使用基于帧及基于事件混合方案的传感器架构的制作方法

背景技术：

诸如移动电话、平板计算机、个人媒体播放器及其类似者的电子装置中所利用的诸如相机传感器的传感器包括以两个维度而布置以便获得场景的二维图像的传感器组件或像素阵列。在传统视频捕获中，以固定分辨率循序地捕获视频的多个图像或“帧”。在此等情况下，以固定帧速率(例如，每秒30个帧)取样相机传感器。此基于时间的取样导致经捕获信息的冗余，此是因为：最典型地，相对少的像素值自一个帧到下一帧而改变。此导致功率无效，其对于电池供电装置来说可为尤其繁重的。

诸如动态视觉传感器(dynamicvisionsensor；dvs)的基于事件的相机已被设计成通过仅针对具有已改变超出阈值量的值(例如，电压电平)的那些像素传达事件而处理此无效中的一些。虽然基于事件的相机已意欲运用基于帧的相机传感器来解决功率问题，但此等相机传感器仍可在事件快速地发生的情况下消耗功率且可有时以大于有用于某些应用的速度的速度捕获事件。

技术实现要素：

本文中所提供的技术涉及一种混合传感器，其通过以某一帧速率周期性地评估像素且略过已改变小于阈值量的像素的值而提供有效图像感测。因为所述相机传感器中的像素的仅一分数可自帧到帧而改变值，所以此可引起较快读出时间，其可任选地实现增加的帧速率。

根据描述，一种用于提供图像感测的实例设备包括具有以两个维度而布置的多个像素的像素阵列。由所述多个像素中的每一像素感测的输入引起与每一像素相关联的值，所述多个像素中的每一像素经配置为以帧速率予以周期性地评估，且所述多个像素中的每一像素包括指示与每一像素相关联的所述值是否自所述像素的先前评估以来已改变超出阈值电平的至少一个输出。

所述设备可包含以下特征中的一或多者。所述至少一个输出可包括数字输出。所述至少一个输出可包括仅在与每一像素相关联的所述值自所述像素的所述先前评估以来已改变超出所述阈值电平时才提供输出信号的模拟输出。所述设备可针对所述多个像素中的至少一个像素包括模拟至数字转换器(adc)，所述adc与所述至少一个像素的所述模拟输出耦接且经配置以在自所述像素的数字输出信号确定与所述像素相关联的所述值自所述像素的所述先前评估以来尚未改变超出所述阈值电平时处于低功率模式。所述设备可包括与所述多个像素中的至少一个像素的所述模拟输出耦接的模拟至数字转换器(adc)，及与所述adc的输出耦接的额外电路系统，其中所述额外电路系统经配置以在自所述至少一个像素的数字输出信号确定与所述至少一个像素相关联的所述值自所述至少一个像素的所述先前评估以来尚未改变超出所述阈值电平时忽略所述adc的输出信号。所述设备可包括经配置以调整积分时间的处理单元。所述处理单元可经进一步配置以基于所述积分时间而修改与所述多个像素中的像素相关联的像素曝光值。所述设备可包括经配置以调整所述帧速率的处理单元。

根据描述，一种用于提供图像感测的实例方法可包括针对像素阵列中的多个像素中的每一像素感测与所述像素相关联的值、以帧速率周期性地评估所述多个像素中的每一像素，及针对所述多个像素中的每一像素提供指示与每一像素相关联的所述值是否自所述像素的先前评估以来已改变超出阈值电平的至少一个输出。

一种实例方法可包含以下特征中的一或多者。所述至少一个输出可包括数字输出。所述至少一个输出可包括仅在与每一像素相关联的所述值自所述像素的所述先前评估以来已改变超出所述阈值电平时才提供输出信号的模拟输出。所述方法可包括在自所述像素的数字输出信号确定与所述像素相关联的所述值自所述像素的所述先前评估以来尚未改变超出所述阈值电平时以低功率模式而操作与所述多个像素中的所述至少一个像素的所述模拟输出耦接的模拟至数字转换器(adc)。所述方法可包括在自所述至少一个像素的数字输出信号确定与所述至少一个像素相关联的所述值自所述至少一个像素的所述先前评估以来尚未改变超出所述阈值电平时忽略与所述多个像素中的至少一个像素的所述模拟输出耦接的模拟至数字转换器(adc)的输出信号。所述方法可包括调整所述多个像素中的至少一个像素的积分时间，及/或基于所述积分时间而修改与所述至少一个像素相关联的像素曝光值。所述方法可进一步包括调整所述帧速率。

根据描述，另一实例设备可包括用于针对像素阵列中的多个像素中的每一像素感测与所述像素相关联的值的装置、用于以帧速率周期性地评估所述多个像素中的每一像素的装置，及用于针对所述多个像素中的每一像素提供指示与每一像素相关联的所述值是否自所述像素的先前评估以来已改变超出阈值电平的至少一个输出的装置。

