事件感测系统中的事件过滤的制作方法

1.本公开大体上涉及事件驱动传感器，且特定来说(但非排他地)，涉及事件感测系统中的过滤。


背景技术：

2.图像传感器已经变得无处不在且现在广泛用于数码相机、蜂窝电话、监控摄像机中，还广泛使用于医学、汽车及其它应用中。随着图像传感器被集成到更广范围的电子装置中，期望通过装置架构设计以及图像获取处理两者以尽可能多的方式(例如分辨率、功耗、动态范围等)增强其功能性、性能指标、及类似物。
3.典型的图像传感器响应于来自外部场景的入射在图像传感器上的图像光而进行操作。图像传感器包含具有吸收入射图像光的一部分且在吸收图像光后产生图像电荷的光敏元件(例如光电二极管)的像素阵列。由像素光生的图像电荷可被测量为列位线上的模拟输出图像信号，其依据入射图像光而变化。换句话说，产生的图像电荷量与图像光的强度成比例，所述图像电荷量被读出为来自列位线的模拟图像信号且被转换成数字值以提供表示外部场景的信息。


技术实现要素：

4.一方面，本技术案涉及一种事件感测系统，其包括：像素阵列，其包含多个事件驱动像素电路，其中所述像素阵列经配置以由入射光照明，其中所述事件驱动像素电路中的每一者经配置以响应于在所述入射光中检测到事件而产生事件电流；线缓冲器，其耦合到所述像素阵列，其中所述像素阵列的行的输出信号经配置以响应于所述在所述入射光中检测到所述事件而从所述像素阵列的所述行读出到所述线缓冲器；随机数产生器，其经配置以随机产生过滤掩码；及掩码电路，其耦合到所述线缓冲器以接收所述像素阵列的所述行的所述输出信号，其中所述掩码电路进一步耦合到所述随机数产生器以接收所述过滤掩码，其中所述掩码电路经配置以响应于所述过滤掩码过滤所述像素阵列的所述行的所述输出信号。
5.在另一方面中，本技术案涉及一种过滤事件的方法，其包括：用包含多个事件驱动像素电路的像素阵列在入射光中检测事件；用随机数产生器随机产生过滤掩码；用所述过滤掩码过滤由所述像素阵列检测到的所述事件以避免过高事件率下的拥塞，其中所述随机产生的过滤掩码确定哪些事件被过滤以避免静态伪影。
附图说明
6.参考下列图式描述本发明的非限制性及非穷尽性实施例，其中贯穿各种视图相似元件符号指代相似部件，除非另外指定。
7.图1是说明根据本发明的教示的事件感测系统的一个实例的框图。
8.图2是说明根据本发明的教示的事件感测系统的另一实例的框图。
9.图3是说明根据本发明的教示的事件驱动像素的一个实例的框图。
10.图4说明根据本发明的教示的事件驱动像素的一个实例的示意图。
11.贯穿图的若干视图，对应的参考字符指示对应组件。所属领域的技术人员应了解，为了简单且清楚起见说明图中的元件，且并不一定按比例绘制所述元件。举例来说，图中一些元件的尺寸可相对于其它元件被夸大以帮助改善对本发明的各种实施例的理解。另外，通常不描绘在商业可行的实施例中有用或必要的常见但好理解的元件以便促进对本发明的这些各种实施例更直观了解。
具体实施方式
12.本文中描述涉及具有事件过滤的事件感测系统的各个实例。在以下描述中，陈述众多特定细节以提供对实例的透彻理解。然而，相关领域的技术人员应认识到，可在没有特定细节中的一或多者的情况下或运用其它方法、组件、材料等等来实践本文描述的技术。在其它例子中，未展示或详细描述众所周知的结构、材料或操作以便避免使某些方面模糊。
13.贯穿本说明书对“一个实例”或“一个实施例”的参考意味着与实例相结合而描述的特定特征、结构或特性包含于本发明的至少一个实例中。因此，贯穿本说明书在多个地方出现短语“在一个实例中”或“在一个实施例中”并不一定都指代同一实例。此外，在一或多个实例中，特定特征、结构或特性可以任何合适方式组合。
14.为便于描述，空间相对术语(例如“下面”、“下方”、“之上”、“底下”、“上方”、“上”、“顶部”、“底部”、“左”、“右”、“中心”、“中间”及类似物)可用于描述一个元件或特征相对于另一(些)元件或特征的关系，如图中说明。应理解，空间相对术语希望涵盖装置在使用或操作中除图中所描绘的定向之外的不同定向。举例来说，如果图中的装置旋转或翻转，那么被描述为在其它元件或特征“下方”或“下面”或“底下”的元件将定向成在其它元件或特征“上方”。因此，示范性术语“下面”或“底下”可涵盖上方及下面的定向两者。装置可以其它方式定向(旋转九十度或处于其它定向)，且本文使用的空间相对描述词可相应地进行解译。另外，还应理解，当一元件被称为在两个其它元件“之间”时，其可为两个其它元件之间的唯一元件，或还可存在一或多个中介元件。
