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具有实时跟踪功能的忆阻视觉传感器架构(五)

A. 曝光时间 在曝光时间(Ti)内, L2F转换器生成一串振幅I1、脉宽△T且频率与光强成正比的电流脉冲,送入MS,如图7所示。下面的等式通过状态变量w(t)描述了MS的状态: 其中,RON是低电阻,D是忆阻器长度,uv是 掺杂迁移率,n是L2F在曝光时间内生成的脉冲数量,在施加n个脉冲后,最终电阻值是: B. 读出和热像素侦测 在曝光时间后,比较MS与Mmax和Mmin值,因此,像素连接位线(SEL=H),向三个忆阻施加相同的偏置电流Ibias,使忆阻器电压施加到三个位线上(blS,blH, blL)。然后将blS与blH和blL电压分别比较,以检测潜在热像素条件。将SW1、SW2和SW3都设到位置”3”,因此,使共节点C短接Vref,向Mmax和Mmin施加偏置电流Ibias。最后,取得下面的电压降: 使用置于像素外部的两个时钟驱动的列级(HBLOCK)比较器完成热像素检测。表I列出了不同像素状态的数字......阅读全文

具有实时跟踪功能的忆阻视觉传感器架构(三)

  III. 工作原理  在讨论传感器架构之前,需要描述一下像素级自适应背景提取算法。我们考虑成像传感器的一个像素给一个特定场景点编码的情况。该像素以帧速率fps采集光强,并将其转换成电压VS(nT),其中T = 1/fps是像素传感器采样时间,整数n 表示帧个数。在传感器工作过程中

具有实时跟踪功能的忆阻视觉传感器架构(一)

  本文介绍一个依靠忆阻器执行像素级自适应背景提取算法的成像传感器架构。内置光频转换器(L2F)的像素是图像处理的核心组件,其输出的与光强成正比的数字脉冲被施加到忆阻器后,忆阻器电阻将会发生相应变化。另外两个忆阻器用于保存动态边界,边界外的光生信号行为被认为是异常,即意外快速变化。与全CMO

具有实时跟踪功能的忆阻视觉传感器架构(四)

  因此,当Vmax试图快速触达VS过程中,Vmin也在做同样的事情,只不过速度较慢。这里,灰色区域快速变大。在若干个帧后,两个阈压限制VS,吸收全部信号变化,这样不会再产生任何热像素。从此,灰色区域恢复窄状和最大像素敏感度。  图6:利用内部三个忆阻器执行动态背景提取的像素示意图  IV.

具有实时跟踪功能的忆阻视觉传感器架构(二)

  利用参考文献取得与上面等式相关的参数,使用Verilog-A语言开发一个忆阻器行为模型,通过电路仿真,使用下列参数验证该模型:RON = 200Ω, ROFF =200KΩ, u2= 10-10cm2S-1V-1, D = 10nm。只要系统在M? (RON , ROFF

具有实时跟踪功能的忆阻视觉传感器架构(六)

  A. 直接从热像素状态转到冷像素状态  像素状态S2和S3通常直接转到正常像素条件。从图10b不难看出,在S2状态中,Mmax和Mmin尝试以不同的时间常量接近Ms,在这个过程中,Mmax升高速度比快Mmin很多,直到像素恢复到正常工作条件为止。如图10c所示,当像素在S3状态时出现反转