所述实例设备可包含以下特征中的一或多者。所述用于提供至少一个输出的装置可包括用于提供数字输出的装置。所述用于提供至少一个输出的装置可包括用于仅在与每一像素相关联的所述值自所述像素的所述先前评估以来已改变超出所述阈值电平时才提供模拟输出信号的装置。所述设备可包括用于在自所述像素的数字输出信号确定与所述像素相关联的所述值自所述像素的所述先前评估以来尚未改变超出所述阈值电平时致使与所述多个像素中的所述至少一个像素的所述模拟输出耦接的模拟至数字转换器(adc)以低功率模式而操作的装置。所述设备可包括用于在自所述至少一个像素的数字输出信号确定与所述至少一个像素相关联的所述值自所述至少一个像素的所述先前评估以来尚未改变超出所述阈值电平时忽略与所述用于提供所述多个像素中的至少一个像素的模拟输出信号的装置耦接的模拟至数字转换器(adc)的输出信号的装置。所述设备可包括用于调整所述多个像素中的至少一个像素的积分时间的装置，及/或用于基于所述积分时间而修改与所述至少一个像素相关联的像素曝光值的装置。所述设备可包括用于调整所述帧速率的装置。

根据本发明，一种实例非暂时性计算机可读媒体可具有嵌入于其上以用于处理一图像的指令。所述指令在由一或多个处理单元执行时致使所述一或多个处理单元进行以下操作：以帧速率周期性地评估多个像素中的每一像素，其中由所述多个像素中的每一像素感测的输入引起与每一像素相关联的值；及针对所述多个像素中的每一像素接收指示与每一像素相关联的所述值是否自所述像素的先前评估以来已改变超出阈值电平的至少一个输出。

所述非暂时性计算机可读媒体可包含以下特征中的一或多者。所述用于致使所述一或多个处理单元接收所述至少一个输出的指令可包含用于接收数字输出的指令。所述用于致使所述一或多个处理单元接收所述至少一个输出的指令可包含用于接收仅在与每一像素相关联的所述值自所述像素的所述先前评估以来已改变超出所述阈值电平时才提供输出信号的模拟输出的指令。所述非暂时性计算机可读媒体可进一步包括用于在自所述像素的数字输出信号确定与所述像素相关联的所述值自所述像素的所述先前评估以来尚未改变超出所述阈值电平时致使所述一或多个处理单元以低功率模式而操作与所述多个像素中的所述至少一个像素的所述模拟输出耦接的模拟至数字转换器(adc)的指令。所述非暂时性计算机可读媒体可进一步包括用于在自所述至少一个像素的数字输出信号确定与所述至少一个像素相关联的所述值自所述至少一个像素的所述先前评估以来尚未改变超出所述阈值电平时致使所述一或多个处理单元忽略与所述多个像素中的至少一个像素的所述模拟输出耦接的模拟至数字转换器(adc)的输出信号的指令。所述非暂时性计算机可读媒体可进一步包括用于致使所述一或多个处理单元调整所述多个像素中的至少一个像素的积分时间的指令，及/或用于致使所述一或多个处理单元基于所述积分时间而修改与所述至少一个像素相关联的像素曝光值的指令。所述非暂时性计算机可读媒体可进一步包括用于致使所述一或多个处理单元调整所述帧速率的指令。

附图说明

可参考以下诸图来实现对各种实施例的性质及优点的理解。

图1为描绘强调基于帧的取样的无效的实例情境的简化说明。

图2为包括以二维阵列而布置的多个传感器组件的实例相机传感器的简化说明。

图3为根据一个实施例的包括与像素内电路系统耦接的传感器组件的像素的简单框图。

图4为根据一实施例的说明耦接到包括像素阵列的相机传感器的外围电路系统的简化框图。

图5为说明用于取样传感器中的像素值的不同途径的实例的一系列图形。

图6a至6c为根据一些实施例的可用于混合途径中的像素电路系统的电路框图。

图6d为根据一个实施例的可相互关联到图6a至6c所展示的“aps像素”框的实例作用中像素传感器(aps)电路的示意图。

图7为根据不同实施例的具有展示在帧时段期间发生于像素阵列中的功能的若干图形的说明。

图8为根据一实施例的图像感测的方法的流程图。

图9为移动装置的实施例的框图，移动装置可包含具有像素阵列的相机及/或其它传感器，且利用本文中所描述的混合技术。

具体实施方式

以下描述仅提供实施例，且并不意欲限制本发明的范围、适用性或配置。确切来说，实施例的以下描述将向所属领域的技术人员提供用于实施一实施例的令人能够实现的描述。应理解，可在组件的功能及布置方面进行各种改变而不脱离本发明的精神及范围。

在由电子装置进行的传统视频捕获中，由电子装置的相机传感器以固定分辨率且以固定帧速率循序地捕获视频帧。此基于时间的取样导致经捕获信息的冗余，此是因为：最典型地，相对少的像素值自一个帧到下一帧而改变。此等无效在需要延长的电池寿命的移动装置及/或其它电池供电应用中可特别为非我们所乐见的。

如本文中所使用，术语“移动装置”可包含多种便携式电子装置中的任一者，诸如移动电话、平板计算机、便携式媒体播放器、可穿戴式装置及其类似者。且尽管在移动装置方面描述本文中所提供的实施例，但实施例并不受到如此限制。举例来说，实施例可利用静止电池供电装置、未由电池供电的装置，及更多者。所属领域的技术人员将认识到，可在许多不同应用中利用本文中所描述的技术及特征。

应注意，本文中的实施例将由像素感测及/或与像素相关联的强度值描述为运用电压值予以指示。然而，应了解，可另外或替代地利用其它模拟值或数字值(例如，电流)。

还应注意，虽然下文所论述的实施例参考“相机传感器”，但实施例并不受到如此限制。所属领域的技术人员将了解，实施例可替代地(或另外)包含其它类型的传感器，包含包括传感器组件阵列的任何种类的传感器，或甚至包含具有单一传感器组件的传感器。