15.贯穿本说明书，使用所属领域的若干术语。这些术语将采用其在其所属领域中的普通含义，除非本文具体定义或其使用的上下文将另外明确指示。应注意，贯穿此文献可互换地使用元素名称及符号(例如，si对硅)；然而，两者具有相同意义。
16.尽管传统图像/视频传感器提供极大的图像及/或视频捕获能力，但传统图像/视频传感器的一个限制是，正常图像/视频传感器难以提供可用于各种应用中的超高帧速率及超高速捕获能力，所述应用例如机器视觉、游戏、人工智能感测等。通常，传统图像/视频传感器利用有源像素传感器，其需要特定量的暴露时间以便集成小光电流，且接着，按获取顺序以图像帧输出图像数据。为了捕获高速运动，有源像素传感器必须以很高的帧速率运行。此导致由传统有效像素传感器输出的大量数据。此输出数据在帧到帧之间通常含极高水平的冗余，其中多数可用于传达相同的静态或缓慢变化的视场背景。换句话说，大量背景信息用传统的有源像素传感器恒定地取样、重新取样、输出且接着进行再处理。试图向典型的图像/视频传感器提供此类超高帧速率及超高速能力已导致折衷的解决方案，其相较于其正常图像/视频传感器对应物提供质量较差的图像/视频捕获。
17.如将展示，公开具有事件过滤的事件感测系统的各个实例。事件感测系统是事件驱动传感器，其也称为事件视觉传感器(evs)或动态视觉传感器(dvs)。在各个实例中，事件感测系统包含事件驱动像素的像素阵列。事件驱动像素在像素级别上异步地检测事件，而无需以极高水平的冗余捕获整个帧。此使事件驱动像素能以超高帧速率及超高速能力检测事件。
18.事件视觉传感器中的每一事件驱动像素可连续监测光强度的相对变化且在达到阈值的情况下触发事件。事件信息通常呈(x,y,p,t)的格式，其中(x,y)是像素阵列中的像素的地址，(p)标示光变化的极性，且(t)是时间戳。事件视觉系统相较于cmos图像传感器(cis)的主要优势之一是可能的延时减少，因为没有输出信号变化的事件驱动像素不会增加读出带宽消耗。
19.事件驱动传感器通过仲裁或扫描操作或其混合读出事件驱动像素。在其中大致同时存在众多事件驱动像素触发事件的情况中，可能会发生冲突，且外围电路系统可能需要进行仲裁以便在考虑到包含延时、功耗、数据速率等在内的多种因素的情况下决定如何高效地读出冲突的事件驱动像素。
20.由于超高速能力的异步性质，事件驱动像素包含时间戳以便针对异步检测到的事件维持正确的事件序列。同样，存在两种向事件指派时间戳的方式。在可称为“像素中时间戳”的第一方法中，每一像素构建有数/模存储电路以在像素被触发时取样并保持循环定时器(tc)信息。在可称为“像素外事件戳”的第二方法中，将选择像素以进行读出的的时间用作时间戳。
21.因此，像素中时间戳允许更好时序准确性，因为同时发生的事件可用像素读出的事件信息中包含的相同时间戳来准确地表示。然而，为了实施像素中时间戳而包含的内置数/模存储电路是一种代价，其会导致增加的像素大小、复杂性及在某种程度上降低的可扩展性。相比之下，像素外时间戳因为不需要内置数/模存储电路而允许较低像素复杂性，但是以时间戳错误增加为代价，尤其是在发生高事件率冲突及拥塞期间。例如，尽管如此，仍以像素外时间戳循序读出同时发生的事件，这因此会导致同时发生的事件的循序时间戳。如果像素外加戳记操作的延时致使比时间循环时间或经编码时间戳时间更长的时间戳错误，那么可能发生定时器溢出错误。
22.如将展示，根据本发明的教示的实例事件感测系统包含通过随机丢弃事件避免时间戳错误的各种机制。在各个实例中，事件感测系统包含用以避免过高事件率下的拥塞的事件过滤机制。所述机制采用随机产生的掩码来选择将过滤掉哪些事件例如以避免静态伪影。
23.为了说明，图1是说明根据本发明的教示的事件感测系统100的一个实例的框图。事件感测系统100包含经配置以响应于入射光146而光生电荷或光电流的事件驱动像素电路104的像素阵列102。在所描绘的实例中，像素阵列102经配置以用入射光146照明，入射光146可从其中发生事件的外部场景接收。在入射光146中以入射光146中光度的快速或突然变化来指示事件。在实例中，像素阵列102是具有布置成行及列的事件驱动像素电路104的二维(2d)阵列，如所展示。在每一事件驱动像素电路104都已暴露于入射光且作为响应产生电荷或光电流之后，如果检测到事件，那么对应输出信号由列读出电路106读出，如所展示。在各个实例中，当且仅当从像素阵列102的每一行都检测到事件时，才可读出输出信号，所
