本發(fā)明涉及圖像傳感器領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種像素單元及其去噪方法、動(dòng)態(tài)視覺傳感器、成像裝置。

背景技術(shù)：

動(dòng)態(tài)視覺傳感器是一種基于地址事件表示(aer)的cmos異步圖像傳感器，相比于傳統(tǒng)圖像傳感器以幀的形式對(duì)外輸出像素信息，動(dòng)態(tài)視覺傳感器仿照生物視網(wǎng)膜神經(jīng)的工作機(jī)理，采用異步地址事件表示，僅輸出發(fā)生光強(qiáng)變化的像素地址和信息，而不是依次讀出幀內(nèi)每個(gè)像素信息。具有場(chǎng)景變化實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)響應(yīng)、圖像超稀疏表示、時(shí)域變化事件異步輸出等特點(diǎn)，可解決傳統(tǒng)圖像傳感器幀采樣方式帶來的高冗余、高延遲、高噪聲、低動(dòng)態(tài)范圍、傳輸瓶頸等缺陷，適用于高速、實(shí)時(shí)性應(yīng)用較高的視覺領(lǐng)域。

現(xiàn)有的動(dòng)態(tài)視覺傳感器像素感光電路如圖1所示，主要分成三個(gè)部分：光電轉(zhuǎn)換電路，變化檢測(cè)電路以及比較器輸出電路，其主要功能是檢測(cè)光信號(hào)是否變化，并給出相對(duì)應(yīng)的響應(yīng)。該電路結(jié)構(gòu)輸入是光信號(hào)，輸出是電壓脈沖信號(hào)，脈沖寬度可以達(dá)到納秒級(jí)別。如果光信號(hào)是變化的，則輸出脈沖，且變化越大，脈沖的間隔越小，反之，間隔越大。如果光信號(hào)沒有變化，則沒有脈沖輸出。動(dòng)態(tài)視覺傳感器具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但該結(jié)構(gòu)具有不可忽視的缺點(diǎn)，第一，靜態(tài)背景中的噪聲過大。背景噪聲的來源主要來自于像素本身對(duì)變化檢測(cè)的靈敏度。具有高靈敏度的同時(shí)帶來了容易受到噪聲影響的缺陷，尤其是像素結(jié)構(gòu)中開關(guān)電容部分電路，它能夠檢測(cè)的電壓峰峰值在20mv左右，所以，該結(jié)構(gòu)對(duì)電路中的熱噪聲和節(jié)點(diǎn)漏電流很敏感。第二，變化的像素作為獨(dú)立的單元響應(yīng)和輸出，之間未有信息交流，這和生物體視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)相違背。

目前，去掉動(dòng)態(tài)視覺傳感器的背景噪聲多采用后期處理的辦法，包括基于java的jaer處理算法以及采用時(shí)間相關(guān)性的數(shù)模混合電路處理方法?；趈ava軟件處理的方法，其速度太慢，不利于后期追蹤檢測(cè)等算法的實(shí)現(xiàn)，而采用時(shí)間相關(guān)性的方式，通過緩存數(shù)據(jù)做差分，從時(shí)間上加入了不必要的延時(shí)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中為了解決采用軟件處理算法處理動(dòng)態(tài)視覺傳感器的背景噪聲問題時(shí)，處理速度太慢的缺陷，提供一種像素單元及其去噪方法、動(dòng)態(tài)視覺傳感器、成像裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種動(dòng)態(tài)視覺傳感器的像素單元。

所述像素單元包括：

像素感光電路，用于檢測(cè)光信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到所述光信號(hào)有變化時(shí)產(chǎn)生并輸出電信號(hào)；以及

通信電路，與所述像素感光電路連接并輸出所述電信號(hào)；

其特征在于，還包括：

鄰域去噪電路，與所述像素感光電路、所述通信電路以及四個(gè)鄰域的其他所述像素單元連接，用于根據(jù)相鄰的所述像素單元的響應(yīng)狀態(tài)，控制所述通信電路是否輸出所述電信號(hào)。

本發(fā)明還構(gòu)造了一種動(dòng)態(tài)視覺傳感器，包括：

像素陣列，由多個(gè)如上述的像素單元組成，輸出陣列中的所述像素單元在感測(cè)到光信號(hào)后所產(chǎn)生的電信號(hào)；

其中，每一所述像素單元的激發(fā)信號(hào)輸出端均分別與所述像素單元四個(gè)鄰域上的其他所述像素單元的鄰域去噪電路連接。

本發(fā)明還構(gòu)造了一種動(dòng)態(tài)視覺傳感器像素單元的去噪方法，包括以下步驟：

當(dāng)位于中心的像素單元檢測(cè)到光信號(hào)有變化時(shí)，觸發(fā)獲取四個(gè)鄰域上的其他所述像素單元的響應(yīng)狀態(tài)；

判斷四個(gè)鄰域上的其他所述像素單元的響應(yīng)狀態(tài)是否至少有三個(gè)處于未響應(yīng)狀態(tài)；

若是，則位于中心的所述像素單元對(duì)所述光信號(hào)的變化不作響應(yīng)。

本發(fā)明還構(gòu)造了一種成像設(shè)備，包括：

如上述的動(dòng)態(tài)視覺傳感器；

圖像處理單元，對(duì)所述動(dòng)態(tài)視覺傳感器輸入的電信號(hào)進(jìn)行處理，生成并輸出圖片數(shù)據(jù)或動(dòng)態(tài)影像數(shù)據(jù)；

