提高高精度AER异步CMOS图像传感器时间校准方法

本文主要探讨了一种针对高精度AER（地址事件表示）异步CMOS图像传感器（CIS）的时间误差校正方法。在传统的AER-CIS架构中，由于异步操作可能导致时间同步问题，这会直接影响图像的采集精度。为了提升传感器的性能，研究者提出了一种创新的解决方案，即在每个像素内集成一个时间误差测量单元，用于实时捕捉并记录时间偏差。 该方法的核心思想是将记录到的时间误差作为额外的地址事件信息，与图像数据一并发送到外部处理电路。这样，即使在时间戳生成之前，也能对事件的发生时间进行校正。通过在Matlab Simulink环境中进行仿真，研究者考察了不同因素对图像精度的影响，包括像素阵列大小、事件碰撞、时间戳精确度以及光照强度。在未经校正的8×8异步CIS情况下，当光照强度在103至105勒克斯范围内，图像精度误差范围从0.4%到28%。随着这些条件的恶化，比如时间戳精度下降、像素阵列扩大和事件碰撞增多，图像精度的损失更为显著。 在引入时间误差校正后，仿真结果显示，即使在相同的光照条件下，当时间戳的精度提升到10纳秒级别，时间误差可以控制在20纳秒以内，从而极大地改善了图像的准确性。对于8×8异步CIS，带校正的模型在相同的光照下，图像最大误差降低到了0.31%，这表明时间误差校正方法对于提高异步CMOS图像传感器的精度具有显著效果。 本文的研究成果提供了一种实用且有效的技术手段，以解决异步CMOS图像传感器中的时间同步问题，对于提高传感器的性能和应用领域如自动驾驶、机器人视觉等具有重要的实际价值。