述输出信号可由列读出电路106通过列位线并行读出，如所展示。
24.在一个实例中，事件感测系统100还包含耦合到像素阵列102的若干行的行读出电路108。在各个实例中，行读出电路108可经配置以检测像素阵列102的一行中的事件驱动像素电路104中的至少一者是否已检测到事件。在各个实例中，列读出电路106也可经配置以检测像素阵列102的一列中的事件驱动像素电路104中的至少一者是否已检测到事件。在一个实例中，事件驱动像素电路104可使用开放漏极读出技术来读出。
25.如所描绘的实例中展示，列读出电路106包含线缓冲器110，其耦合到像素阵列102以读出由像素阵列102的事件驱动像素电路104响应于在入射光146中检测到事件而产生的所有输出信号。如将展示，根据本发明的教示，事件感测系统100经配置以通过随机丢弃事件来减少时间戳错误。在各个实例中，事件可由事件感测系统100根据若干因素随机丢弃。
26.例如，由图1中说明的实例事件感测系统100用于随机丢弃事件的一个因素是基于行的随机丢弃，所述基于行的随机丢弃用列读出电路106中包含的随机数产生器116来实施。在实例中，随机数产生器116经配置以产生随机数，其用于提供过滤掩码132以随机选择要求丢弃的事件。在实例中，随机数产生器116是可编程的且具有基于到随机数产生器116的输入进行选择的大量可编程过滤率。由随机数产生器116产生的随机数经配置以产生过滤掩码132，其经耦合以被掩码电路112接收，如所展示。
27.在实例中，掩码电路112还耦合到线缓冲器110以接收由像素阵列102的事件驱动像素电路104响应于在入射光146中检测到事件而产生的输出信号。所说明的实例还说明，接着，例如(举例来说)以基于行的方式将事件过滤率或丢弃率120应用到每一读出。特定来说，所说明的实例展示丢弃率120被输入到丢弃率寄存器118中。接着，丢弃率120经耦合以由随机数产生器116从丢弃率寄存器118接收。在一个实例中，丢弃率120可经耦合以由丢弃率寄存器118通过通信总线经由例如i2c通信协议、spi通信协议等接收。
28.在实例中，随机数产生器116经配置以产生用于产生过滤掩码132的随机数，过滤掩码132经耦合以被掩码电路112接收。由随机数产生器116产生的随机数响应于丢弃率120而确定丢弃或过滤事件的比率。因而，由像素阵列102的事件驱动像素电路104响应于入射光146而产生的输出信号中指示的检测到的事件响应于丢弃率120以事件过滤率被随机丢弃或省略。根据本发明的教示，被随机过滤的、丢弃的或省略的事件因此被随机移除，这限制了其增加带宽及延时。
29.因此，在操作中，掩码电路112经配置以响应于从随机数产生器116接收到的过滤掩码132而屏蔽从线缓冲器110接收到的输出信号。根据本发明的教示，来自线缓冲器110的事件被随机过滤的事件过滤率是响应于丢弃率120。在实例中，根据本发明的教示，掩码电路112的经屏蔽输出经耦合以由经过滤线缓冲器114接收，经过滤线缓冲器114经配置以输出经过滤输出134。在一个实例中，经过滤线缓冲器114经耦合以接收从随机数产生器116接收到的过滤掩码132与从像素阵列102接收到的线缓冲器110的内容的逻辑and运算的输出。
30.应了解，图1中展示的实例中描绘的掩码电路112利用以随机数产生器116提供的基于行的随机过滤掩码132来从经过滤线缓冲器114产生经过滤输出134以便避免固定图案伪影。在各个实例中，此基于行的过滤掩码132可在每次从像素阵列102读出时产生以便避免其中相同事件驱动像素电路104恒定地被阻止贡献事件的情况，所述情况将在来自经过滤线缓冲器114的经过滤输出134中引起固定图案伪影。
2、
…
128-n中的每一者耦合到多个比较器130-1、130-2、
…
130-n中的相应者。多个比较器130-1、130-2、
…
130-n中的每一者还耦合到相应参考电压v
ref1
、v
ref2
、
…vrefn
以产生相应数字输出信号d1、d2、
…
dn，如所展示。在实例中，应了解，以d1、d2、
…
dn提供的数字输出信号是表示总电流i
total 136的数字温度码。在其它实例中，应了解，活动监测器122可用其它类型的模/数转换器实施。在实例中，活动监测器122的输出经配置以响应于数字输出信号d1、d2、
