CN114245049B - 一种图像传感器、图像输出方法、设备及介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种图像传感器、图像输出方法、设备及介质，所述图像传感器包括：所述像素阵列用于将所述光信号转化为模拟电信号；所述ADC组用于将所述模拟电信号转化为第一数字信号；所述数据输出选择器连接所述事件传感器，用以获取地址信息；所述数据输出选择器还连接有所述ADC组，用以获取所述第一数字信号；所述数据输出选择器用于输出所述第一数字信号对应在所述地址信息上的第二数字信号；所述图像输出模块根据所述第二数字信号输出图像。本发明通过所述数据输出选择器输出所述第一数字信号对应在所述地址信息上的第二数字信号，减少了数据传输量，使得在高速拍摄应用场景下，高速接口的速度可以满足图像的帧率的需求。

Description

一种图像传感器、图像输出方法、设备及介质
技术领域
本发明涉及半导体集成电路设计领域，尤其涉及一种图像传感器、图像输出方法、设备及介质。
背景技术
随着半导体工艺的不断进步，互补金属氧化物半导体(Complementary MetalOxide Semiconductor，CMOS)图像传感器获得了极大的发展，得益于其低功耗、易集成、高性能的特点，逐步成为图像传感器的主流。在诸多应用场景下，高速摄影依然是一个关注热点。
提高图像传感器的传输帧率主要有以下两种方法，一种是采用全局曝光的方法，通过对像元全局进行曝光，并对曝光数据进行逐行读出；另外一种是通过使用芯片三维(3Dimensions，3D)堆叠的方式，使得每个像素单元对应一个模数转换器(Analog toDigital，ADC)，并在每一个像素单元经历曝光和模数转换后，完成一幅图像的转换。但上述两种方法都存在共同的问题，即在快速传输大量的数据时，高速接口的速度不能满足图像的帧率的需求。
为了解决上述技术问题，本发明提出了一种图像传感器、图像输出方法、设备及介质。
发明内容
本发明实施例提供了一种图像传感器、图像输出方法、设备及介质，通过获取事件传输器所输出的地址信息，并根据所述地址信息输出第二数字信号，将根据所述第二数字信号输出为图像，可以根据实际情况确定所需获取的图像信息，以减少传输的信息量，达到满足图像帧率的需求。
第一方面，本发明提供一种图像传感器，包括：像素阵列，事件传感器，ADC组，数据输出选择器，图像输出模块；所述像素阵列用于将所述光信号转化为模拟电信号；所述ADC组用于将所述模拟电信号转化为第一数字信号；所述数据输出选择器的输入端连接所述事件传感器的输出端，用以获取所述事件传感器输出的地址信息；所述数据输出选择器的输入端还连接有所述ADC组，用以获取所述第一数字信号；所述数据输出选择器用于输出所述第一数字信号对应在所述地址信息上的第二数字信号；所述图像输出模块的输入端连接所述数据输出选择器的输出端，用以获取所述第二数字信号，并根据所述第二数字信号输出图像。
其有益效果在于：本发明通过获取地址信息和第一数字信号，使得所述数据输出选择器能够输出所述第一数字信号对应在所述地址信息上的第二数字信号，从而减少了数据传输量。所以本发明在高速拍摄应用场景下，高速接口的速度可以满足图像的帧率的需求。
可选地，所述图像传感器还包括时序控制模块；所述时序控制模块的输出端分别连接有所述像素阵列、所述事件传感器、所述ADC组和所述数据输出选择器，所述时序控制模块用于控制所述像素阵列、所述事件传感器、所述ADC组和所述数据输出选择器的工作时序。其有益效果在于：通过所述时序控制模块控制所述像素阵列、所述事件传感器、所述ADC组和所述数据输出选择器的工作时序，使得所述像素阵列、所述事件传感器、所述ADC组和所述数据输出选择器之间可以有条不紊地进行工作。
进一步可选地，所述时序控制模块包括时序控制单元和数据输出控制单元；所述时序控制单元用于控制所述像素阵列、所述事件传感器和所述ADC组同时开始工作，并当所述像素阵列、所述事件传感器和所述ADC组开始工作时，控制所述数据输出选择器停止工作；所述数据输出控制单元用于当所述第一数字信号采集完毕时，控制所述像素阵列、所述事件传感器和所述ADC组停止工作，并控制所述数据输出选择器启动工作。其有益效果在于：通过所述时序控制单元控制所述像素阵列、所述事件传感器和所述ADC组同时开始工作，并当所述像素阵列、所述事件传感器和所述ADC组开始工作时，控制所述数据输出选择器停止工作，可以防止信号未采集完毕的时候被所述数据输出选择器输出。
