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JSSC 2009第6期Memory0.35μmCMOS Image Sensor

Focal-Plane Algorithmically-Multiplying CMOS Computational Image Sensor Alireza

一种在焦平面上实现并行卷积计算的CMOS图像传感器
128x128像素阵列,8x8核卷积,0.35μm CMOS
CMOS图像传感器焦平面计算并行卷积离散小波变换视频压缩
创新点1:焦平面并行计算(系统创新):该CMOS图像传感器在焦平面上直接并行计算视频帧的二维卷积,显著提升了计算效率,减少了数据传输延迟,特别适用于实时视频处理应用。
创新点2:可编程数字核卷积(方法创新):支持高达8x8像素的可编程数字核卷积,提供了灵活的图像处理能力,能够适应多种卷积核需求,增强了传感器的通用性和应用范围。
创新点3:双存储像素架构(电路创新):采用双存储器像素设计,能够同时存储两帧视频数据,实现了帧间差分操作,有效减少了数据处理时间,提高了系统的实时性。
创新点4:二进制模拟乘法与列并行累加(电路创新):通过二进制核系数控制的像素输出采样实现二进制模拟乘法,结合跨像素列并行位级累加,显著提高了乘法运算的效率和精度。
Abstract
The CMOS image sensor computes two-dimensional convolution of video frames with a programmable digital kernel of up to 8 8 pixels in parallel directly on the focal plane. Three operations, a temporal difference, a multiplication and an accumu- lation are performed for each pixel readout. A dual-memory pixel stores two video frames. Selective pixel output sampling controlled by binary kernel coefficients implements binary-analog multiplica- tion. Cross-pixel column-parallel bit-level accumulation