…
dn产生活动监测信号138，其经耦合以由列读出电路106的随机数产生器116接收。
36.在操作中，应了解，图1中说明的实例活动监测器122中包含的电流镜将总电流i
total 136镜像到电流路径中，所述电流路径包含以多个电阻器128-1、128-2、
…
128-n提供的分压器。通过多个电阻器128-1、128-2、
…
128-n的经镜像电流跨多个电阻器128-1、128-2、
…
128-n中的每一者产生对应电压降，所述电压降取决于是否超过相应参考电压v
ref1
、v
ref2
、
…vrefn
在多个比较器130-1、130-2、
…
130-n的输出处产生数字输出信号d1、d2、
…
dn。
37.在其它实例中，应了解，活动监测器122可经实施以便直接对总电流i
total 136进行操作。因而，应了解，其它模/数电路配置(例如斜坡斜率、sar、σ-δ等)可取决于延时/功率/面积/准确度/性能/等要求实施于活动监测器122中。
38.图2是说明根据本发明的教示的事件感测系统200的另一实例的框图。应了解，图2的事件感测系统200可为图1中所展示的事件感测系统100的另一实例，且上文描述的类似地命名且编号的元件在下文类似地耦合及起作用。应进一步了解，图2的事件感测电路200与图1中详细描述的事件感测系统100共享许多相似点。
39.例如，如图2中描绘的实例中展示，事件感测系统200也包含经配置以响应于入射光246而光生电荷或光电流的事件驱动像素电路204的像素阵列202。在所描绘的实例中，像素阵列202经配置以用入射光246照明，入射光246可从其中发生事件的场景接收。以入射光246中光度的快速或突然变化指示事件。在实例中，像素阵列202是具有布置成行及列的事件驱动像素电路204的二维(2d)阵列，如所展示。在每一事件驱动像素电路204都已暴露于入射光246且作为响应产生电荷或光电流之后，对应输出信号由列读出电路206读出，如所展示。在各个实例中，当从像素阵列202的每一行都检测到事件时，可读出输出信号，所述输出信号可由列读出电路206通过列位线并行读出，如所展示。
40.在一个实例中，事件感测系统200还包含耦合到像素阵列202的若干行的行读出电路208。在各个实例中，行读出电路208可经配置以检测一行像素阵列202中的事件驱动像素电路204中的至少一者是否已检测到事件。在各个实例中，列读出电路206也可经配置以检测像素阵列202的一列中的事件驱动像素电路204中的至少一者是否已检测到事件。在一个实例中，事件驱动像素电路204可使用开放漏极读出技术来读出。
41.如所描绘的实例中展示，列读出电路206包含线缓冲器210，其耦合到像素阵列202以读出由像素阵列202的事件驱动像素电路204响应于在入射光246中检测到事件而产生的所有输出信号。如将展示，根据本发明的教示，事件感测系统200经配置以通过随机丢弃事件来减少时间戳错误。在各个实例中，事件可由事件感测系统200根据若干因素随机丢弃。
42.例如，由图2中说明的实例事件感测系统200用于随机丢弃事件的一个因素是基于行的随机丢弃，所述基于行的随机丢弃用列读出电路206中包含的随机数产生器216实施。在实例中，随机数产生器216经配置以产生随机数，其用于提供过滤掩码232以随机选择要丢弃的事件。在实例中，随机数产生器216是可编程的且具有基于到随机数产生器216的输
入进行选择的大量可编程过滤率。由随机数产生器216产生的随机数经配置以产生过滤掩码232，其经耦合以被掩码电路212接收，如所展示。
43.在实例中，掩码电路212还耦合到线缓冲器210以接收由像素阵列202的事件驱动像素电路204响应于在入射光246中检测到事件而产生的输出信号。所说明的实例还说明，接着，例如(举例来说)以基于行的方式将事件过滤率或丢弃率220应用到每一读出。特定来说，所说明的实例展示丢弃率220被输入到丢弃率寄存器218中。接着，丢弃率220经耦合以由随机数产生器216从丢弃率寄存器218接收。在一个实例中，丢弃率220可经耦合以由丢弃率寄存器218通过通信总线经由例如i2c通信协议、spi通信协议等接收。