图1描绘强调基于帧的取样的无效的情境。此处，移动装置105正捕获户外场景100的视频，其中奔跑者110为(在极大程度上)正在所述移动装置的相机的视场115内移动的仅有对象。因此，在由移动装置105捕获的视频中，相对少的像素自一个帧到下一帧而改变，此是因为表示奔跑者的经捕获帧中的像素包括每一帧的像素的总量的相对小部分。举例来说，表示树120的像素自帧到帧几乎没有经历变化(当移动装置自身相对静止时)。因为经捕获帧中的大多数像素自一个帧到下一帧不会经历改变，所以没有必要重新捕获伴随每一帧的此等未改变像素。此最终导致消耗多于为视频捕获所必要的功率的功率。

移动装置105运用其相机通过将光聚焦到能够捕获经聚焦光的亮度及/或色彩的相机传感器上而捕获帧，所述相机传感器可包含包括多个传感器组件的图像阵列。传感器组件接着可产生指示经捕获光特征的输出，诸如电压。实施例可包含经配置以捕获二维图像的二维图像阵列，且传感器组件可列行及行而对准。图2至4提供关于相机传感器的某一额外细节。

图2为包括以二维阵列而布置的多个传感器组件的实例相机传感器200的简化说明。出于简单起见，此处所说明的相机传感器200具有仅64(8×8)个传感器组件。然而，在各种实施中，传感器组件的形状、相机传感器200的纵横比、传感器组件的数目及传感器组件之间的间距可取决于所要功能性而变化。传感器组件202表示来自64个像素的栅格的实例传感器组件。

在某些实施中，传感器组件可具有耦接到传感器组件的像素内电路系统。传感器组件及像素内电路系统一起可被称作像素。因为像素内电路系统可经定位成处于或靠近每一传感器组件，所以像素可以相似于图2中的传感器组件的方式而布置。因此，多个像素可以两个维度而布置以形成相机传感器200。图3为根据一个实施例的包括与像素内电路系统302耦接的传感器组件202(对应于图2的传感器组件202)的像素300的简单框图。由耦接到传感器组件的像素内电路系统执行的处理可被称作像素内处理。取决于所要功能性，像素内电路系统可包含模拟组件及/或数字组件。图6a至6d包含用于检测像素值的改变的像素内电路系统302的实例。

此外，在某些实施中，传感器阵列可具有耦接到一群传感器组件或整个传感器阵列的外围电路系统。此外围电路系统可与相机传感器包含于同一封装及/或衬底(例如，半导体衬底)内，且可被称作芯片上传感器电路系统。

图4为说明耦接到包括像素阵列的相机传感器400的外围电路系统410的简化框图。举例来说，外围电路系统410可包含经配置以读取每一像素的输出值且将所述(等)值发送到用于图像处理的处理器或其它电路系统的电路系统。外围电路系统410亦可包含用于检测像素的改变的电路。在一些实施例中，可使用自相机传感器400接收数字输出及/或模拟输出的专用传感器处理器而在外围电路系统中实施像素读出及/或图像处理。虽然图6a至6d是在像素内实施的上下文中予以论述，但应理解，相似于图6a至6d所揭示的电路的电路可实施于如图4所展示的外围电路系统410中。

图5为说明用于取样传感器(诸如图2的传感器200、图3的传感器(传感器组件)300或图4的传感器400)中的像素值的不同途径的一系列图形。此等途径包含传统的基于帧及基于事件的取样，以及本文中所提出的混合途径。可使用不同外围电路系统(例如，图4的外围电路系统410)及/或像素内电路系统(例如，图3的像素内电路系统302)来实施基于帧的途径、基于事件的途径与混合途径之间的取样差异。此外，经取样数据可经不同地处理以适应取样途径的此等差异。

图形520说明遍及一时间段的像素的实例像素强度(例如，电压值)。下方图形基于顶部图形的强度而说明遍及相同时段的不同途径的对应输出值。

举例来说，图形530展示基于帧的途径的经取样输出。提供栅网格线以强调取样时间500，其为像素被取样的时间点。(出于简单起见，并非所有取样时间被标记有数值指示符。)如所说明，基于帧的途径提供很大程度上响应像素强度的经取样输出，其中所述经取样输出的值在每一取样时间500被更新。可利用较高帧速率以帮助经取样输出更接近地匹配于像素强度。然而，因为所有像素是以帧速率被取样，所以带宽及功率要求将典型地大于下文进一步所说明的混合途径的带宽及功率要求。

图形540及550说明基于事件的途径(例如，在dvs中所利用)的电压及事件指示符。此等图形说明一冲动频率编码途径，其中当像素处的电压(图形540中所展示)达到某一电平时，触发对应事件(图形550中所展示)且重设像素处的电压。因此，遍及一时间段的像素强度的大增加或减小是由那时段期间的大数目个事件反映。所述事件进一步指示改变的极性，其展示强度增加为正还是负。

因为基于事件的途径并不利用帧速率或取样时间，所以其输出可以远快于基于帧的途径的帧速率的速率而发生。因为其仅中继像素改变，所以基于事件的途径典型地远比基于帧的途径有效得多。然而，因为输出并不同步，所以基于事件的途径需要额外仲裁电路系统(其可实施于外围电路系统或其它下游电路系统中)以组织像素值读出，且仍可需要相对大量带宽以中继用于每一经改变像素的所有事件。