存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)所述圖像處理單元生成的所述圖像數(shù)據(jù)或所述動(dòng)態(tài)影像數(shù)據(jù)；以及

傳輸單元，可使外部設(shè)備與所述存儲(chǔ)單元建立連接通信。

本發(fā)明實(shí)施例所提供的一種動(dòng)態(tài)視覺傳感器及其像素單元、去噪方法、成像設(shè)備。采用硬件搭建的鄰域去噪電路，當(dāng)像素單元對(duì)光信號(hào)有響應(yīng)觸發(fā)事件發(fā)生時(shí)，通過獲取位于四個(gè)鄰域的像素單元的狀態(tài)信息并判斷其狀態(tài)，若該四個(gè)鄰域的像素單元至少有三個(gè)處于未響應(yīng)狀態(tài)，則使該像素單元不作出響應(yīng)，可有效避免孤立噪聲的產(chǎn)生，具有背景噪聲少、處理速度快、去噪準(zhǔn)確度高的有益效果。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是本發(fā)明提供的一種像素感光電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的一種四鄰域孤立噪聲點(diǎn)與鄰域中的像素單元狀態(tài)關(guān)系示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的像素單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的鄰域去噪電路的功能模塊示意框圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的鄰域去噪電路判決流程示意圖；

圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的二輸入去噪電路的原理示意圖；

圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的鄰域去噪電路的原理示意圖；

圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種動(dòng)態(tài)視覺傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種像素單元去噪方法的實(shí)現(xiàn)流程圖；

圖10是本發(fā)明實(shí)施例提供的鄰域中像素單元狀態(tài)判決過程的實(shí)現(xiàn)流程圖；

圖11是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種成像設(shè)備功能模塊框圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

參見圖2，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種四鄰域孤立噪聲點(diǎn)與鄰域中的像素單元1狀態(tài)關(guān)系示意圖。

普通動(dòng)態(tài)視覺傳感器輸出的圖像中的背景噪聲絕大多數(shù)為孤立噪聲，一般包括三鄰域孤立噪聲或四鄰域孤立噪聲，而四鄰域孤立噪聲更是達(dá)到了95％以上。具體的，當(dāng)某一像素單元1p接收到響應(yīng)事件時(shí)，會(huì)轉(zhuǎn)換為響應(yīng)狀態(tài)，若此時(shí)四個(gè)鄰域p1-p4仍然均為未響應(yīng)狀態(tài)，則通?？梢哉J(rèn)為該像素單元1p因?yàn)殪`敏度過高從而導(dǎo)致形成四鄰域孤立噪聲點(diǎn)，影響該動(dòng)態(tài)視覺傳感器生成的圖像或影像的質(zhì)量。

參見圖3，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種像素單元1的結(jié)構(gòu)，該像素單元1的結(jié)構(gòu)包括：

像素感光電路1a，用于檢測(cè)光信號(hào)，當(dāng)檢測(cè)到光信號(hào)有變化時(shí)產(chǎn)生并輸出電信號(hào)；以及通信電路1b，與像素感光電路1a連接并輸出電信號(hào)；

還包括鄰域去噪電路1c，與像素感光電路1a、通信電路1b以及四個(gè)鄰域的其他像素單元1連接，用于根據(jù)相鄰的像素單元1的響應(yīng)狀態(tài)，控制通信電路1b是否輸出電信號(hào)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，像素感光電路1a的具體結(jié)構(gòu)可以參見圖1，包括光電轉(zhuǎn)換電路，變化檢測(cè)電路以及比較器輸出電路，其主要功能是檢測(cè)光信號(hào)是否變化，并給出相對(duì)應(yīng)的響應(yīng)。該電路結(jié)構(gòu)輸入是光信號(hào)，輸出是電壓脈沖信號(hào)，脈沖寬度可以達(dá)到納秒級(jí)別。如果光信號(hào)是變化的，則輸出脈沖，且變化越大，脈沖的間隔越小，反之，間隔越大。如果光信號(hào)沒有變化，則沒有脈沖輸出。

通信電路1b與該像素感光電路1a的比較器輸出電路連接，用于將該比較器輸出電路輸出的電信號(hào)進(jìn)行編碼并輸出至外部設(shè)備，具體的，該通信電路1b為aer(地址事件表示)電路僅輸出發(fā)生光強(qiáng)變化的像素地址和信息，而不是依次讀出幀內(nèi)每個(gè)像素信息。

該像素單元1還包括一鄰域去噪電路1c，該鄰域去噪電路1c與像素感光電路1a、通信電路1b以及四個(gè)鄰域的其他像素單元1連接，用于根據(jù)相鄰的像素單元1的響應(yīng)狀態(tài)，控制通信電路1b是否輸出所述電信號(hào)。