44.在实例中，随机数产生器216经配置以产生用于产生过滤掩码232的随机数，过滤掩码232经耦合以被掩码电路212接收。由随机数产生器216产生的随机数响应于丢弃率220而确定丢弃或过滤事件的比率。因而，由像素阵列202的事件驱动像素电路204响应于入射光246产生的输出信号中指示的检测到的事件响应于丢弃率220以事件过滤率被随机丢弃或省略。根据本发明的教示，被随机过滤的、丢弃的或省略的事件因此被随机移除，这限制了其增加带宽及延时。
45.因此，在操作中，掩码电路212经配置以响应于从随机数产生器216接收到的过滤掩码232而屏蔽从线缓冲器210接收到的输出信号。根据本发明的教示，来自线缓冲器210的事件被随机过滤的事件过滤率是响应于丢弃率220。在实例中，根据本发明的教示，掩码电路212的经屏蔽输出经耦合以被经过滤线缓冲器214接收，经过滤线缓冲器214经配置以输出经过滤输出234。在一个实例中，经过滤线缓冲器214经耦合以接收从随机数产生器216接收到的过滤掩码232与从像素阵列202接收到的线缓冲器210的内容的逻辑and运算的输出。
46.应了解，图2中展示的实例中描绘的掩码电路212利用以随机数产生器216提供的基于行的随机过滤掩码232来从经过滤线缓冲器214产生经过滤输出234以便避免固定图案伪影。在各个实例中，此基于行的过滤掩码232可在每次从像素阵列202读出时产生以便避免其中相同事件驱动像素电路204恒定地被阻止贡献事件的情况，所述情况将在来自经过滤线缓冲器214的经过滤输出234中引起固定图案伪影。
47.在各个实例中，随机数产生器216可用伪随机码产生器实施，例如(举例来说)线性反馈移位寄存器。如所提及，实例随机数产生器216是可编程的且具有基于随机数产生器216的输入进行选择的大量可编程过滤率。例如，在一个实例中，由随机数产生器216产生的随机数响应于从丢弃率寄存器218接收到的丢弃率220来控制或调整事件过滤率或丢弃率。因而，在各个实例中，应了解，以由随机数产生器216产生的随机数提供的过滤掩码232自然地实施响应于丢弃率220从经过滤输出234丢弃事件的最大事件率的上限。因而，根据本发明的教示，检测到的事件的带宽及延时经控制以便不超过响应于丢弃率220强加的预定义界限。
48.在各个实例中，如果像素阵列202的每一行都包含n列事件驱动像素电路204，那么用于产生过滤掩码232的数字随机数产生器216可经配置以为每一行的每一事件驱动像素电路204产生n个随机数以实现真正地随机的过滤。在其它实例中，过滤掩码132的长度可具有长度m，其比列计数n短，或m《n，这可允许更容易的实施方案。在其中过滤掩码232的长度是m且m《n的实例中，较短过滤掩码232可通常局部地按照块产生，或被周期性应用到块以便限制随机数产生器216的负担。
49.图2中展示的实例事件感测系统200与图1中展示的事件感测系统100之间的差异之一是，在图2中展示的实例事件感测系统200中，不同于如图1中描述那样使用全局活动监测器122来全局地监测像素阵列102的所有像素电路104的事件活动，基于行的活动监测器替代地实施于行读出电路208中，如图2中展示。在操作中，如果事件在像素阵列202的一行中被行读出电路208检测到，那么加法器树240经配置以对线缓冲器210中的信息进行取样。在各个实例中，行读出电路208中包含的行事件率监测器可用事件驱动像素电路204中包含的电流饥饿型(current-starved)位保持器来实施。在各个实例中，当事件被行读出电路208检测到时来自像素阵列202的整个行的事件驱动像素电路204的输出信号可被任选地复制到线缓冲器210，且接着，可应用过滤掩码212。
50.在另一实例中，应了解，根据本发明的教示，例如(举例来说)图1中描述的全局活动监测器及/或例如(举例来说)图2中描述的逐行/逐列活动监测器的组合可用于测量像素阵列102或像素阵列202中的事件活动。在具有逐行/逐列活动监测器及全局活动监测器的组合的实例中，应了解，当且仅当全局活动监测器及行/列活动监测器两者都检测像素阵列202中的过度活动时，才使用随机产生的掩码232过滤事件。
