一种基于SPAD阵列的脉冲相机实现方法

    公开(公告)号:CN119277222A

    公开(公告)日:2025-01-07

    申请号:CN202411344102.5

    申请日:2024-09-25

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 一种基于SPAD阵列的脉冲相机实现方法,包括如下步骤:步骤一:通过数字逻辑系统将SPAD阵列像素输出的表示光子的脉冲信号转化成代表一定时间内n个光子被探测到的一个n光子脉冲信号;其中n为大于等于1的整数;步骤二:按照预设读出时序依次对一行像素中各个像素的n光子脉冲信号进行循环读出,得到各个像素n光子脉冲信号序列;步骤三:各个像素输出的n光子脉冲序列中n光子脉冲信号之间的关系,实现对光强的推导,完成脉冲相机探测功能。本发明能够解决SPAD脉冲相机适应不同场景以及信噪比较低的问题,从而使其能够得到广泛的推广和应用。

    一种单读取管多感光管的复合介质栅光敏探测器

    公开(公告)号:CN118571896B

    公开(公告)日:2024-11-19

    申请号:CN202411047657.3

    申请日:2024-08-01

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种单读取管多感光管的复合介质栅光敏探测器,属于集成电路领域。所述复合介质栅光敏探测器具有单读取管多感光管的结构,针对该新型结构,本申请特别设计了复合介质栅的结构,使得多个感光晶体管共用一个读取晶体管,从而节省读取晶体管所占的面积,提高了感光晶体管的占空比;且由于多个感光晶体管共用一个读取晶体管,因此读出时可选择多个感光晶体管逐一读出或者多个感光晶体管合并读出,前者适合用于高分辨率的场景需求,后者由于多个像素做平均,有利于减小噪声,适合用于高信噪比的场景需求。

    基于复合介质栅光电导的光敏探测器及其工作方法

    公开(公告)号:CN114497099B

    公开(公告)日:2024-10-22

    申请号:CN202210051765.2

    申请日:2022-01-17

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于复合介质栅光电导的光敏探测器及其工作方法。其光敏探测器包括形成在同一P型半导体衬底上方的复合介质栅MOS电容、复合介质栅MOSFET部分和光电子调制结构,光电子调制结构包括衬底电极、光电子调制P+掺杂区和光电子调制电极;衬底电极设置在P型半导体衬底的底部;在复合介质栅MOSFET部分的衬底表面设有N型源极和漏极,光电子调制P+掺杂区设置于N型源极和漏极的外围;光电子调制电极位于光电子调制P+掺杂区的表面。本发明可通过控制P型衬底底部和光电子调制P+掺杂区之间的电场实现MOS电容感光时对体区内光电子的收集以及抑制相邻探测器之间的电学串扰,进而有效提高光敏探测器的量子效率以及MTF。

    一种线性的神经元电路及其脉冲输出方法

    公开(公告)号:CN118228787A

    公开(公告)日:2024-06-21

    申请号:CN202410301783.0

    申请日:2024-03-16

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种线性的神经元电路及其脉冲输出方法。该电路包括输入电路、钳位电路、电流镜、电流泄放电路和整形电路,其中,输入电路包括多个N型晶体管,用于产生不同大小的电流;钳位电路用于将输入电路中的N型晶体管的漏端稳定在一个电压值,使得每个晶体管在开启状态下都输出稳定且相同的电流值;电流镜用于复制输入电路产生的电流并送入电流泄放电路;电流泄放电路中电容上的电压在电流的作用下积累到一定值时,电路对应输出一个脉冲;整形电路用于脉冲输出的整形。本发明的电路结构可以实现线性快速的脉冲输出,模拟了生物神经元的工作机制,并且与标准集成电路工艺兼容。

    一种基于偏振的光栅相位衬度成像系统及方法

    公开(公告)号:CN112270741B

    公开(公告)日:2024-04-09

    申请号:CN202011092226.0

    申请日:2020-10-13

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明提供一种基于偏振的光栅相位衬度成像系统及方法,涉及领域,包括:光源装置,发射部分相干光;准直装置,将部分相干光转换为准直光;线偏振片,将准直光转换为线偏振光;光栅组件,上方放置有一样品,不同偏振角度的线偏振光分别以一预设照射角度依次照射在样品上形成折射光线,经由光栅组件处理形成强度变化的光信号;图像探测器,接收光信号以形成样品在每个偏振角度对应的相位衬度图像;三维重建系统,用于根据各相位衬度图像及对应的偏振角度进行三维重建得到样品的三维图像。有益效果是具备了无透镜成像兼具大视场和高分辨率的特点,同时降低了系统的复杂度,进一步提高了设备的集成度,可以更好地推动无透镜相位恢复系统的实用化。