像素感光電路通過四個(gè)不同的偏置電壓v0-v3，進(jìn)行變化檢測(cè)，同時(shí)鄰域去噪電路接收四鄰域像素的激發(fā)狀態(tài)信號(hào)vp1-vp4,如果此時(shí)vp1-vp4都是處于非激發(fā)狀態(tài)，則dvs檢測(cè)的結(jié)果將會(huì)受到抑制，不對(duì)外輸出請(qǐng)求，否則像素感光電路檢測(cè)結(jié)果則通過aer電路對(duì)外發(fā)出事件請(qǐng)求信號(hào)req，并等待外部應(yīng)答信號(hào)ack，一旦ack有效，則需要將像素感光電路復(fù)位，同時(shí)將該像素的激發(fā)狀態(tài)vp外輸出

在本發(fā)明實(shí)施例中，采用硬件搭建的鄰域去噪電路，當(dāng)像素單元對(duì)光信號(hào)有響應(yīng)觸發(fā)事件發(fā)生時(shí)，通過獲取位于四個(gè)鄰域的像素單元的激發(fā)狀態(tài)信號(hào)并判斷其狀態(tài)，若該四個(gè)鄰域的像素單元至少有三個(gè)處于未響應(yīng)狀態(tài)，則使該像素單元不作出響應(yīng)，可有效避免孤立噪聲的產(chǎn)生，具有背景噪聲少、處理速度快、去噪準(zhǔn)確度高的有益效果。同時(shí)，可以理解的是，該四個(gè)鄰域的像素單元，可以是位于中心像素單元的四個(gè)鄰邊上，也可以是位于中心像素單元的對(duì)角上，或者是其相鄰的位置的其他組合。

參見圖4，為本發(fā)明實(shí)施例提供的鄰域去噪電路1c的功能模塊示意框圖。

在本發(fā)明實(shí)施例中，鄰域去噪電路1c包括判決電路以及電信號(hào)抑制電路20，該判決電路可將鄰域中兩兩相鄰的所述像素單元所輸出的激發(fā)狀態(tài)信號(hào)按預(yù)設(shè)方式分別進(jìn)行比對(duì)，輸出判決結(jié)果信號(hào)。具體的，按預(yù)設(shè)方式分別進(jìn)行比對(duì)，可以采用兩路或多路輸入的比較電路、開關(guān)電路等等一些用于判決兩個(gè)或多個(gè)輸入信號(hào)的判決電路硬件設(shè)計(jì)，為同時(shí)對(duì)所輸入的各個(gè)鄰域中像素單元的激發(fā)狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行組合排列式的比對(duì)，即可簡(jiǎn)單、快速地獲知該鄰域中的像素單元是否均為未響應(yīng)狀態(tài)，以方便確定該像素單元是否為鄰域孤立噪聲點(diǎn)。

當(dāng)判決結(jié)果信號(hào)對(duì)應(yīng)的相鄰像素單元的狀態(tài)均為未響應(yīng)狀態(tài)時(shí)，電信號(hào)抑制電路20則輸出抑制信號(hào)至通信電路1b，以控制通信電路1b不輸出電信號(hào)。

作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，判決電路包括第一級(jí)判決電路11、第二級(jí)判決電路12及第三級(jí)判決電路13。

第一級(jí)判決電路11的輸入端分別與像素單元四個(gè)鄰域的其他像素單元的狀態(tài)輸出端連接，用于判決鄰域中兩兩相鄰的像素單元中的響應(yīng)狀態(tài)，并輸出第一級(jí)判決結(jié)果，其中，當(dāng)用于判決的兩個(gè)像素單元均為未響應(yīng)狀態(tài)時(shí)，則輸出第一狀態(tài)信號(hào)；具體的，四個(gè)鄰域的其他像素單元均會(huì)向該像素單元的鄰域去噪電路1c發(fā)送與其響應(yīng)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的激發(fā)狀態(tài)信號(hào)，鄰域去噪電路1c會(huì)對(duì)該激發(fā)狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行兩兩比對(duì)判決。

第二級(jí)判決電路12，其輸入端與第一級(jí)判決電路11輸出端連接，用于將不同的兩個(gè)所述第一級(jí)判決結(jié)果進(jìn)行判決，并輸出第二級(jí)判決結(jié)果，其中，當(dāng)用于判決的兩個(gè)第一級(jí)判決結(jié)果均為第一狀態(tài)信號(hào)時(shí)，則輸出第二狀態(tài)信號(hào)。該級(jí)判決電路的目的在于，用于對(duì)第一級(jí)判決電路11輸出的狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行比對(duì)，以通過比對(duì)確定四個(gè)鄰域像素單元的狀態(tài)，只要鄰域中有一個(gè)像素單元的狀態(tài)為響應(yīng)狀態(tài)，則該第二級(jí)判決結(jié)果中必有一組缺少第一狀態(tài)信號(hào)的輸入，使得該組的第二級(jí)判決不輸出第二狀態(tài)信號(hào)。