51.在一个实例中，加法器树240可经实施以直接由耦合到线缓冲器210的输出锁存器的布尔逻辑门产生数字活动监测信号238来监测事件活动。在实例中，局部逐行或逐块活动测量由加法器树240从线缓冲器210导出。例如，图2中展示的加法器树240实例可利用加法器或由事件驱动像素电路204响应于检测到事件而产生具有预定值的单位电流以及模/数转换。因此，代替例如图1中所展示那样用adc测量单位电流，图2中展示的加法器树240实例利用以下事实：线缓冲器210已存储例如在行/列中发现的事件以进行进一步过滤及/或编码。此“存储”可实施于例如触发器或锁存器中，触发器或锁存器的输出表示是否存在事件。因此将它们加总起来产生对活动的测量。因此，加法器树240中的加法器可用于计算总和。因此，代替将像素阵列202的所有列(例如1024个列)全都接线到一个大加法器，可在加法器树240中将两个相邻单元加在一起，其总和接着可与相邻两个单元的总和相加，以此类推。因而，根据本发明的教示，由加法器树240计算总和可产生简单得多的设计。
52.在一个实例中，随机数产生器216进一步经耦合以接收数字活动监测信号238以产生过滤掩码232。在各个其它实例中，应了解，根据本发明的教示，逐块活动信号可使用加法器树240实施以实施及并入块过滤掩码而非行掩码来过滤来自像素阵列202的事件。
53.图3是说明根据本发明的教示的事件驱动像素电路304的一个实例的框图。应了解，图3的事件驱动像素电路304可为图2的事件驱动像素电路204中的一者的框图实例或图1的事件驱动像素电路104中的一者的框图实例，且上文描述的类似地命名且编号的元件在下文类似地耦合及起作用。
54.如图3中描绘的实例中展示，事件驱动像素电路304包含经配置以响应于从外部场景接收到的入射光346而光生电荷或光电流的光电二极管344。对数放大器348耦合到光电二极管344，对数放大器348经配置以将由光电二极管344产生的光电流转换成电压。在各个实例中，对数放大器348经配置以通过转换来自光电二极管344的瞬时光电流而产生电压。差异检测放大器350耦合到对数放大器348以响应于在从对数放大器348接收到的电压中检测到的差异产生经过滤且经放大信号。在一个实例中，差异检测放大器350经配置以比较对数放大器348的电压输出的瞬时对数强度与基于复位条件或最后事件的参考水平。事件产
生比较器352耦合到差异检测放大器350以比较从差异检测放大器350接收到的经过滤且经放大信号与阈值以响应于入射光346而异步地检测在外部场景中发生的事件。在一个实例中，事件产生比较器352经配置以辨别所述信号差异是否足够显著以触发事件。锁存器354耦合到事件产生比较器352以存储由事件产生比较器352检测到的事件直到它们可被交握逻辑356读取以与外围电路系统介接。在所描绘的实例中，应注意，实例锁存器354包含v
dd-sense
端子，可通过v
dd-sense
端子感测锁存器354。在一个实例中，事件电流i
event 380是相异电流消耗(例如单位电流)，其响应于事件在事件驱动像素电路304中被检测到而通过锁存器354传导。在一个实例中，当且仅当事件在事件驱动像素电路304中被检测到时，才通过锁存器354传导事件电流i
event 380。如在下文将更详细描述，在一个实例中，事件电流i
event 380是单位电流且可具有预定值。
55.在操作中，当事件在外部场景中发生时，那个事件在由光电二极管344接收的入射光346中指示为强度或亮度的快速或突然变化。换句话说，如果外部场景是静态的且因此未发生事件，那么入射光346的亮度保持基本上不变。因而，由光电二极管344产生的光电流保持基本上恒定。然而，如果在外部场景中发生了事件(例如移动等)，那么事件用入射光346的亮度的异步快速或突然变化来指示。亮度的变化可从较暗到较亮或从较亮到较暗。因而，存在由光电二极管344产生的光电流的异步变化或δ。光电流的变化或δ被对数放大器348转换成电压、被差异检测放大器350过滤及放大，且接着，用事件产生比较器352进行检测。事件被锁存于锁存器354中直到它们可被交握逻辑356读出。
56.因此，应了解，事件驱动像素电路304无需记录整个常规图像，且因此不必承担必须从帧到帧捕获正常图像的所有高度冗余信息的负担。代替地，在各个实例中，事件驱动像素电路304仅记录其中检测到事件的位置(例如，其中检测到事件的像素阵列中光电二极管344的x-y坐标)、那个事件的光电流变化的极性(例如，更亮或更暗)及那个事件发生时的时间戳。换句话说，事件驱动像素电路304仅需要检测移动或运动而非图像/视频的全部帧，借此仅需要低数据速率，从而实现超高帧速率及超高速能力。在各个实例中，根据本发明的教示，来自事件驱动像素电路304的事件数据可与正常图像或视频捕获组合以用事件检测经由软件、人工智能(ai)网络等重构高帧速率、高质量图像或视频。
