此类图片元素的基于事件的图像传感器通常被实现和制造为集成片上系统，例如用CMOS技术。

电子电路，通常被称为瞬态检测器，用于检测单个自主操作的像素接收到的照明强度变化，例如，如专利US 7728269中所述的光学瞬态传感器或动态视觉传感器(DVS)。然而，这种瞬态检测器电路需要大开关电容器，并且用于评估变化的电压比较器之间的不匹配可能会有问题。

专利US 8780240公开了组合瞬态检测器电路，即光曝光强度变化检测器电路和条件曝光测量电路。只有在像素视野中检测到一定大小的亮度变化后，瞬态检测器电路才会单独并异步发起新曝光测量的测量。这样的像素不依赖于外部定时信号，并且仅当其具有新的灰度值进行通信时，才独立地请求访问(异步和仲裁的)输出通道。因此，没有视觉刺激的像素不会产生输出。此外，异步操作避免了基于帧的采集和扫描读出的时间量化。

然而，即使通过这种基于事件的图像传感器来减少时间冗余也可能不够。为了提高对比度变化的敏感性，寻求降低变化检测的阈值。为了提高图像分辨率，还寻求增加像素数。这导致产生大量事件，当传感器拍摄到具有强烈对比度的移动边缘(由移动物体或传感器位移引起)的场景时，会导致所谓的突发事件。

突发事件可用于检测光剖面中的频率模式。专利申请EP3518529公开了一种用于通过旨在检测频率模式的测量方法来检测成像场景中的闪烁效果的方法。为此，监控事件流以检测突发事件(突发提取)。然后分析连续的脉冲以检测频率模式。该方法可用于通过简单地识别光源的频率模式来检测场景中的物体，例如某些光源的标称频率和/或占空比，例如交通灯、刹车灯和其他光源。该方法还可用于发送一些信息，例如编码在光调制的基本特性(例如频率和/或占空比)中的ID。在该过程中，处理链中的事件流不受影响，即来自变化检测器的所有事件在处理链中继续被处理。

然而，突发事件期间的带宽限制和有限的处理能力可能会导致处理延迟和/或信息丢失。此外，随着灵敏度的增加，噪声将导致产生不需要的事件。