第三級(jí)判決電路13，其輸入端與第二級(jí)判決電路12輸出端連接，用于根據(jù)經(jīng)第二級(jí)判決電路12判決后的兩個(gè)第二級(jí)判決結(jié)果輸出的狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行判決，并輸出第三級(jí)判決結(jié)果，其中，當(dāng)用于判決的兩個(gè)第二級(jí)判決結(jié)果均為第二狀態(tài)信號(hào)時(shí)，則輸出第三狀態(tài)信號(hào)。其原理和第一級(jí)判決電路11、第二級(jí)判決電路12相同，用于對(duì)第二級(jí)判決電路12輸出的狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行最后一次判決，使得可以最終確定鄰域中四個(gè)像素單元的響應(yīng)狀態(tài)。若第三級(jí)判決電路13輸出第三狀態(tài)信號(hào)，則說明該鄰域中的像素單元均為未響應(yīng)狀態(tài)。

電信號(hào)抑制電路20包括抑制信號(hào)發(fā)送模塊21，當(dāng)接收到第三級(jí)判決結(jié)果為第三狀態(tài)信號(hào)時(shí)，則向通信電路1b發(fā)送抑制信號(hào)。一般情況下，當(dāng)位于中心的像素單元有激發(fā)響應(yīng)事件時(shí)，會(huì)通過通信電路1b發(fā)送請(qǐng)求信號(hào)至外部，當(dāng)通信電路1b接收到抑制信號(hào)后，會(huì)對(duì)該像素單元發(fā)送的請(qǐng)求信號(hào)作出無效處理，以不響應(yīng)該像素單元的讀取請(qǐng)求。

參見圖5，為本發(fā)明實(shí)施例提供的鄰域去噪電路1c判決流程示意圖。

在本發(fā)明實(shí)施例中，將鄰域中的四個(gè)像素單元輸出的激發(fā)狀態(tài)信號(hào)，通過輸入至三級(jí)判決電路進(jìn)行比對(duì)判決，可以快速、準(zhǔn)確地獲得該鄰域的像素單元是否均為未響應(yīng)狀態(tài)，例如：假設(shè)在鄰域中，第一、第二、第三、第四像素單元分別設(shè)為p1、p2、p3、p4，其中，

第一級(jí)判決：將p1和p2輸出的狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行判決，其判決結(jié)果為vout12，將p2和p3輸出的激發(fā)狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行判決，其判決結(jié)果為vout23，將p3和p4輸出的激發(fā)狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行判決，其判決結(jié)果為：vout34。將p1和p4輸出的激發(fā)狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行判決，其判決結(jié)果為vout14。將vout12，vout23，vout34，vout14作為下一級(jí)的輸入，若其中。

第二級(jí)判決：將vout12和vout23進(jìn)行判決，其判決結(jié)果為：vout123；將vout34和vout41進(jìn)行判決，其判決結(jié)果為vout134。vout123和vout341作為下一級(jí)的輸入。

第三級(jí)判決：將vout123和vout134進(jìn)行判決，其判決結(jié)果為vout。

假設(shè)第一狀態(tài)信號(hào)、第二狀態(tài)信號(hào)以及第三狀態(tài)信號(hào)均為高電平，除此之外的結(jié)果均為低電平，若vout需要為高電平，則第二級(jí)判決中的vout123和vout341均需為高電平，如此逆推可知，第一級(jí)判決中vout12、vout23、vout34以及vout14，也均需要為高電平，又因?yàn)樵诘谝患?jí)判決中，只有當(dāng)比對(duì)的兩個(gè)激發(fā)狀態(tài)信號(hào)對(duì)應(yīng)的響應(yīng)狀態(tài)均為未響應(yīng)狀態(tài)時(shí)才會(huì)輸出高電平，可知鄰域中四個(gè)像素單元的響應(yīng)狀態(tài)均為未響應(yīng)狀態(tài)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，每級(jí)判決電路可以采用兩路或多路輸入的比較電路、開關(guān)電路等等一些用于判決兩個(gè)或多個(gè)輸入信號(hào)的判決電路硬件，并將每級(jí)判決電路的輸出端與下一級(jí)判決電路輸入端連接，以實(shí)現(xiàn)三級(jí)判決，即可簡(jiǎn)單、快速地獲知該鄰域中的像素單元是否均為未響應(yīng)狀態(tài)。當(dāng)然，三級(jí)判決電路為本發(fā)明一種優(yōu)選的實(shí)施例，還可以選擇多輸入的一級(jí)判決、二級(jí)判決，甚至是更多級(jí)判決，以確定鄰域上的像素單元的響應(yīng)狀態(tài)。

參見圖6，為本發(fā)明實(shí)施例提供的二輸入去噪電路的原理示意圖。

作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，參考圖4，第一級(jí)判決電路11、第二判決電路12、第三判決電路13包括多組用于對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行判決的二輸入噪聲抑制單元111組，二輸入噪聲抑制單元111包括第一信號(hào)輸入子單元111a、第二信號(hào)輸入子單元111b，反相器111c以及判決單元111d，其中，第一信號(hào)輸入子單元111a包括：

第一信號(hào)輸入mos晶體管m0以及第一下拉mos晶體管m5，第一信號(hào)輸入mos晶體管m0的柵極連接第一輸入信號(hào)源vp1，源極連接第一偏置電壓源，第一下拉mos晶體管m5的漏極與所述第一信號(hào)輸入mos晶體管m0的漏極連接，柵極與第二偏置電壓源連接；