    一种用于细胞共培养的实时观测系统

    公开(公告)号:CN117625390A

    公开(公告)日:2024-03-01

    申请号:CN202311645597.0

    申请日:2023-12-04

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明提供了一种用于细胞共培养的实时观测系统,包括:微流控细胞共培养装置、注射泵、注出泵、集成观测装置及显示模块,所述集成观测装置的内部设置所述微流控细胞培养装置,所述注射泵连接所述微流控细胞培养装置的输入端,所述微流控细胞培养装置的输出端连接所述注出泵,所述集成观测装置连接所述显示模块。本发明提供的用于细胞共培养的实时观测系统,适用于对肿瘤细胞的共培养和全视野实时动态观测,结构简单,占用空间小,降低了对细胞共培养的培养成本和观测成本,提高了观测效率和准确率,便于使用。

    一种处理带有奇数比特流的数据读出模块及设计方法

    公开(公告)号:CN117420954A

    公开(公告)日:2024-01-19

    申请号:CN202311319320.9

    申请日:2023-10-12

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种处理带有奇数比特流的数据读出模块及设计方法。数据读出模块包括奇数流数据分块模块和奇数流数据选通模块;奇数流数据分块模块用于在奇数比特流数据读出时,根据输入数据位数和输出数据,设计数据的存储方案,对数据进行重组分块;奇数流数据选通模块用于在所述奇数流数据分块模块输出的分块数据基础上,根据数据筛选方式,对数据链路进行选通并输出数据流。本发明的提出能够使得数据读出模块在带有奇数比特数据流的情况下,以较高频率、较低硬件开支的情况下实现复杂功能的数据流处理,实现数据读出模块的功能实现以及硬件优化。

    一种针对复合介质栅光敏探测器的加压方法

    公开(公告)号:CN117395526A

    公开(公告)日:2024-01-12

    申请号:CN202311233788.6

    申请日:2023-09-23

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开一种针对复合介质栅光敏探测器的加压方法。该方法包括:对于P型MOS电容,曝光时通过控制栅极加非负的电压、衬底加负电压形成耗尽区,实现对光电子的收集,而源极和漏极加非负的电压使源极和衬底、漏极和衬底的PN结反偏,降低暗电流,同时源极和漏极所加电压相同,以防止MOS电容产生亚阈值导通;加压的具体顺序为:首先对深槽隔离区加上负电压,然后依次对衬底、控制栅极、源极和漏极加压,其中,对深槽隔离区加的负电压数值比衬底加的负电压数值低。本发明的加压方法在保证探测器其他特性不恶化的同时,使复合介质栅光敏探测器获得了高满阱、低暗电流,提高了信噪比和动态范围。

    一种适用于梯度成像的SPAD阵列
    9.
    发明公开

    公开(公告)号:CN117367580A

    公开(公告)日:2024-01-09

    申请号:CN202311306630.7

    申请日:2023-10-10

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种适用于梯度成像的SPAD阵列,涉及集成电路技术领域,包括依次连接的M×L列像素、比较模块阵列和总线电路;所述M×L列像素包括M×1输出列像素和L‑1个M×1前级列像素;列像素中每个像素单元均包括SPAD像素和计数器,SPAD像素与计数器连接;SPAD像素每探测一个光子产生一个脉冲,计数器用于对SPAD像素产生的脉冲个数进行计数;比较模块阵列包括M×1的比较模块,比较模块用于输出M×L列像素的原始计数值以及比较数据;总线电路用于读出比较模块产生的原始计数值以及比较数据。本发明提出的适用于梯度成像的SPAD阵列,具有更高的探测精确度,更适用于高读出速度和带宽受限的应用场景。

    一种适用于卷积运算的SPAD阵列
    10.
    发明公开

    公开(公告)号:CN117199093A

    公开(公告)日:2023-12-08

    申请号:CN202311171584.4

    申请日:2023-09-12

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种适用于卷积运算的SPAD阵列,属于单光子雪崩器件的集成电路技术领域,由M×N个二维排布的像素单元组成,像素单元包括SPAD、脉冲压缩电路、负脉冲矩阵产生电路、正脉冲矩阵产生电路、多输入上下计数器;SPAD探测光子信号并输出数字脉冲信号,脉冲压缩电路将SPAD输出的数字脉冲信号进行脉宽压缩,正、负脉冲矩阵产生电路将脉宽压缩后的一路信号序列拓展成多路正负脉冲矩阵,多输入上下计数器进行累加操作,实现将像素矩阵与特定卷积核相乘后信号序列的加法操作。本发明将SPAD探测器与卷积神经网络技术进行结合,实现一层卷积计算,具备电路结构相对简单、探测灵敏度高、运算实时性高、功耗较低等优势。

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