57.图4说明根据本发明的教示的事件驱动像素404的一个实例的示意图。应了解，图4的事件驱动像素电路404可为图3的事件驱动像素电路304的框图实例的示意图实例，或可为图2的事件驱动像素电路204中的一者的示意图实例或图1的事件驱动像素电路104中的一者的示意图实例，且上文描述的类似地命名且编号的元件在下文类似地耦合及起作用。
58.如图4中描绘的实例中展示，事件驱动像素电路404包含经配置以响应于从外部场景接收到的入射光446而光生电荷或光电流的光电二极管444。对数放大器448耦合到光电二极管444，对数放大器448经配置以将来自光电二极管444的瞬时光电流转换成电压。在所描绘的实例中，对数放大器448包含：放大器460，其具有耦合到光电二极管444的输入；及晶体管458，其具有耦合到光电二极管444及放大器460的输入的源极。如所展示，晶体管458也具有耦合到放大器460的输出的栅极及耦合到供应电压的漏极。在其它实例中，应了解，根据本发明的教示，对数放大器448可具有其它示意性配置，其提供与从外部场景接收到的入射光446的强度对数相关的输出电压。
59.继续所描绘的实例，差异检测放大器450耦合到对数放大器448以比较对数放大器
448的电压输出的瞬时对数强度与基于复位条件或最后事件的参考水平。在所描绘的实例中，差异检测放大器450提供高通滤波器，其经配置以过滤掉来自从对数放大器448接收到的电压的较低频率分量。在这样做时，事件驱动像素电路404经配置以忽略光电流的缓慢或逐渐变化且代替地检测在由光电二极管444产生的光电流中发生的快速或突然变化。
60.在所描绘的实例中，差异检测放大器450包含具有-a的增益的放大器464。第一电容器c1 462耦合于对数放大器448的输出与放大器464的输入之间。第二电容器c2 466耦合于放大器464的输入与放大器464的输出之间。复位开关468也耦合于放大器464的输入与放大器464的输出之间。在其它实例中，应了解，根据本发明的教示，差异检测放大器450可具有其它示意性配置，其比较对数放大器448的电压输出的瞬时对数强度与基于复位条件或最后事件的参考水平。
61.图4中描绘的实例展示，事件产生器比较器452耦合到差异检测放大器450以比较从差异检测放大器450接收到的信号与阈值(例如vh及v
l
)以响应于入射光446而异步地检测在外部场景中发生的事件。在所描绘的实例中，事件产生比较器452包含第一比较器470，其具有经耦合以接收高阈值(例如vh)的第一输入及经耦合以从差异检测放大器450接收输出信号的第二输入。事件产生比较器452还包含第二比较器472，其具有经耦合以接收低阈值(例如v
l
)的第一输入及经耦合以从差异检测放大器450接收输出信号的第二输入。在一个实例中，第一比较器470可在入射光446的亮度或强度在一个方向上发生变化(例如，从较暗到较亮)时被触发，且第二比较器472可在入射光446的亮度或强度在另一方向上发生变化(例如，从较亮到较暗)时被触发，或反之亦然。
62.如所描绘的实例中展示，锁存器454经耦合以接收事件产生器比较器452以存储由事件产生器比较器452检测到的事件直到它们可被交握逻辑456读取。图4中说明的实例锁存器454包含第一晶体管474、第二晶体管476及反相器478。在实例中，第一晶体管474是pmos晶体管，且第二晶体管476是nmos晶体管。第一晶体管474的第一端子耦合到第二晶体管476的第一端子。第一晶体管474的第二端子耦合到锁存器454的v
dd-sense
端子，且第二晶体管476的第二端子耦合到接地。反相器478的输入耦合到第一晶体管474及第二晶体管476的第一端子。反相器478的输出耦合到第二晶体管476的栅极端子。第一晶体管474的栅极端子经耦合以接收偏置电压bias。
63.应了解，图4中说明的实例锁存器454用电流饥饿型位保持器来实施。在一个实例中，当反相器478的输出将nmos第二晶体管476接通时检测到事件，这致使事件电流i
event 480流过第一晶体管474及第二晶体管476，如所展示。锁存器454可因此通过v
dd-sense
端子及/或经由事件电流i
event 480来感测。在第一晶体管474的栅极连接到偏置电压bias的情况下，事件电流i
event 480是相异电流消耗(例如单位电流)，其响应于事件在事件驱动像素电路404中被检测到通过锁存器454传导。在一个实例中，当且仅当事件在事件驱动像素电路404中被检测到时，才通过锁存器454传导事件电流i