第二信號(hào)輸入子單元111b包括：第二信號(hào)輸入mos晶體管m1以及第二下拉mos晶體管m6，第二信號(hào)輸入mos晶體管m1的柵極連接第二輸入信號(hào)源，源極連接第一偏置電壓源，第二下拉mos晶體管m6的柵極與第二偏置電壓源連接，源極與第一下拉mos晶體管m5的源極連接；

反相器111c包括：第一反相mos晶體管m2與第二反相mos晶體管m3，第一反相mos晶體管m2的源極與第一偏置電壓源連接，漏極與第二反相mos晶體管m3的漏極連接，第一反相mos晶體管m2的柵極及第二反相mos晶體管m3的柵極組成反相器111c的輸入端，并連接所述第一信號(hào)輸入mos晶體管m0的漏極；

判決單元111d包括：判決mos晶體管m4，判決mos晶體管m4的源極與第二信號(hào)輸入mos晶體管m1的漏極連接，漏極與第二下拉mos晶體管的漏極連接，柵極與第一反相mos晶體管m2漏極及第二反相mos晶體管m3漏極所組成的反相器111c輸出端連接；漏極作為二輸入噪聲抑制單元111的輸出端，輸出第一輸入信號(hào)及第二輸入信號(hào)之間的判決狀態(tài)信號(hào)。

m1和m2的mos晶體管作為輸入信號(hào)的緩沖級(jí)，當(dāng)vp1/vp2的電壓低于vth+vdd，m0/m1開始導(dǎo)通，由于pmos導(dǎo)通時(shí)的阻抗較低，漏極電壓基本可以達(dá)到vdd。m2和m3組成一個(gè)增益為1的反相器111c，m0的漏極電壓經(jīng)過反相器111c后傳輸給m4的柵極。m4作為判決vp1和vp2信號(hào)的晶體管，當(dāng)vp1,vp2大于vdd+vth時(shí),由于m0，m1和m4管子處于截止區(qū),三者沒有導(dǎo)通，源端電壓vm0-s,vm1-s和vm4-s的值被拉低，m4,m5和m6作為下拉電阻。當(dāng),vp2、vp1小于vdd+vth時(shí)，由于m0，m1和m4管子處于飽和區(qū),源端電壓值vm0-s,vm1-s和vm4-s被拉高，vout＝vm4-s。以上過程可知，低電平的信號(hào)vp1和vp2在傳遞到vout后壓降比較小，且vout以高電平為有效，變化趨勢(shì)和vp1和vp2相反。vout信號(hào)輸入像素單元的像素感光電路，影響像素單元當(dāng)前的請(qǐng)求狀態(tài)。如果輸出信號(hào)vout為高電平，則像素單元請(qǐng)求信號(hào)被強(qiáng)制置于無效狀態(tài)，從而抑制了靜態(tài)背景中的孤立噪聲。

參見圖7，為本發(fā)明實(shí)施例提供的鄰域去噪電路1c的原理示意圖。

在本發(fā)明實(shí)施例中，第一級(jí)判決電路由四個(gè)信號(hào)輸入子單元組成，其中，第一信號(hào)輸入子單元與第二信號(hào)輸入子單元構(gòu)成第一二輸入噪聲抑制單元111，輸出第一判決狀態(tài)信號(hào)vout12；第二信號(hào)輸入子單元與第三信號(hào)輸入子單元構(gòu)成第二二輸入噪聲抑制單元112，輸出第二判決狀態(tài)信號(hào)vout23；第三信號(hào)輸入子單元與第四信號(hào)輸入子單元構(gòu)成第三二輸入噪聲抑制單元113，輸出第三判決狀態(tài)信號(hào)vout34；第四信號(hào)輸入子單元與第一信號(hào)輸入子單元構(gòu)成第四二輸入噪聲抑制單元114，輸出第四判決狀態(tài)信號(hào)vout41；

第二級(jí)判決電路由四個(gè)信號(hào)輸入子單元組成；其中，第一判決狀態(tài)信號(hào)及第二判決狀態(tài)信號(hào)輸入至由第五信號(hào)輸入子單元與第六信號(hào)輸入子單元構(gòu)成的第五二輸入噪聲抑制單元121，輸出第五判決狀態(tài)信號(hào)vout123；第三判決狀態(tài)信號(hào)及第四判決狀態(tài)信號(hào)輸入至由第七信號(hào)輸入子單元與第八信號(hào)輸入子單元構(gòu)成的第六二輸入噪聲抑制單元122，輸出第六判決狀態(tài)信號(hào)vout341；

第三級(jí)判決電路由兩個(gè)所述信號(hào)輸入子單元組成；其中，第五判決狀態(tài)信號(hào)及第六判決狀態(tài)信號(hào)輸入至由第五信號(hào)輸入子單元與第六信號(hào)輸入子單元構(gòu)成的第七二輸入噪聲抑制單元131，輸出鄰域去噪電路1c最終判決出的第三級(jí)判決結(jié)果vout。

上述由二輸入噪聲抑制單元組成的三級(jí)判決電路，可以使得像素單元避免了被誤判或者因靈敏度過高造成的背景噪聲點(diǎn)過多的問題；且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，硬件處理速度快，判決準(zhǔn)確度高的特點(diǎn)，適合集成到像素單元中，用來有效提升動(dòng)態(tài)視覺傳感器的成像質(zhì)量。

