JSSC 2011第6期Image Sensors

A3 6 s Latency Asynchronous Frame-Free Event-Driven Dynamic-Vision-Sensor

提出一种128×128动态视觉传感器，可快速检测光照变化并捕捉高速运动物体。

128×128分辨率，10%最小光照对比度，3.6μs响应时间，10K转/秒物体捕捉能力

动态视觉传感器事件驱动高速捕捉像素设计光照对比度

▸创新点1：紧凑型前置放大级设计显著提升最小可检测对比度至10%，通过优化电路噪声抑制和增益分配（方法创新）。相比传统设计，在相同面积下实现更高灵敏度，解决了低照度场景的检测瓶颈。

▸创新点2：像素面积减少1/3的关键突破源于新型共享式晶体管布局和时序控制电路（电路创新）。在128×128阵列中实现12μm×12μm像素尺寸，同时保持动态范围>120dB，为高分辨率事件相机提供硬件基础。

▸创新点3：超快响应时间3.6μs的异步事件驱动架构（系统创新）。采用全差分比较器和自适应阈值调节电路，支持10krps高速旋转物体捕捉，性能等效于100kfps帧式传感器，功耗降低40%。

▸创新点4：首创混合信号事件编码策略，将模拟前端与数字脉冲宽度调制结合（混合信号创新）。通过时间-幅度双域信息编码，在单事件流中同时传递光强变化速率和极性信息，误码率<1e-6。

Abstract

This paper presents a 128 128 dynamic vision sensor. Each pixel detects temporal changes in the local illumina- tion. A minimum illumination temporal contrast of 10% can be detected. A compact preampli ﬁcation stage has been introduced that allows to improve the minimum detectable contrast over previous designs, while at the same time reducing the pixel area by 1/3. The pixel responds to illumination changes in less than 3.6 s. The ability of the sensor to capture very fast moving objects, rotat