可选地，所述地址信息包括行地址信息和列地址信息。其有益效果在于：因为像素阵列是由M×N个像素单元构成的，其中M为行数，N为列数，且M和N均为正整数，所以所述第一数字信号也会是一个M×N的阵列，通过所述行地址信息和所述列地址信息，可以准确地定位到所述第一数字信号中所需输出的数字信号。
第二方面，本发明提供一种图像输出方法，包括：所述像素阵列将所述光信号转化为模拟电信号；所述ADC组将所述模拟电信号转化为第一数字信号；所述数据输出选择器的输入端连接所述事件传感器的输出端，并获取所述事件传感器输出的地址信息；所述数据输出选择器的输入端还连接有所述ADC组，并获取所述第一数字信号；所述数据输出选择器输出所述第一数字信号对应在所述地址信息上的第二数字信号；所述图像输出模块的输入端连接所述数据输出选择器的输出端，获取所述第二数字信号，并根据所述第二数字信号输出图像。
其有益效果在于：本发明通过获取所述地址信息和所述第一数字信号，使得所述数据输出选择器能够输出所述第一数字信号对应在所述地址信息上的第二数字信号，从而减少了数据传输量。所以本发明在高速拍摄应用场景下，高速接口的速度可以满足图像的帧率的需求。
可选地，所述图像传感器还包括时序控制模块；所述时序控制模块的输出端分别连接有所述像素阵列、所述事件传感器、所述ADC组和所述数据输出选择器，所述时序控制模块控制所述像素阵列、所述事件传感器、所述ADC组和所述数据输出选择器的工作时序。其有益效果在于：通过所述时序控制模块控制所述像素阵列、所述事件传感器、所述ADC组和所述数据输出选择器的工作时序，使得所述像素阵列、所述事件传感器、所述ADC组和所述数据输出选择器之间可以有条不紊地进行工作。
进一步可选地，所述时序控制模块包括时序控制单元和数据输出控制单元；所述时序控制单元控制所述像素阵列、所述事件传感器和所述ADC组同时开始工作，并当所述像素阵列、所述事件传感器和所述ADC组开始工作时，控制所述数据输出选择器停止工作；所述数据输出控制单元在当所述第一数字信号采集完毕时，控制所述像素阵列、所述事件传感器和所述ADC组停止工作，并控制所述数据输出选择器启动工作。其有益效果在于：通过所述时序控制单元控制所述像素阵列、所述事件传感器和所述ADC组同时开始工作，且在所述像素阵列、所述事件传感器和所述ADC组开始工作时，控制所述数据输出选择器停止工作，可以防止信号未采集完毕的时候被所述数据输出选择器输出。
可选地，所述地址信息包括行地址信息和列地址信息。其有益效果在于：因为像素阵列是由M×N个像素单元构成的，其中M为行数，N为列数，且M和N均为正整数，所以所述第一数字信号也会是一个M×N的阵列，通过所述行地址信息和所述列地址信息，可以准确地定位到所述第一数字信号中所需输出的数字信号。
第三方面，本申请实施例提供一种电子设备，包括处理器和存储器。其中，存储器用于存储一个或多个程序；当存储器存储的一个或多个程序被处理器执行时，使得该电子设备能够实现上述第二方面的任意一种可能的设计的方法。
第四方面，本发明提供一种可读存储介质，该可读存储介质内存储有程序，该程序被处理器执行时，实现上述第二方面的任意一种可能的设计的方法。
第五方面，本申请实施例另提供一种程序产品，当该程序产品在电子设备上运行时，使得该电子设备执行上述任一方面的任意一种可能的设计的方法。
关于上述第三方面至第五方面的有益效果可以参见上述第一方面或第二方面中的描述。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种图像传感器的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种图像输出方法步骤图；
图3为本申请实施例提供的一种电子设备示意图。
具体实施方式
在详细介绍本发明实施例之前，以下先对本申请实施例中的部分用语进行解释说明，以便于本领域技术人员理解。
1)ADC组