參見圖8，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種動(dòng)態(tài)視覺傳感器的結(jié)構(gòu)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，該動(dòng)態(tài)視覺傳感器包括：

像素陣列，由多個(gè)如圖2所示的像素單元組成，輸出陣列中的像素單元在感測(cè)到光信號(hào)后所產(chǎn)生的電信號(hào)；其中，每一像素單元的激發(fā)信號(hào)輸出端均分別與像素單元鄰域上的其他像素單元的鄰域去噪電路1c連接。

具體的，如圖所示，該動(dòng)態(tài)視覺傳感器芯片為由5x5像素單元構(gòu)成的集成鄰域去噪結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)視覺傳感器，整個(gè)結(jié)構(gòu)包括五大部分電路，分別是：5x5像素陣列，偏置電路21，行/列仲裁電路221/222，行/列編碼電路231/232以及讀出電路24。具有五輸入的行仲裁電路221接收像素陣列的請(qǐng)求信號(hào)，經(jīng)過仲裁后給出相對(duì)應(yīng)的應(yīng)答信號(hào)，得到應(yīng)答信號(hào)的像素單元接收到仲裁電路的應(yīng)答信號(hào)后經(jīng)過通信電路1b對(duì)列仲裁電路222模塊發(fā)出請(qǐng)求信號(hào)，等待應(yīng)答，如果在同一時(shí)間點(diǎn)上沒有相互競(jìng)爭(zhēng)的像素單元請(qǐng)求信號(hào)的話，經(jīng)過行/列仲裁電路221/222，相對(duì)應(yīng)的像素將會(huì)得到有效應(yīng)答，否則只有得到有效應(yīng)答信號(hào)的像素才會(huì)進(jìn)行下一步操作。在像素陣列得到列仲裁電路222的應(yīng)答信號(hào)之后，對(duì)該像素單元的像素感光電路進(jìn)行復(fù)位，同時(shí)讀出電路將會(huì)對(duì)外輸出請(qǐng)求，如果外部的應(yīng)答信號(hào)有效，則對(duì)行/列編碼電路231/232編碼后的地址進(jìn)行輸出，完成一次事件的請(qǐng)求和輸出。

在像素陣列中，因每一像素單元的激發(fā)信號(hào)輸出端均分別與像素單元四個(gè)鄰域上的其他像素單元的鄰域去噪電路連接，使得每個(gè)像素單元均能根據(jù)鄰域中的其他像素單元的響應(yīng)狀態(tài)，對(duì)自身的激發(fā)響應(yīng)事件進(jìn)行孤立噪聲點(diǎn)判斷，可有效避免孤立噪聲的產(chǎn)生，具有背景噪聲少、處理速度快、去噪準(zhǔn)確度高的有益效果。

參見圖9，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種像素單元去噪方法的實(shí)現(xiàn)流程。

在本發(fā)明實(shí)施例中，該去噪方法包括如下步驟：

步驟s100，當(dāng)位于中心的像素單元檢測(cè)到光信號(hào)有變化時(shí)，觸發(fā)獲取四個(gè)鄰域上的其他像素單元的響應(yīng)狀態(tài)。

在實(shí)際應(yīng)用中，該四個(gè)鄰域上的其他像素單元均會(huì)輸出與自身響應(yīng)狀態(tài)相關(guān)的激發(fā)信號(hào)，位于中心的像素單元通過獲取鄰域上的其他像素單元所輸入的激發(fā)信號(hào)來獲知其響應(yīng)狀態(tài)。

步驟s200，判斷四個(gè)鄰域上的其他像素單元的響應(yīng)狀態(tài)是否至少有三個(gè)處于未響應(yīng)狀態(tài)。

作為本發(fā)明的一種實(shí)施例，因?yàn)樗泥徲蚬铝⒃肼曊紕?dòng)態(tài)視覺傳感器輸出的圖像中的背景噪聲數(shù)的95％以上，故在本實(shí)施例中優(yōu)選地采用判斷四個(gè)鄰域上的其他像素單元的響應(yīng)狀態(tài)是否均為未響應(yīng)狀態(tài)的方案，當(dāng)然，也可只判斷是否有三個(gè)鄰域中的像素單元處于未響應(yīng)狀態(tài)。

步驟s300，若是，則位于中心的像素單元對(duì)響應(yīng)觸發(fā)事件不作響應(yīng)。

當(dāng)檢測(cè)到四個(gè)鄰域上的其他像素單元的響應(yīng)狀態(tài)至少有三個(gè)處于未響應(yīng)狀態(tài)時(shí)，會(huì)對(duì)該像素單元發(fā)送的請(qǐng)求信號(hào)作出無效處理，以不響應(yīng)該像素單元的讀取請(qǐng)求。

