8、基于事件的硅视网膜像素技术解析

基于事件的硅视网膜像素技术解析

1. 硅视网膜像素概述

硅视网膜像素技术在基于事件的神经形态系统中扮演着重要角色。常见的硅视网膜视觉传感器包括DVS、ATIS、Parvo–Magno视网膜、Octopus和VISe等。下面将详细介绍部分视网膜设计的像素细节。

2. 各类硅视网膜像素详解

2.1 DVS像素

DVS像素由四部分组成：感光器、缓冲器、差分放大器、比较器，以及AER握手电路。
- 感光器电路 ：采用跨阻配置，将光电流对数转换为电压。光二极管PD的光电流由饱和nFET Mfb提供。该配置将光二极管钳位在虚拟地，与无源对数感光器电路相比，扩展了感光器的带宽，这在高速应用和低光照条件下非常有利。所有光电流的全局总和可在ΣI节点获取，有时用于偏置值的自适应控制。
- 缓冲器 ：将感光器输出Vp通过源极跟随器缓冲到Vsf，以隔离感光器与差分电路中的快速瞬变。源极跟随器驱动差分电路的电容输入。
- 差分放大器 ：放大缓冲器输出的变化。这是一个带有电容反馈的反相放大器，通过复位开关平衡，复位电压比Vdd低约一个二极管压降。Vdiff从复位电平的变化代表对数强度的放大变化。
- 相关公式如下：
[
\begin{align}
\Delta V_{diff} &= -A \cdot \Delta V_{sf} = -A \cdot \kappa_{sf} \cdot \Delta V_{p} \
&= -A \cdot U_{T}\kappa_{sf}