替代的基于事件的途径(图5中未图示)可包含作用中像素传感器(aps)，其允许输出与像素相关联的经取样电压值(而非冲动频率编码输出)。然而，此途径仍可以远快于为一些应用所需要的速度的速度输出值，从而使用更多功率以提供大于有用于给定应用中的时间分辨率的时间分辨率。

最后，图5的图形560及570说明如本文中所提供的混合途径的实施例。在此途径中，以相似于基于帧的途径的方式在取样时间取样像素。然而，此处，取样视是否发生像素的电压值的改变而定。如所展示，混合途径具有针对每一取样时间指示是否已发生像素电压值的改变(超出阈值量)的事件输出。如果是，那么以相似于基于帧的途径的方式取样及输出像素的电压值。然而，如果尚未发生像素改变或已发生小于阈值量的改变，且事件未由事件输出指示，那么取决于所要功能性而可不取样像素的电压或可忽略经取样值。

因此，根据图形560及570的混合途径，可将已改变的像素的值中继到用于图像处理的处理单元或其它电路系统，而不将关于尚未经历改变或已经历小于阈值量的改变的像素的信息发送到所述处理单元。因为在混合途径下的用于像素阵列中的像素的输出在帧速率上同步，所以读出可以相似于基于帧的途径的方式而排序，而不需要单独仲裁(及为此仲裁所需要的关联电路系统)。此相比于基于帧的途径及基于事件的途径两者可提供功率节省。

可注意，在此实例中，混合取样输出实际上相同于基于帧的取样，此是由于所说明的像素值事实上正在改变。因此，在像素值并不显著地改变的情形中，混合取样相比于所说明者将更显著地不同于基于帧的取样。然而，即使当像素值正在改变时(例如，其中像素强度的改变经历小于阈值量的改变以用于混合途径)，也可发生混合取样与基于帧的取样之间的差异。举例来说，在第一点时间(被标记为510)，像素强度已自其原始值仅极稍微增加。基于帧的取样反映此增加。在混合途径中，因为像素强度改变小于阈值量，所以未触发事件。因此，混合途径并不反映强度改变。(混合途径的其它实施例(例如，其中阈值量较低)可具有将在第一时间点510反映像素强度的此初始增加的输出。)

图6a至6c为根据一些实施例的可用于混合途径中的像素电路系统的电路框图。此处，作用中像素传感器(aps像素)可对应于图3的传感器组件，而剩余电路系统可对应于图3的像素内电路系统302，其共同地形成像素(图3的300)。如先前所指示，多个像素可以两个维度而布置以形成相机传感器(例如，图2的传感器200)。像素值可由电路系统(例如，图4的外围电路系统410)利用行选择线结合数字及/或模拟列线而读取。虽然图6a至6c说明实施像素内电路系统的实施例，但应理解，图6a至6c的一或多个组件可实施于外围电路系统(例如，图4的外围电路系统410)中。

由每一像素感测的输入(例如，自场景捕获的穿过光学件以在像素阵列的平面中产生图像的光)引起指示在给定像素位置处感测的光的量的值，所述值与所述像素相关联。(下文更详细地所描述的图6d提供实例aps像素电路系统。)如先前所指示，混合途径中的读出可在每一像素可以给定帧速率予以周期性地取样的意义上相似于传统的基于帧的途径中的读出。因此，行选择线可用以根据帧速率周期性地自像素阵列中的像素的每一行检索信息(在下文中“评估”所述行)。

图6a至6c所说明的途径利用aps像素以启用指示像素强度的模拟值(例如，电压)的输出，及输出指示aps像素的电压的值已改变超出阈值量的数字信号(例如，高值)的改变检测器。在一些实施中，改变检测器电路可包含用以存储先前值的取样与保持电路，及用以比较先前值与当前值的比较器。其它实施例可使用其它电路系统及/或装置来检测改变。所属领域的技术人员将认识到，其它实施例可添加、省略、更改及/或重新布置所说明组件。

在图6a中，每一像素具有一数字输出及一模拟输出。数字输出指示是否已在像素处发生改变，且模拟输出提供像素的经取样电压值。在此实施例中，在启动行选择线时启动两个输出，从而将数字列在线的数字信号(指示是否已发生改变)及模拟列在线的模拟信号(指示像素的经取样电压)发送到外围电路系统以供处理此等信号。在此状况下，外围电路系统或其它电路系统(诸如处理单元，未图标)可接着确定在数字信号并不指示已发生改变的情况下忽略模拟信号。

在图6b中，相似于图6a，每一像素具有一数字输出及一模拟输出。当启动行选择线时，在数字列在线发送数字信号(指示是否已发生改变)。然而，此处，不在模拟列在线发送aps像素的经取样电压，除非数字信号的输出指示自像素的先前评估以来已发生像素的电压改变(超出阈值量)。在一些实施例中，外围电路系统及/或其它电路系统(诸如处理单元)可接着使用数字输出以确定像素是否已改变且更新已发生改变的经存储图像的像素。对于数字输出并不指示已发生改变的像素，将不更改经存储图像中的对应像素。