ADC组是由多个模数转换器(Analog to Digital，ADC)构成，所述多个ADC的输出端连接在一起，用来将像素阵列输出的模拟信号转化为数字信号并输出。
下面结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。其中，在本申请实施例的描述中，以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一种”、“该”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解，在本申请以下各实施例中，“至少一个”、“一个或多个”是指一个或两个以上(包含两个)。术语“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系；例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A、B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“连接”包括直接连接和间接连接，除非另外说明。“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
在本申请实施例中，“示例性地”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请实施例中被描述为“示例性地”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性地”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。
本申请实施例提供一种图像传感器，如图1所示，所述图像传感器100包括：像素阵列101，事件传感器102，ADC组103，数据输出选择器104，图像输出模块105。
所述像素阵列101用于将所述光信号转化为模拟电信号。
所述ADC组103用于将所述模拟电信号转化为第一数字信号。
在本实施例中，所述ADC组可以是列ADC组，所述列ADC组由多个列ADC构成，所述列ADC指的是与像素阵列中的一列像素单元的输出端所连接的ADC，用于将所述一列像素单元所输出的模拟电信号转化为数字信号。
所述数据输出选择器104的输入端连接所述事件传感器102的输出端，用以获取所述事件传感器102输出的地址信息。
示例性地，所述地址信息是根据实际情况设计得出的，既可以是开发人员设置的具体地址信息，也可以是事件传感器102根据外界的变化情况(例如光线变化)再根据自身算法得出的地址信息。
所述数据输出选择器104的输入端还连接有所述ADC组，用以获取所述第一数字信号；所述数据输出选择器104用于输出所述第一数字信号对应在所述地址信息上的第二数字信号。
所述图像输出模块105的输入端连接所述数据输出选择器104的输出端，用以获取所述第二数字信号，并根据所述第二数字信号输出图像。
在本实施例中，通过获取地址信息和第一数字信号，使得所述数据输出选择器104能够输出所述第一数字信号对应在所述地址信息上的第二数字信号，从而减少了数据传输量。所以本发明在高速拍摄应用场景下，高速接口的速度可以满足图像的帧率的需求。
在一种可能的实施例中，所述图像传感器还包括时序控制模块106，如图1所示；所述时序控制模块106的输出端分别连接有所述像素阵列101、所述事件传感器102、所述ADC组103和所述数据输出选择器104，所述时序控制模块用于控制所述像素阵列101、所述事件传感器102、所述ADC组103和所述数据输出选择器104的工作时序。
在本实施例中，通过所述时序控制模块控制所述像素阵列101、所述事件传感器102、所述ADC组103和所述数据输出选择器104的工作时序，使得所述像素阵列101、所述事件传感器102、所述ADC组103和所述数据输出选择器104之间可以有条不紊地进行工作。
