← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2020第6期RF & Wireless0.18µm CMOS
A Fully Dynamic Multi-Mode CMOS Vision Sensor With Mixed-Signal Cooperative Moti
一种低功耗多模式CMOS视觉传感器，支持运动感知、对象分割和全成像三种操作模式。
256 × 216芯片原型，2.36 µW@15帧/秒（MS模式），1.41 µJ/帧（FIM模式）
CMOS视觉传感器混合信号计算低功耗边缘计算多模式
▸创新点1：混合信号协同帧差与背景减除方案（方法创新） - 提出了一种混合信号协同处理框架，结合帧差法（FD）和背景减除法（BS），显著提升了运动检测的精度，支持不同大小和速度的物体检测，功耗仅为2.36 µW@15fps，帧能耗低至147nJ（FD）和302nJ（BS）。
▸创新点2：像素和列级可重构混合信号处理（电路创新） - 在像素和列级实现了动态可重构的混合信号处理架构，支持三种工作模式（MS/OS/FIM），通过硬件复用降低了面积开销，同时优化了能效，相比传统数字OS方案节省16%~41%功耗。
▸创新点3：低功耗与紧凑面积设计（系统创新） - 采用全动态混合信号处理策略，在0.18µm CMOS工艺下实现256×216阵列，OS模式能耗仅1.44~2.04µJ/帧，FIM模式达1.41µJ/帧，面积和能效均优于同类设计。
▸创新点4：多模式场景自适应切换（系统创新） - 通过硬件级模式重构实现MS→OS→FIM的无缝切换，满足边缘计算中‘始终在线’和场景自适应的需求，显著降低带宽和功耗开销。
Abstract
This article presents a low-power multi-mode
CMOS vision sensor with mixed-signal in-sensor computa-
tion capabilities targeting the next-generation wireless sens-
ing applications. To support the always-on and scene-adaptive
edge computing scenarios with low power and low bandwidth,
the sensor is reconfigurable for three operation modes, namely:
1) motion sensing (MS); 2) object segmentation (OS); and 3) full
imaging (FIM). A mixed-signal cooperative scheme of frame
differencing (FD) and backgro