在本發(fā)明實(shí)施例中，當(dāng)像素單元對(duì)光信號(hào)有響應(yīng)觸發(fā)事件發(fā)生時(shí)，通過獲取位于四個(gè)鄰域的像素單元的狀態(tài)信息并判斷其狀態(tài)，若該四個(gè)鄰域的像素單元至少有三個(gè)處于未響應(yīng)狀態(tài)，則使該像素單元不作出響應(yīng)，可有效避免孤立噪聲的產(chǎn)生，使得由該像素單元組成的動(dòng)態(tài)視覺傳感器具有背景噪聲少、處理速度快、去噪準(zhǔn)確度高的有益效果。同時(shí)，可以理解的是，該四個(gè)鄰域的像素單元，可以是位于中心像素單元的四個(gè)鄰邊上，也可以是位于中心像素單元的對(duì)角上，或者是其相鄰的位置的其他組合。

在本發(fā)明實(shí)施例中，判斷四個(gè)鄰域上的其他像素單元的響應(yīng)狀態(tài)是否至少有三個(gè)處于未響應(yīng)狀態(tài)，包括：

將鄰域中兩兩相鄰的像素單元所輸出的狀態(tài)信號(hào)按預(yù)設(shè)方式分別進(jìn)行比對(duì)；

進(jìn)一步的，參見圖10，圖中示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的判斷鄰域中像素單元響應(yīng)狀態(tài)的實(shí)現(xiàn)流程。

在本發(fā)明實(shí)施例中，將鄰域中兩兩相鄰的像素單元所輸出的狀態(tài)信號(hào)按預(yù)設(shè)方式分別進(jìn)行比對(duì)，包括：

步驟s211，判決鄰域中兩兩相鄰的像素單元中的響應(yīng)狀態(tài)，并輸出第一級(jí)判決結(jié)果，其中，當(dāng)用于判決的兩個(gè)像素單元均為未響應(yīng)狀態(tài)時(shí)，則輸出第一狀態(tài)信號(hào)；

具體的，四個(gè)鄰域的其他像素單元均會(huì)向該像素單元發(fā)送與其響應(yīng)狀態(tài)對(duì)應(yīng)的激發(fā)狀態(tài)信號(hào)，像素單元會(huì)對(duì)該激發(fā)狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行兩兩比對(duì)判決。

步驟s212，根據(jù)輸入不同的兩個(gè)第一級(jí)判決結(jié)果的狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行判決，并輸出第二級(jí)判決結(jié)果，其中，當(dāng)用于判決的兩個(gè)第一級(jí)判決結(jié)果均為第一狀態(tài)信號(hào)時(shí)，則輸出第二狀態(tài)信號(hào)；

該級(jí)判決的目的在于，用于對(duì)第一級(jí)判決輸出的狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行比對(duì)，以通過比對(duì)確定四個(gè)鄰域像素單元的狀態(tài)，只要鄰域中有一個(gè)像素單元的狀態(tài)為響應(yīng)狀態(tài)，則該第二級(jí)判決結(jié)果中必有一組缺少第一狀態(tài)信號(hào)的輸入，使得該組的第二級(jí)判決不輸出第二狀態(tài)信號(hào)。

步驟s213，根據(jù)經(jīng)第二級(jí)判決電路判決后的兩個(gè)第二級(jí)判決結(jié)果輸出的狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行判決，并輸出第三級(jí)判決結(jié)果，其中，當(dāng)用于判決的兩個(gè)第二級(jí)判決結(jié)果均為第二狀態(tài)信號(hào)時(shí)，則輸出第三狀態(tài)信號(hào)；

其原理和第一級(jí)判決電路、第二級(jí)判決電路相同，用于對(duì)第二級(jí)判決電路輸出的狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行最后一次判決，使得可以最終確定鄰域中四個(gè)像素單元的響應(yīng)狀態(tài)。若第三級(jí)判決電路輸出第三狀態(tài)信號(hào)，則說明該鄰域中的像素單元均為未響應(yīng)狀態(tài)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，參見圖5，將鄰域中的四個(gè)像素單元輸出的激發(fā)狀態(tài)信號(hào)，通過輸入至三級(jí)判決電路進(jìn)行比對(duì)判決，可以快速、準(zhǔn)確地獲得該鄰域的像素單元是否均為未響應(yīng)狀態(tài)，例如：假設(shè)在鄰域中，第一、第二、第三、第四像素單元分別設(shè)為p1、p2、p3、p4，其中，

第一級(jí)判決：將p1和p2輸出的狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行判決，其判決結(jié)果為vout12，將p2和p3輸出的激發(fā)狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行判決，其判決結(jié)果為vout23，將p3和p4輸出的激發(fā)狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行判決，其判決結(jié)果為：vout34。將p1和p4輸出的激發(fā)狀態(tài)信號(hào)進(jìn)行判決，其判決結(jié)果為vout14。將vout12，vout23，vout34，vout14作為下一級(jí)的輸入，若其中。

第二級(jí)判決：將vout12和vout23進(jìn)行判決，其判決結(jié)果為：vout123；將vout34和vout41進(jìn)行判決，其判決結(jié)果為vout134。vout123和vout134作為下一級(jí)的輸入。

