一种面阵传感器及其信号读出方法

本发明涉及图像处理，特别涉及一种面阵传感器及其信号读出方法。

背景技术：

1、cmos图像传感器由于其加工制造工艺与模拟电路及大规模数字电路工艺兼容性好，便于在传感器内部实现高精度量化、高速采样输出等功能，同时cmos传感器的加工工艺不断进步，逐渐取代ccd图像传感器，成为成像系统设计的主要传感器。

2、近年来基于面阵读出芯片的高光谱、红外等面阵传感器也逐渐进入工业检测、运动机器人等行业。由于面阵传感器获取的图像并不是用于人眼观看或者显示，主要是给相关算法直接进行处理，因此，面阵传感器需要具备较高的帧率以提高算法处理的效率。然而，在实际应用中，如生产线运行、机器人运动的场景中，现有面阵传感器的帧率无法满足图像处理需求，使得整个系统的效率受到图像刷新速率的限制。

3、此外，由于先进的智能处理器能够根据跟踪算法进行感兴趣区域的预判，若能够对图像设定一个或多个感兴趣区域，在图像读出时仅保留感兴趣区域，而去除其他信息，势必能够有效提升图像处理效率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种面阵传感器及其信号读出方法，以解决现有面阵传感器无法满足图像高速处理需求的问题。

2、为解决上述技术问题，本发明提供一种面阵传感器，包括：

3、像素模块，包括多个呈阵列排布的像素单元；

4、驱动模块，用于利用输出的选通信号控制所述像素模块中所述像素单元的读出；

5、配置模块，用于根据预设的配置条件发送使能信号至所述驱动模块，以控制所述驱动模块选择读出的像素单元。

6、可选的，在所述的面阵传感器中，所述驱动模块包括多个选通单元，每一所述选通单元均与一行或一列像素单元相连，所述选通单元用于输出选通信号以控制相连像素单元的读出。

7、可选的，在所述的面阵传感器中，所述选通单元包括d触发器、取反器、与非门和移位锁存器；所述选通单元被配置为：

8、若所述使能信号有效，则所述驱动模块的时钟信号依次经过所述d触发器和所述移位锁存器后输出选通信号；

9、若所述使能信号无效，则所述取反器对所述使能信号进行取反后输入至所述与非门，所述与非门的另一输入端输入所述驱动模块的时钟信号，所述与非门输出选通信号，且所述时钟信号不经过所述移位锁存器。

10、可选的，在所述的面阵传感器中，所述面阵传感器还包括模数转换模块和数据处理模块；所述模数转换模块用于将所述像素单元输出的模拟信号转换为数字信号；所述数据处理模块用于将所述数字信号进行处理并输出。

11、可选的，在所述的面阵传感器中，所述面阵传感器还包括输出驱动模块，所述输出驱动模块用于控制所述数据处理模块对处理后的数据的输出。

12、可选的，在所述的面阵传感器中，所述驱动模块用于利用输出的选通信号控制所述像素模块中一行所述像素单元的读出；所述模数转换模块包括多个模数转换单元，每一所述模数转换单元与所述像素模块中的一列像素单元相连，以对该列读出的像素单元输出的模拟信号进行模数转换。

13、为解决上述技术问题，本发明还提供一种面阵传感器的信号读出方法，应用于如上任一项所述的面阵传感器，所述面阵传感器的信号读出方法包括：

14、配置模块根据预设的配置条件生成使能信号，并将使能信号发送至驱动模块；

15、驱动模块根据使能信号生成选通信号，并将选通信号发送至像素模块；

16、像素模块根据选通信号确认读出的像素单元；

17、输出确认读出的像素单元上的模拟信号。

18、可选的，在所述的面阵传感器的信号读出方法中，所述驱动模块包括多个选通单元，每一所述选通单元均与一行或一列像素单元相连，所述选通单元包括d触发器、取反器、与非门和移位锁存器；所述驱动模块根据使能信号生成选通信号的方法包括：

19、若所述使能信号有效，则所述驱动模块的时钟信号依次经过所述d触发器和所述移位锁存器后输出选通信号；

20、若所述使能信号无效，则所述取反器对所述使能信号进行取反后输入至所述与非门，所述与非门的另一输入端输入所述驱动模块的时钟信号，所述与非门输出选通信号，且所述时钟信号不经过所述移位锁存器。