在图6c中，相似于图6b，不在模拟列在线发送aps像素的经取样电压，除非数字信号的输出指示自像素的先前评估以来已发生像素的电压改变(超出阈值量)。然而，与图6b对比，图6c的电路系统并不包含单独数字输出。在此状况下，外围电路系统或其它电路系统(诸如处理单元，未图标)可接着在提供模拟信号时处理模拟信号，且在不提供模拟信号时不进行任何操作。在如图6b及6c所展示不存在像素改变或存在低于阈值的改变的状况下不提供模拟信号与图6a的实施相比较可节省功率，如下文参考图6d进一步所描述。

图6d为根据一个实施例的可相互关联到图6a至6c所展示的“aps像素”框的实例aps电路的示意图。在此实施例中，rst为关于像素的积分时间的重设信号。像素被重设的时间与像素被读取的时间之间的时间跨度为积分时间。更精确来说，重设脉冲结束时与读取脉冲结束时之间的时间将为积分时间。

当图6d的光电二极管接收到光时，其产生电流。来自光电二极管的电流调制msf电路的栅极。aps电路的输出为msf晶体管的漏极，其分裂到改变检测器电路及连接到列线的模拟输出，如图6a至6c所展示。

在图6b及6c中，如果改变检测器电路针对aps的模拟输出展示无改变或低于阈值的改变(例如，低输出)，那么关断将aps的输出连接到图6b及6c所展示的模拟列线的晶体管。因此，不自图6d中的vdd拉动电流以支持自像素的值读出，此可累积成并非不显著的功率节省(例如，对于以60hz帧速率的128乘128阵列)。

应注意，图6b及图6c在输出处具有电阻器。当停用输出时，“读取”像素将归因于此电阻器而展示零伏特(大体上无电压)。在一些实施中，此零伏特读取可指示与给定像素相关联的值无改变(亦即，与给定像素相关联的值自所述像素的先前评估以来尚未相对于阈值足够地改变)。

电荷检测器可以所属领域的技术人员将辨识的多种方式予以实施。此外，电荷检测器可设置电荷检测器的输出自低改变到高所处的阈值电荷。此阈值确定像素在数字输出指示已发生改变的前经历的改变阈值量，且可基于所要功能性、经实施电路系统、制造关注及/或其它因素予以设置。

由图6a至6d中的电路系统(及其它电路系统)提供的此混合途径中的功率节省可为显著的。因为像素阵列中的像素的仅一分数很可能在一帧速率时段内改变超出阈值量(如图1所说明)，所以将在混合途径中传送在帧速率途径中传送到处理单元的信息的仅一分数。又，与基于事件的途径(其可针对每一像素包含不断地确定像素值的改变的比较器及/或其它电路系统)对比，混合途径可节省大量功率，此是因为用于像素阵列中的大多数行的电路系统将在任何时间点为非作用中，其仅在启动行选择线时才启动。

更广泛地，利用本文中所提供的混合技术的电路系统的实施例可使用若干不同功率节省技术中的一者。在一些实施例中，如上文所指示，像素电路系统可在像素的值自像素的先前评估以来尚未改变超出阈值电平时停用模拟输出信号(例如，抑制发出模拟输出信号)。每一像素的模拟输出可与一模拟至数字转换器(adc)耦接。因此，在其它实施例中，adc将在数字输出指示像素值自像素的先前评估以来尚未改变超出阈值电平时不予以使用(且从而可被停用、保持于低功率模式，等等)，此可引起功率节省。换句话说，与至少一个像素的模拟输出耦接的adc可在自像素的数字输出信号确定与像素相关联的值自像素的先前评估以来尚未改变超出阈值电平时以低功率模式而操作。用于致使adc以低功率模式而操作的装置可包含经配置以接收数字输出且致使(例如，经由单独信号)adc进入低功率(例如，待命)模式的电路系统及/或处理单元。在一些实施例中，所述电路系统及/或所述处理单元可在外围电路系统410内部及/或外部，及/或包括如下文关于图9所描述的处理单元910。在一些实施例中，adc可并有此功能性，使得其可直接地接收数字信号(例如，无在adc外部的电路系统及/或处理单元)且使其自身进入低功率模式。典型地将adc的输出发送到额外电路系统(例如，处理器)以供处理。因此，在又其它实施例中，所述额外电路系统可经配置以简单地忽略数字输出指示像素的值自像素的先前评估以来尚未改变超出阈值电平的adc的输出信号。换句话说，用于忽略与至少一个像素的模拟输出耦接的adc的输出信号(在自至少一个像素的数字输出信号确定与至少一个像素相关联的值自先前评估以来尚未改变超出阈值电平时)的装置可包含诸如处理单元(例如，下文所描述的图9的处理单元910)的额外电路系统。实施例可包含外围电路系统或相似电路系统中的adc。

归因于本文中所揭示的混合技术相比于传统的基于帧的途径提供缩减量的附加项，故实施例可进一步提供利用所得额外带宽的一些或全部的额外功能性。图7提供一说明。

图7包含说明在帧时段期间发生于像素阵列中的功能的若干图形(710至740)。此等包含积分时间及读出。积分时间为像素被曝光于输入(例如，相似于电影相机中的曝光时间的视觉输入)的时间。与每一像素相关联的模拟值(例如，电压)可接着经数字化及传输作为给定范围(例如，0至255)内的像素曝光值。读出为像素值被取样及发送到处理单元以供进一步处理的时间。

如图形710中所指示，常规(基于帧)相机中的积分时间及读出可占据帧时段的大部分，而利用本文中所提供的混合技术的混合方案可花费远远较少的时间以用于读出，此是因为像素的仅一分数需要被取样及发送。因此，对于相同帧时段，混合方案与常规相机相比较可具有远远较大量的空闲时间，如图形720中所展示。