在又一种可能的实施例中，所述时序控制模块106包括时序控制单元和数据输出控制单元；所述时序控制单元用于控制所述像素阵列101、所述事件传感器102和所述ADC组103同时开始工作，并当所述像素阵列101、所述事件传感器102和所述ADC组103开始工作时，控制所述数据输出选择器104停止工作；所述数据输出控制单元用于当所述第一数字信号采集完毕时，控制所述像素阵列101、所述事件传感器102和所述ADC组103停止工作，并控制所述数据输出选择器104启动工作。
在本实施例中，通过所述时序控制单元控制所述像素阵列101、所述事件传感器102和所述ADC组103同时开始工作，并当所述像素阵列101、所述事件传感器102和所述ADC组103开始工作时，控制所述数据输出选择器104停止工作，可以防止信号未采集完毕的时候被所述数据输出选择器104输出。
在还一种可能的实施例中，所述地址信息包括行地址信息和列地址信息。
在本实施例中，因为像素阵列101是由M×N个像素单元构成的，其中M为行数，N为列数，且M和N均为正整数，所以所述第一数字信号也会是一个M×N的阵列，通过所述行地址信息和所述列地址信息，可以准确地定位到所述第一数字信号中所需输出的数字信号。
假设行地址信息为(2:5)，所述列地址信息为(3:4)，那么根据所述行地址信息和所述列地址信息，输出在所述第一数字信号中对应位置上的数字信号，即输出第2行至第五行中列数为第三列和第四列的数字信号，此时的数字信号就是第二数字信号。
本申请实施例提供一种图像输出方法，其方法步骤如图2所示，具体如下：
S201，所述像素阵列将所述光信号转化为模拟电信号。
S202，所述ADC组将所述模拟电信号转化为第一数字信号。
在本步骤中，所述ADC组是由多个ADC构成的，且所述多个ADC的输出端连接在一起，用于将像素阵列中的模拟电信号转化为第一数字信号并输出。
S203，所述数据输出选择器的输入端连接所述事件传感器的输出端，并获取所述事件传感器输出的地址信息。
在本步骤中，所述地址信息可以是开发人员设置的具体地址信息，也可以是事件传感器根据外界变化情况(例如光线变化)再根据自身算法得出的地址信息。
S204，所述数据输出选择器的输入端还连接有所述ADC组，并获取所述第一数字信号；所述数据输出选择器输出所述第一数字信号对应在所述地址信息上的第二数字信号。
在本步骤中，所述数据输出选择器按照所述地址信息输出在所述第一数字信号上对应位置上的数字信号，即输出第二数字信号，从而减少了信息传输量。
S205，所述图像输出模块的输入端连接所述数据输出选择器的输出端，获取所述第二数字信号，并根据所述第二数字信号输出图像。
在一种可能的实施例中，所述图像传感器还包括时序控制模块；所述时序控制模块的输出端分别连接有所述像素阵列、所述事件传感器、所述ADC组和所述数据输出选择器，所述时序控制模块控制所述像素阵列、所述事件传感器、所述ADC组和所述数据输出选择器的工作时序。
通过所述时序控制模块控制所述像素阵列、所述事件传感器、所述ADC组和所述数据输出选择器的工作时序，使得所述像素阵列、所述事件传感器、所述ADC组和所述数据输出选择器之间可以有条不紊的工作。
在又一种可能的实施例中，所述时序控制模块包括时序控制单元和数据输出控制单元；所述时序控制单元控制所述像素阵列、所述事件传感器和所述ADC组同时开始工作，并当所述像素阵列、所述事件传感器和所述ADC组开始工作时，控制所述数据输出选择器停止工作；所述数据输出控制单元在当所述第一数字信号采集完毕时，控制所述像素阵列、所述事件传感器和所述ADC组停止工作，并控制所述数据输出选择器启动工作。
在还一种可能的实施例中，所述地址信息包括行地址信息和列地址信息。
在本申请的另一些实施例中，本申请实施例公开了一种电子设备，如图3所示，该电子设备可以包括：一个或多个处理器301；存储器302；显示器303；一个或多个应用程序(未示出)；以及一个或多个程序304，上述各器件可以通过一个或多个通信总线305连接。其中该一个或多个程序304被存储在上述存储器302中并被配置为被该一个或多个处理器301执行，该一个或多个程序304包括指令，上述指令可以用于执行图2相应实施例中的各个步骤。
通过以上所述的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请实施例各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