event 480。
64.在其中事件感测系统包含全局活动监测器(例如图1的活动监测器122)或逐行/逐列活动监测器(例如行读出208)的实例实施方案中，实施于锁存器454中的电流饥饿型位保持器经配置以在检测到事件的情况下每像素产生单位电流(事件电流i
event 480)，且接着，将其存储于锁存器454中。事件感测系统(例如时间感测系统100)中当且仅当检测到事件时由所有事件驱动像素电路404产生的这些电流可通过将供应节点连接在一起并将它们馈送
到辨别电路(例如活动监测器122)在行或全局级别上加起来或加总。在各个实例中，此辨别电路比较行或全局活动与参考水平。接着，活动监测器(例如活动监测器122)可向事件过滤外围设备提供数字信号。在各个实例中，当检测到过度活动时，可相应地过滤事件。
65.如所提及，pmos晶体管474的栅极连接到偏置电压bias，在一个实例中，偏置电压bias可从二极管连接的pmos产生以为事件电流i
event 480设置预定或参考单位电流值。在所描绘的实例中，说明事件电流i
event 480将由正供应轨或v
dd-sense
端子感测。应了解，用于检测事件的事件驱动像素电路404的事件电流i
event 480的参考单位电流在锁存器454内产生。另外，在pmos晶体管474的栅极连接到偏置电压bias的情况下，pmos晶体管474经配置为有源负载，其操作以例如当且仅当反相器478或锁存器454响应于由事件驱动像素电路404检测到事件而被激活时被不完全切断，这允许事件电流i
event 480的相异电流消耗。
66.在替代性实施方案中，应了解，可在负轨上感测事件电流。另外，在替代性实施方案中，参考水平可通过使具有偏置电压的nmos晶体管476(而非图4中所展示的pmos晶体管474)缺乏电流来设置。在其它实例中，如果分布参考电势是瓶颈，那么“近似单位电流”可通过将例如二极管连接的晶体管而非图4中所展示的电流饥饿型晶体管用作负载来产生。
67.总之，因此应了解，本文中公开事件视觉传感器或事件感测系统，其并入事件过滤机制以避免过高事件率下的拥塞。所公开的机制采用随机产生的掩码来选择将过滤掉哪些事件，这因此有助于避免静态伪影。在各个实例中，事件感测系统可包含行读出电路，其检测行中的至少一个像素是否检测到事件。检测可例如用开放漏极读出来执行。接着，来自像素阵列的整行的事件驱动像素的输出信号可任选地复制到线缓冲器，且接着，随机产生的过滤掩码可应用到线缓冲器以随机过滤事件来减少拥塞。在各个实例中，随机掩码具有大量可编程过滤率，其基于事件活动测量进行选择。
68.活动测量可从全局及/或逐行/逐列活动监测器或其组合导出。全局活动监测器可以一种方式实施使得当且仅当检测到事件时每个事件驱动像素都在参考供应器上产生相异电流消耗。像素的相异电流消耗的总和可由模/数转换器在参考供应器上测量。
69.事件驱动像素检测事件的参考电流在锁存器内产生。在各个实例中，锁存器中包含的交叉耦合的反相器中的一者并入有源负载，其操作以例如当且且仅当所述反相器借助于检测到的事件而被激活时不完全切断反相器交叉电流但允许相异电流消耗。局部逐行或逐块活动测量通过使用例如加法器或单位电流产生及模/数转换从线缓冲器导出。
70.在各个实例中，随机掩码可用线性反馈移位寄存器以产生伪随机过滤掩码的方式来产生。过滤掩码可具有像素阵列的列计数的长度以便提供真正随机的过滤或替代地具有比像素阵列的列计数更短的长度以便允许容易的实施方案。可局部地按照将过滤的块或全局地产生较短过滤掩码。全局地产生的过滤掩码可重复或复制或应用到将被过滤的所有块。
71.在各个实例中，行/列及全局活动监测器的组合可以某一方式实施使得事件当且仅当全局及行/列活动监测器两者都检测到过度活动时被过滤。
72.本发明的所说明实例的上文描述，包含说明书摘要中所描述的内容，不旨在为详尽的或将本发明限制为所公开的精确形式。虽然本文出于说明性目的描述本发明的具体实例，但如相关领域的技术人员将认识到，各种等效修改在本发明的范围内是可能的。
73.鉴于上文详细的描述，可对本发明的实例做出这些修改。所附权利要求中所使用
的术语不应被解释为将本发明限制于说明书中公开的具体实例。而是，本发明的范围将完全由下列权利要求确定，所述权利要求应根据权利要求解释的既定原则来解释。