因此，一些实施例可利用一自适应帧速率，其中可增加帧速率以采用较快读出时间。在某些情境中，例如，当某物横越相机的视场的小部分快速地掠过时，可有利的是增加帧速率。实施例可包含调整帧速率以缩减空闲时间量的处理单元，如图形730中所展示。此调整可基于所确定的空闲时间量。举例来说，如果处理单元确定像素阵列闲置达最后若干帧的50％(或达某一时间段)，那么可将帧时段缩减高达50％。相反地，一些实施例可使用一自适应帧速率，其中处理单元在几乎没有移动发生于相机的视场内(例如，小于像素指示改变的阈值量)的时间期间增加帧时段。因此，自适应帧速率可由基于包含以下各者的多个因素而调适帧速率的处理器实施：像素改变百分比的历史、所要帧速率(例如，用以捕获快速移动)，或所要功率使用量(例如，其中某一帧速率被展示为节省功率)，或其任何组合。用于调整帧速率的装置可包含外围电路系统410及/或处理单元，诸如下文关于图9所描述的处理单元910。

另外或替代地，实施例可进一步利用允许缩减积分时间的自适应积分时间，如图形740中所展示。用于调整多个像素中的至少一个像素的积分时间的装置可包含外围电路系统410及/或处理单元，诸如下文关于图9所描述的处理单元910。因为缩减的积分时间可引起缩减的输出值，所以处理单元可修改输出值以进行补偿。举例来说，在像素曝光值的范围典型地为自0到255内但积分时间已被缩减50％(引起自0到128的值)的系统中，处理单元可修改像素曝光值，将其增加2倍。更一般来说，用于基于积分时间而修改与至少一个像素相关联的像素曝光值的装置可包含处理单元，诸如下文关于图9所描述的处理单元910。另外或替代地，此装置可提供于外围电路系统410中。因此，视需要，混合方案可修改积分时间以提供帧时段的进一步减小。在可能的情况下，一些实施例可进一步调适积分时间以维持相对短的积分时间，以通过增加相机可处于低功率(闲置)状态的时间量而增加功率节省。

图8为根据一实施例的图像感测的方法的流程图800。如同本文中所提供的其它图，图8被提供为非限制性实例。替代实施例可包含除了所述图所展示的功能性以外的额外功能性，及/或所述图中的框中的一或多者中所展示的功能性可被省略、组合、分离及/或同时执行。用于执行框的功能性的装置可包含如上文关于图2至4及图6a至6d所描述的硬件，及/或装置(诸如图9所展示及下文所描述的移动装置)的其它硬件及/或软件。所属领域的技术人员将辨识许多变化。

在框810处，针对像素阵列中的多个像素中的每一像素感测一值。此处，像素阵列可为相机传感器(例如，图2的传感器200)。用于执行框810的功能性的装置可包含(例如)传感器组件(例如，图6a至6c的aps像素、图6d的电路系统，及其类似者)。

在框820处，以帧速率周期性地评估多个像素中的每一像素。如图6a至6c所指示，此周期性评估可包含开启行选择线，且读取数字列线及/或模拟列线。用于执行框820的功能性的装置可包含(例如)像素内电路系统、外围电路系统、行选择线、数字列线及模拟列线，如图3、图4及图6a至6d所说明。在一些实施例中，评估可进一步包含处理单元(例如，下文所描述的图9的处理单元910)。

在框830处，对于多个像素中的每一像素，提供指示与每一像素相关联的值是否自像素的先前评估以来已改变超出阈值电平的至少一个输出。此输出可(例如)由每一像素中的改变检测器电路系统(例如，图6a至6c的改变检测器)提供，且可经由数字信号(例如，如图6a及6b所展示)或模拟信号(例如，如图6c所展示)而传送到外围电路系统或其它电路系统。在一些实施例中，智能型传感器或像素内电路系统或外围电路系统可将输出提供到处理单元(例如，下文所描述的图9的处理单元910)，因此，处理单元可接收输出。用于执行框830的功能性的装置可包含(例如)像素内电路系统(例如，改变检测器、数字列线、模拟列线，或其任何组合)及/或外围电路系统，如图3、4及图6a至6c所说明。

图8的方法800可取决于所要功能性而包含一或多个变化。如先前所指示，至少一个输出可包括数字输出(例如，图6a或6b)。另外或替代地，至少一个输出可包括仅在与每一像素相关联的值自先前评估时段以来已改变超出阈值电平时才提供输出信号的模拟输出(例如，图6c)。在一些实施例中，处理单元可接收数字输出或模拟输出中的任一者或两者。对于多个像素中的至少一个像素，adc可与至少一个像素的模拟输出耦接，且经配置以被停用、处入待命(例如，低功率模式)，或在自像素的数字输出信号确定与像素相关联的值自像素的先前评估以来尚未改变超出阈值电平时以其它方式消耗较少功率。替代地，adc可与多个像素中的至少一个像素的模拟输出耦接，且额外电路系统与adc的输出耦接，其中额外电路系统经配置以在自至少一个像素的数字输出信号确定与至少一个像素相关联的值自至少一个像素的先前评估以来尚未改变超出阈值电平时忽略adc的输出信号。另外或替代地，如图7所展示，积分时间及/或帧速率可如上文所描述而予以调整，此可提供具功率效益的图像捕获。在此等状况下，可基于积分时间而修改与多个像素中的一像素相关联的像素曝光值。