该集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实施例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台设备(可以是服务器，或者网络设备等)或处理器执行本申请各个实施例该方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：快闪存储器、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，仅为本申请实施例的具体实施方式，但本申请实施例的保护范围并不局限于此，任何在本申请实施例揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本申请实施例的保护范围之内。因此，本申请实施例的保护范围应以该权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种图像传感器，其特征在于，包括：像素阵列，事件传感器，ADC组，数据输出选择器，图像输出模块、时序控制模块；
所述像素阵列用于将光信号转化为模拟电信号；
所述ADC组用于将所述模拟电信号转化为第一数字信号；
所述数据输出选择器的输入端连接所述事件传感器的输出端，用以获取所述事件传感器输出的地址信息，所述地址信息包括行地址信息和列地址信息；
所述数据输出选择器的输入端还连接有所述ADC组，用以获取所述第一数字信号；所述数据输出选择器用于输出所述第一数字信号对应在所述地址信息上的第二数字信号；
所述图像输出模块的输入端连接所述数据输出选择器的输出端，用以获取所述第二数字信号，并根据所述第二数字信号输出图像；
所述时序控制模块的输出端分别连接有所述像素阵列、所述事件传感器、所述ADC组和所述数据输出选择器，所述时序控制模块用于控制所述像素阵列、所述事件传感器、所述ADC组和所述数据输出选择器的工作时序；
所述时序控制模块包括时序控制单元和数据输出控制单元；
所述时序控制单元用于控制所述像素阵列、所述事件传感器和所述ADC组同时开始工作，并当所述像素阵列、所述事件传感器和所述ADC组开始工作时，控制所述数据输出选择器停止工作；
所述数据输出控制单元用于当所述第一数字信号采集完毕时，控制所述像素阵列、所述事件传感器和所述ADC组停止工作，并控制所述数据输出选择器启动工作。
2.一种图像输出方法，其特征在于，包括：
像素阵列将光信号转化为模拟电信号；
ADC组将所述模拟电信号转化为第一数字信号；
数据输出选择器的输入端连接事件传感器的输出端，并获取所述事件传感器输出的地址信息，所述地址信息包括行地址信息和列地址信息；
所述数据输出选择器的输入端还连接有所述ADC组，并获取所述第一数字信号；所述数据输出选择器输出所述第一数字信号对应在所述地址信息上的第二数字信号；
图像输出模块的输入端连接所述数据输出选择器的输出端，获取所述第二数字信号，并根据所述第二数字信号输出图像；
时序控制模块的输出端分别连接有所述像素阵列、所述事件传感器、所述ADC组和所述数据输出选择器，所述时序控制模块控制所述像素阵列、所述事件传感器、所述ADC组和所述数据输出选择器的工作时序；
所述时序控制模块包括时序控制单元和数据输出控制单元；
所述时序控制单元控制所述像素阵列、所述事件传感器和所述ADC组同时开始工作，并当所述像素阵列、所述事件传感器和所述ADC组开始工作时，控制所述数据输出选择器停止工作；
所述数据输出控制单元在当所述第一数字信号采集完毕时，控制所述像素阵列、所述事件传感器和所述ADC组停止工作，并控制所述数据输出选择器启动工作。
3.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可在所述处理器上运行的程序，当所述程序被所述处理器执行时，使得所述处理器实现如权利要求2所述的方法。
4.一种可读存储介质，所述可读存储介质内存储有程序，其特征在于，所述程序被处理器执行时，实现如权利要求2所述的方法。
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