21、可选的，在所述的面阵传感器的信号读出方法中，所述面阵传感器还包括模数转换模块和数据处理模块；所述面阵传感器的信号读出方法还包括：

22、模数转换模块将像素单元输出的模拟信号转换为数字信号；

23、数据处理模块对数字信号进行处理，并输出处理后的结果。

24、可选的，在所述的面阵传感器的信号读出方法中，所述面阵传感器还包括输出驱动模块；所述面阵传感器的信号读出方法还包括：

25、输出驱动模块控制所述数据处理模块对处理后的结果的输出。

26、本发明提供的面阵传感器及其信号读出方法，包括：像素模块，包括多个呈阵列排布的像素单元；驱动模块，用于利用输出的选通信号控制所述像素模块中所述像素单元的读出；配置模块，用于根据预设的配置条件发送使能信号至所述驱动模块，以控制所述驱动模块选择读出的像素单元。通过配置模块根据配置条件发送使能信号，并通过驱动模块根据使能信号生成选通信号来控制像素单元的读出，使得无需读出的像素单元不会输出模拟信号，即能够只对感兴趣区域的像素单元的模拟信号进行读出，提高了图像处理效率，进而能够满足图像处理需求，解决了现有面阵传感器无法满足图像高速处理需求的问题。

技术特征：

1.一种面阵传感器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的面阵传感器，其特征在于，所述驱动模块包括多个选通单元，每一所述选通单元均与一行或一列像素单元相连，所述选通单元用于输出选通信号以控制相连像素单元的读出。

3.根据权利要求2所述的面阵传感器，其特征在于，所述选通单元包括d触发器、取反器、与非门和移位锁存器；所述选通单元被配置为：

4.根据权利要求1所述的面阵传感器，其特征在于，所述面阵传感器还包括模数转换模块和数据处理模块；所述模数转换模块用于将所述像素单元输出的模拟信号转换为数字信号；所述数据处理模块用于将所述数字信号进行处理并输出。

5.根据权利要求4所述的面阵传感器，其特征在于，所述面阵传感器还包括输出驱动模块，所述输出驱动模块用于控制所述数据处理模块对处理后的数据的输出。

6.根据权利要求4所述的面阵传感器，其特征在于，所述驱动模块用于利用输出的选通信号控制所述像素模块中一行所述像素单元的读出；所述模数转换模块包括多个模数转换单元，每一所述模数转换单元与所述像素模块中的一列像素单元相连，以对该列读出的像素单元输出的模拟信号进行模数转换。

7.一种面阵传感器的信号读出方法，应用于如权利要求1～6任一项所述的面阵传感器，其特征在于，所述面阵传感器的信号读出方法包括：

8.根据权利要求7所述的面阵传感器的信号读出方法，其特征在于，所述驱动模块包括多个选通单元，每一所述选通单元均与一行或一列像素单元相连，所述选通单元包括d触发器、取反器、与非门和移位锁存器；所述驱动模块根据使能信号生成选通信号的方法包括：

9.根据权利要求7所述的面阵传感器的信号读出方法，其特征在于，所述面阵传感器还包括模数转换模块和数据处理模块；所述面阵传感器的信号读出方法还包括：

10.根据权利要求9所述的面阵传感器的信号读出方法，其特征在于，所述面阵传感器还包括输出驱动模块；所述面阵传感器的信号读出方法还包括：

技术总结本发明提供一种面阵传感器及其信号读出方法，包括：像素模块，包括多个呈阵列排布的像素单元；驱动模块，用于利用输出的选通信号控制所述像素模块中所述像素单元的读出；配置模块，用于根据预设的配置条件发送使能信号至所述驱动模块，以控制所述驱动模块选择读出的像素单元。通过配置模块根据配置条件发送使能信号，并通过驱动模块根据使能信号生成选通信号来控制像素单元的读出，使得无需读出的像素单元不会输出模拟信号，即能够只对感兴趣区域的像素单元的模拟信号进行读出，提高了图像处理效率，进而能够满足图像处理需求，解决了现有面阵传感器无法满足图像高速处理需求的问题。技术研发人员：尹睿,梅健,邓磊受保护的技术使用者：复旦大学技术研发日：技术公布日：2024/9/26