第三級(jí)判決：將vout123和vout134進(jìn)行判決，其判決結(jié)果為vout。

假設(shè)第一狀態(tài)信號(hào)、第二狀態(tài)信號(hào)以及第三狀態(tài)信號(hào)均為高電平，除此之外的結(jié)果均為低電平，若vout需要為高電平，則第二級(jí)判決中的vout123和vout134均需為高電平，如此逆推可知，第一級(jí)判決中vout12、vout23、vout34以及vout14，也均需要為高電平，又因?yàn)樵诘谝患?jí)判決中，只有當(dāng)比對(duì)的兩個(gè)激發(fā)狀態(tài)信號(hào)對(duì)應(yīng)的響應(yīng)狀態(tài)均為未響應(yīng)狀態(tài)時(shí)才會(huì)輸出高電平，可知鄰域中四個(gè)像素單元的響應(yīng)狀態(tài)均為未響應(yīng)狀態(tài)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，每級(jí)判決電路可以采用兩路或多路輸入的比較電路、開關(guān)電路等等一些用于判決兩個(gè)或多個(gè)輸入信號(hào)的判決電路硬件，并將每級(jí)判決電路的輸出端與下一級(jí)判決電路輸入端連接，以實(shí)現(xiàn)三級(jí)判決，即可簡(jiǎn)單、快速地獲知該鄰域中的像素單元是否均為未響應(yīng)狀態(tài)。當(dāng)然，三級(jí)判決電路為本發(fā)明一種優(yōu)選的實(shí)施例，還可以選擇多輸入的一級(jí)判決、二級(jí)判決，甚至是更多級(jí)判決，以確定鄰域上的像素單元的響應(yīng)狀態(tài)。

步驟220，根據(jù)比對(duì)得出結(jié)果，判斷四個(gè)鄰域上的其他像素單元的響應(yīng)狀態(tài)是否有四個(gè)均為未響應(yīng)狀態(tài)。

在本發(fā)明實(shí)施例中，若第三級(jí)判斷結(jié)果為輸出第三狀態(tài)信號(hào)時(shí)，則鄰域上的其他像素單元的響應(yīng)狀態(tài)均為未響應(yīng)狀態(tài)。

進(jìn)一步的，當(dāng)位于中心的像素單元有激發(fā)響應(yīng)事件，且有接收到第三狀態(tài)信號(hào)時(shí)，則使位于中心的所述像素單元的通信電路1b對(duì)所述像素感光電路輸出的請(qǐng)求信號(hào)不作響應(yīng)。這樣，當(dāng)像素單元對(duì)光信號(hào)有響應(yīng)觸發(fā)事件發(fā)生時(shí)，通過獲取位于四個(gè)鄰域的像素單元的狀態(tài)信息并判斷其狀態(tài)，若該四個(gè)鄰域的像素單元均處于未響應(yīng)狀態(tài)，則使該像素單元不作出響應(yīng)，可有效避免孤立噪聲的產(chǎn)生，使得由該像素單元組成的動(dòng)態(tài)視覺傳感器具有背景噪聲少、處理速度快、去噪準(zhǔn)確度高的有益效果。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例方法中的全部或部分流程，是可以通過計(jì)算機(jī)程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)、手機(jī)等終端設(shè)備的可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序在執(zhí)行時(shí)，可包括如上述各方法的實(shí)施例的流程。其中，所述的存儲(chǔ)介質(zhì)可為磁碟、光盤、只讀存儲(chǔ)記憶體(read-onlymemory，rom)或隨機(jī)存儲(chǔ)記憶體(randomaccessmemory，ram)等。

參見圖11，圖中示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的一種成像設(shè)備功能模塊框圖；

該成像設(shè)備包括：如圖8所示的動(dòng)態(tài)視覺傳感器；圖像處理單元，對(duì)動(dòng)態(tài)視覺傳感器輸入的電信號(hào)進(jìn)行處理，生成并輸出圖片數(shù)據(jù)或動(dòng)態(tài)影像數(shù)據(jù)；存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)圖像處理單元生成的圖像數(shù)據(jù)或動(dòng)態(tài)影像數(shù)據(jù)；以及傳輸單元，可使外部設(shè)備與存儲(chǔ)單元建立連接通信。

在本發(fā)明實(shí)施例中，該成像設(shè)備的具體結(jié)構(gòu)可以參考現(xiàn)有技術(shù)中的其他成像設(shè)備，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以很容易獲知該具體結(jié)構(gòu)的情況，唯一不同是本實(shí)施例中的成像設(shè)備采用集成有鄰域去噪電路1c的動(dòng)態(tài)視覺傳感器。

使用該動(dòng)態(tài)傳感器的成像設(shè)備，可以在當(dāng)像素單元有響應(yīng)觸發(fā)事件發(fā)生時(shí)，通過獲取位于四個(gè)鄰域的像素單元的狀態(tài)信息并判斷其狀態(tài)，若該四個(gè)鄰域的像素單元至少有三個(gè)處于未響應(yīng)狀態(tài)，則使該像素單元不作出響應(yīng)，可在成像過程中，有效避免孤立噪聲的產(chǎn)生，具有背景噪聲少、處理速度快、去噪準(zhǔn)確度高的有益效果。

可以理解的，以上實(shí)施例僅表達(dá)了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本發(fā)明專利范圍的限制；應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，可以對(duì)上述技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行自由組合，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍；因此，凡跟本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的等同變換與修飾，均應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的涵蓋范圍。