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堆叠式传感器架构带来先进的视觉功能

大学仕 2020-09-24 13:50

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巴黎-巴黎Prophesee公司是神经形态视觉系统的先驱，今年在旧金山举行的国际固态电路会议（ISSCC）上展示了一种与索尼公司（Sony Corp.）联合开发的基于事件的新型视觉传感器。由ProphereSee的事件驱动技术设计的新传感器是基于Sony为先进的叠层CMOS图像传感器设计的技术。

Prophesee声称，对于事件驱动系统，新传感器提供了业界最小的像素大小和业界最高的高动态范围（HDR）性能。这种以大脑为灵感的传感器将使工业机器、机器人和自动驾驶车辆更好地观察和感知环境。这一合作关系可能预示着一个新时代的到来，在这个时代，人工智能——包括人工智能感知和人工智能处理——可以在非常接近传感器的地方进行。

索尼是全球领先的CMOS图像传感器公司。它的合作为Prophesee的新传感技术提供了商业信誉。PropheseSee的首席执行官卢卡·维尔尔（Luca Verre）希望此举能为Prophesee基于事件的摄像机打开通往大众市场的大门。

yoledédevelopement首席分析师皮埃尔•坎布（Pierre Cambou）认为，索尼与索尼的合作相当于“打开潘多拉的盒子”，坎布指出，在Prophesee开发的神经形态相机中，“每个像素，本质上都是一个神经元。”

坎布称芯片堆叠的发展“仍处于早期阶段”，他预测，接下来，神经元、记忆和处理能力都可以堆叠在一起。当前人们对将更多的智能带到“边缘”或“端点”的热情预示着未来有一天，人工智能将在传感器内被感知和处理。
坎布解释说，索尼将能够开发一种“可以在飞行中增强图像”的人工智能集成图像传感器，或者创建一种“直接提供基于事件的感知”的图像传感器。

人工智能的仿生方法是von Neumann计算的另一种选择。坎布说：“随着人工智能越来越普及，它的重要性将增加。”。在新设计的事件驱动传感器中，像素芯片（顶部）和逻辑芯片（底部）堆叠在一起。该逻辑包含信号处理电路，设计用于检测基于异步增量调制方法的亮度变化。

两个独立芯片的每个像素以堆叠配置使用铜-铜连接进行电连接。这使得新传感器能够实现业界最小（4.86μm）像素尺寸。它还通过实现高密度集成和精细的40nm逻辑过程，提供1/2型1280×720高清分辨率。事件驱动传感器的另一个特点是它能够提供预言所声称的行业最高的HDR性能：124 dB（或更多）。

该小组通过将背光像素和一部分N型MOS晶体管放置在像素芯片（顶部）上来完成这一目标。根据Probesee的说法，这使孔径比提高了77%。索尼多年来为CMOS图像传感器开发了高灵敏度/低噪声技术，使事件检测在低光条件下（40mlx）成为可能。现在，索尼凭借其DeptSense技术，正在将ToF图像传感器安装到许多Android智能手机中。

（文章来源于贤集网）

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