一种基于希尔伯特曲线的SPAD阵列及成像方法

    公开(公告)号:CN115996325B

    公开(公告)日:2023-07-21

    申请号:CN202310289542.4

    申请日:2023-03-23

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于希尔伯特曲线的SPAD阵列及成像方法,属于半导体器件技术领域和图像通信技术领域。本发明包括多个像素单元构成的像素阵列、希尔伯特线阵、首读出模块和尾读出模块;希尔伯特格点是指按照希尔伯特曲线的形式进行排布的希尔伯特线阵上的点;每个像素的输出与一个希尔伯特格点相连;首读出模块和尾读出模块分别与希尔伯特线阵的起点和终点相连;希尔伯特线阵负责脉冲信号传输。在本发明中,只需测希尔伯特线阵的首尾信号,即可进行成像。相较于传统含有计数电路的SPAD阵列,像素阵列大大减小、像素填充因子变得更高,可实现超高速读出;本发明极大地缩小了面积,尤其适用于低成本、低功耗、低照度、超高速的系统中。

    一种用于图像处理的线性乘加电路及其实现方法、芯片

    公开(公告)号:CN119336292A

    公开(公告)日:2025-01-21

    申请号:CN202411364956.X

    申请日:2024-09-29

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于图像处理的线性乘加电路及其实现方法、芯片。其线性乘加电路包括依次相连的数字处理模块、寄存器、脉冲发生器、线性神经元脉冲电路以及计数器;数字处理模块,用于将图像灰度绝对值转换成多比特数据;寄存器,用于将多比特数据按位数整理缓存;脉冲发生器,用于将多比特数据转换成高低电平信号;线性神经元脉冲电路,用于将高低电平转换成一定频率的脉冲;计数器,用于计算线性神经元电路脉冲输出个数。本发明采用线性乘加电路,避免了乘法器、加法器阵列等大规模电路,可以实现图像灰度信息的高速线性运算,且极大地降低了电路的功耗。

    用于图像传感器的低功耗、高精度的单斜率模数转换电路

    公开(公告)号:CN119210453A

    公开(公告)日:2024-12-27

    申请号:CN202411736731.2

    申请日:2024-11-29

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于图像传感器的低功耗、高精度的单斜率模数转换电路,包括斜坡产生电路、比较器电路、上升沿检测电路、下降沿检测电路、时钟产生电路、粗计数电路、细计数电路、相位比较电路和数据处理电路。本发明结合了粗计数时钟与细计数时钟进行计数,减少了所需要的位数,从而减小电路的功耗;通过采用分数分频锁相环结构对粗计数时钟和细计数时钟进行分频,实现了粗计数时钟和细计数时钟状态转换的同步,并且采用双边沿触发技术提高电路的处理效率;并且通过粗计数时钟和细计数时钟相结合的方式对电路的输出结果进行量化,使得最后读出的精度提升了4个数量级,最终实现在较低时钟频率下的低功耗、高精度的高速读出。

    基于可变斜坡实现HDR的复合介质栅双晶体管读出方法

    公开(公告)号:CN119183031A

    公开(公告)日:2024-12-24

    申请号:CN202411372944.1

    申请日:2024-09-29

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于可变斜坡实现HDR的复合介质栅双晶体管读出方法,属于集成电路领域。通过对复合介质栅双晶体管光敏探测器栅极添加一个特定的非线性斜坡电压(该斜坡电压在前段斜率小,中间段斜率大,后段斜率又减小),拉长了低亮度和高亮度区间的像素点的比较器翻转时间,即拉大了这两个区间的灰度值范围,但不拉大处于中间灰度值的像素,从而在电路端达到HDR的成像效果,避免了在算法端进行处理导致的大功耗和高复杂度的问题,本申请方案无需经过多次曝光成像和额外的算法处理,实现方法简单。

    一种用于实现神经网络激活函数的硬件装置及方法

    公开(公告)号:CN119089957A

    公开(公告)日:2024-12-06

    申请号:CN202411310737.3

    申请日:2024-09-20

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种用于实现神经网络激活函数的硬件装置及方法。该装置包括输入缓存模块、数据配置模块和数据映射模块,输入缓存模块和数据映射模块相连,数据配置模块与数据映射模块相连;输入缓存模块,用于接收神经网络层的输入数据,对输入数据进行分组存储,并将输入数据有效信号转化为映射使能信号;数据配置模块,用于存储激活函数的一系列映射值;数据映射模块,用于进行数据映射,并将映射后的数据输出到神经网络的下一层。本发明可以支持多样化的神经网络激活函数,相较于传统方案,本发明能够实现更高的灵活性,同时降低计算资源和功耗。

    一种基于视网膜成像原理的成像控制方法

    公开(公告)号:CN118574022B

    公开(公告)日:2024-11-12

    申请号:CN202411047663.9

    申请日:2024-08-01

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于视网膜成像原理的成像控制方法,属于成像技术领域。所述方法采用分级降采样策略模拟视网膜成像特点,在保证关注点的分辨率的同时降低整体图像的分辨率,可以大量降低数据存储空间,决策网络对该成像方法的输出结果进行评估和动态观测,且综合考虑了对场景中物体身份、位置和大小的估计损失,以及对下一时刻观测结果的估计损失和决策网络的生成概率与后验概率的差异估计损失,从而准确得到对当前时刻场景的理解以及决定下一时刻的分级降采样策略,并且在网络计算中,该方法可以大量降低计算量,有效减小数据传输带宽和功耗,为应用于边缘端设备提供了可能。

    一种基于朝向特征的图像分类方法

    公开(公告)号:CN118247549A

    公开(公告)日:2024-06-25

    申请号:CN202410301781.1

    申请日:2024-03-16

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于朝向特征的图像分类方法。该方法包括如下步骤:对图像进行灰度化并重塑为225*225的像素规模;使用4个3*3的朝向算子分别与原始步骤S1重塑后图像中的3*3切片求余弦相似度,得到4个75*75大小的相似度矩阵;对每个相似度矩阵进行单阈值掩蔽;对4个通道计算余弦相似度得到的朝向特征信息进行特征融合;将融合得到的特征图送入骨干网络进行分类。本发明提供的图像分类方法基于的输入是图像的朝向特征信息,可以针对灰度图进行图像分类,相较于传统的直接将原始图像送入神经网络进行分类的方法,本发明可以从源头显著降低整个系统的数据量、网络规模和计算开销,同时在分类任务上的表现基本与传统方法相当。

    一种基于双跨阻放大器的复合介质栅晶体管像素读出电路

    公开(公告)号:CN117135478A

    公开(公告)日:2023-11-28

    申请号:CN202311407877.8

    申请日:2023-10-27

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于双跨阻放大器的复合介质栅晶体管像素读出电路,属于集成电路领域。所述电流包括复合介质栅双晶体管光敏探测器像素、开关单元、两个相同的跨阻放大器、比较器、斜坡电流源和计数器。本申请电路采用两个相同的跨阻放大器构成两路只有电流不同其他均相同的电路,再通过一个比较器对两个跨阻放大器输出端电压的大小进行比较,将比较器的输出也即两路电压的比较结果作为计数器的使能信号实现对于像素读出电流的量化;该电路不需要电容元件,不易受到输入端高频噪声的干扰,利于实现双采样功能,以实现对复合介质栅双晶体管光敏探测器的高精度读出。

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