图9说明移动装置105的实施例，移动装置105可包含具有像素阵列的相机及/或其它传感器，且利用上文所描述的混合技术。应注意，图9仅意欲提供各种组件的一般化说明，可在适当时利用所述组件中的任一者或全部。可注意，在一些情况下，由图9说明的组件可局域化到单一物理装置及/或分布于各种网络连接装置之间，所述网络连接装置可安置于不同物理位置处。还应注意，本文中的技术可实施于除了移动装置以外的电子装置中。

移动装置105被展示为包括可经由总线905而电耦接(或可在适当时以其它方式进行通信)的硬件组件。硬件组件可包含处理单元910，处理单元910可包含但不限于一或多个一般用途处理器、一或多个特殊用途处理器(诸如数字信号处理(dsp)芯片、图形加速处理器、特殊应用集成电路(asic)及/或其类似者)，及/或其它处理结构或装置。处理单元910可对应于先前所描述的实施例的处理单元。如图9所展示，取决于所要功能性，一些实施例可具有单独dsp920。移动装置105还可包含：一或多个输入装置970，其可包含但不限于触控屏幕、触摸板、麦克风、按钮、拨号盘、开关及/或其类似者；及一或多个输出装置915，其可包含但不限于显示器、发光二极管(led)、扬声器及/或其类似者。

移动装置105还可包含无线通信接口930，其可包含但不限于调制解调器、网络卡、红外线通信装置、无线通信装置，及/或芯片组(诸如bluetooth^tm装置、电机电子工程师学会标准(ieee)802.11装置、ieee802.15.4装置、wifi装置、wimax装置、蜂巢式通信设施等等)，及/或其类似者。无线通信接口930可准许与网络、无线存取点、其它计算机系统及/或本文中所描述的任何其它电子装置交换数据。可经由发送及/或接收无线信号934的一或多个无线通信天线932而进行通信。

取决于所要功能性，无线通信接口930可包含用以与基地收发器台(例如，蜂巢式网络的基站)存取点(例如，图1的存取点130)通信的单独收发器。另外，wwan可为码分多址(cdma)网络、时分多址(tdma)网络、频分多址(fdma)网络、正交频分多址(ofdma)网络、单载波频分多址(sc-fdma)网络、wimax(ieee802.16)等等。cdma网络可实施一或多个无线电存取技术(rat)，诸如cdma2000、宽带cdma(w-cdma)等等。cdma2000包含is-95、is-2000及/或is-856标准。tdma网络可实施全球移动通信系统(gsm)、数字进阶移动电话系统(d-amps)或某一其它rat。ofdma网络可使用长期演进(lte)、进阶lte等等。来自3gpp的文件中描述lte、进阶lte、gsm及w-cdma。来自名称为“第三代合作伙伴计划2”(3gpp2)的协会的文件中描述cdma2000。3gpp及3gpp2文件为可公开得到的。无线局域网络(wlan)还可为ieee802.11x网络，且wpan可为蓝牙网络、ieee802.15x，或某一其它类型的网络。本文中所描述的技术亦可用于无线广域网(wwan)、wlan及/或无线个人局域网络(wpan)的任何组合。

移动装置105可进一步包含传感器940。此等传感器可包含但不限于一或多个加速计、陀螺仪、相机、磁力计、高度计、麦克风、近接传感器、光传感器及其类似者。相机可包含一或多个图像阵列，可运用所述一或多个图像阵列来实施本文中所描述的混合技术。换句话说，传感器940可包含如下传感器：其中以帧速率评估像素阵列中的每一像素，但每一像素包含指示与像素相关联的值是否自像素的先前评估以来已相对于阈值而改变的至少一个输出。输出可为数字输出、模拟输出(其中零伏特输出指示相对于阈值无改变)。每一像素还可包含两个输出，一个为数字且一个为模拟。传感器阵列可耦接到模拟至数字转换器及/或处理器(例如，专用传感器处理器)，如本文中在别处所描述。传感器及/或其它传感器的输出可由处理单元910及/或dsp920处理。因此，在一些实施例中，可将数字输出或模拟输出中的一者或两者提供到处理单元910。替代地或另外，在本文中被描述为由处理单元(诸如处理单元910)执行的功能可由传感器940中的专用微处理器、控制器或控制逻辑执行。此专用微处理器、控制器或控制逻辑可包含于传感器940中的外围电路系统中。举例来说，此专用微处理器、控制器或控制逻辑可以帧速率周期性地评估多个像素中的每一像素，或可将数字输出或模拟输出中的一者或两者提供到专用微处理器或控制器。

移动装置的实施例亦可包含能够使用sps天线982从一或多个sps卫星接收信号984的卫星定位系统(sps)接收器980。sps接收器980可使用以下各者来提取移动装置的位置：全球导航卫星系统(gnss)(例如，全球定位系统(gps))、伽利略(galileo)、格洛纳斯(glonass)、罗盘、日本上方的准天顶卫星系统(qzss)、印度上方的印度地区性导航卫星系统(irnss)、中国上方的北斗(beidou)，及/或其类似者。此外，各种扩增系统(例如，基于卫星的扩增系统(sbas))可使用sps接收器980，所述扩增系统可与一或多个全球及/或地区性导航卫星系统相关联或以其它方式经启用以与一或多个全球及/或地区性导航卫星系统一起使用。作为实例而非限制，sbas可包含提供完整性信息、微分校正等等的扩增系统，诸如(例如)广域扩增系统(waas)、欧洲对地静止导航重迭服务(egnos)、多功能卫星扩增系统(msas)、gps辅助地理扩增导航或gps及地理扩增导航系统(gagan)，及/或其类似者。因此，如本文中所使用，sps可包含一或多个全球及/或地区性导航卫星系统及/或扩增系统的任何组合，且sps信号可包含sps、类sps，及/或与此类一或多个sps相关联的其它信号。

移动装置105可进一步包含存储器960及/或与存储器960通信。存储器960可包含但不限于：本端及/或网络可存取存储装置；磁盘驱动器；磁盘驱动器阵列；光学存储装置；固态存储装置，诸如随机存取存储器(“ram”)，及/或只读存储器(“rom”)，其可为可程序化的、快闪可更新的；及/或其类似者。此等存储装置可经配置以实施任何适当数据存储区，其包含但不限于各种文件系统、数据库结构及/或其类似者。

移动装置105的存储器960还可包括软件组件(未图标)，其包含：操作系统；装置驱动程序；可执行链接库；及/或其它代码，诸如一或多个应用程序，其可包括由各种实施例提供的计算机程序，及/或可经设计成实施由其它实施例提供的方法及/或配置由其它实施例提供的系统，如本文中所描述。在一方面，接着，此代码及/或指令可用以配置及/或调适一般用途计算机(或其它装置)以根据所描述方法而执行一或多个操作。

对于所属领域的技术人员来说将显而易见，可根据特定要求而作出大体变化。举例来说，亦可使用自定义硬件，及/或可以硬件、软件(包含便携式软件，诸如小程序等等)或两者来实施特定组件。另外，可使用到诸如网络输入/输出装置的其它计算装置的连接。

参考附图，可包含存储器的组件可包含非暂时性机器可读媒体。如本文中所使用，术语“机器可读媒体”及“计算机可读媒体”指代参与提供致使机器以特定方式操作的数据的任何存储媒体。在上文所提供的实施例中，各种机器可读媒体可涉及将指令/代码提供到处理单元及/或其它装置以供执行。另外或替代地，机器可读媒体可用以存储及/或携载此等指令/代码。确切地说，尽管上文所描述的实施例包含硬件组件，但可全部地或部分地由嵌入于机器可读媒体上且由一或多个处理单元执行的指令/代码执行本文中所描述的技术(例如，图8的方法及/或关于图3至7大体上所描述的功能性)。在许多实施中，计算机可读媒体为物理及/或有形存储媒体。此媒体可采取许多形式，包含但不限于非易失性媒体、易失性媒体及传输媒体。常见形式的计算机可读媒体包含(例如)磁性及/或光学媒体、打孔卡、纸带、具有孔图案的任何其它物理媒体、ram、prom、eprom、flash-eprom、任何其它存储器芯片或卡匣、如下文中所描述的载波，或可供计算机读取指令及/或代码的任何其它媒体。

本文中所论述的方法、系统及装置为实例。在适当时，各种实施例可省略、取代或添加各种程序或组件。举例来说，可在各种其它实施例中组合关于某些实施例所描述的特征。可以相似方式组合实施例的不同方面及组件。可以硬件及/或软件来体现本文中所提供的图的各种组件。又，技术在演进，且因此，许多组件为不将本发明的范围限于那些特定实例的实例。

已证实，主要出于常见使用的原因，有时方便的是将此等信号称作位、信息、值、元素、符号、字符、变量、项、数值、数字或其类似者。然而，应理解，所有此等或相似术语欲与适当物理量相关联且仅仅为方便的标记。除非另有特定地陈述，否则自以上论述显而易见，应了解，贯穿本说明书，利用诸如“处理”、“计算”、“演算”、“确定”、“查明”、“识别”、“关联”、“测量”、“执行”或其类似者的术语的论述指代特定设备(诸如特殊用途计算机或相似特殊用途电子计算装置)的动作或进程。因此，在本说明书的上下文中，特殊用途计算机或相似特殊用途电子计算装置能够操纵或变换信号，其典型地被表示为特殊用途计算机或相似特殊用途电子计算装置的存储器、缓存器或其它信息存储装置、传输装置或显示装置内的物理电子、电气或磁性量。

如本文中所使用，术语“及”及“或”可包含多种含义，所述含义亦被预期为至少部分地取决于此等术语被使用所处的上下文。典型地，“或”在用以使列表(诸如a、b或c)相关联的情况下意欲意谓a、b及c(此处是在包含性意义上使用)，以及a、b或c(此处是在独占式意义上使用)。另外，如本文中所使用，术语“一或多个”可用于以单数形式描述任何特征、结构或特性，或可用以描述特征、结构或特性的某一组合。然而，应注意，此仅仅为说明性实例，且所主张主题不限于此实例。此外，术语“中的至少一者”在用以使列表(诸如a、b或c)相关联的情况下可被解译为意谓a、b及/或c的任何组合，诸如a、ab、aa、aab、aabbccc等等。

在已描述若干实施例后，可在不脱离本发明的精神的情况下使用各种修改、替代构造及等效者。举例来说，以上组件可仅仅为较大系统的组件，其中其它规则可优先于或以其它方式修改本发明的应用。又，可在考虑以上组件之前、期间或之后进行数个步骤。因此，以上描述并不限制本发明的范围。