一种哈特曼波前传感器质心运算的流水线装置

摘要

一种对具有靶面像素横向多通道并行输出特点的图像传感器进行哈特曼波前传感器一阶矩质心运算的流水线装置，它包括：X方向乘累加单元、Y方向乘累加单元、像素值累加单元、X方向除法单元、Y方向除法单元、地址和控制单元。其中X方向乘累加单元和Y方向乘累加单元结构相同，包括一个乘法器组单元和两个结构相同的累加单元；像素值累加单元由两个结构相同的累加单元组成；X方向除法单元和Y方向除法单元结构相同，由一个单独的除法器组成；地址和控制单元由控制表单元、X方向地址产生单元、Y方向地址产生单元和控制信号产生单元组成。本发明构成了对多通道并行输出的多个像素同时进行质心运算的流水线，每帧图像的质心运算延时仅为最后一个时钟输出像素的计算延时，同时还可以方便地根据像素并行输出的通道数调整运算单元的数量，从而适应于不同输出通道数的图像传感器。

主权项

一种哈特曼波前传感器质心运算的流水线装置，其特征在于包括：X方向乘累加单元、Y方向乘累加单元、像素值累加单元、X方向除法单元、Y方向除法单元、地址和控制单元，整个装置采用像素时钟作为全局时钟，其中：X方向乘累加单元用于计算整个子孔径内的像素值经X方向地址加权后的加权和∑x·I，其中x表示像素在子孔径内的X方向地址，I表示像素值；Y方向乘累加单元用于计算整个子孔径内的像素值经Y方向地址加权后的加权和∑y·I，其中y表示像素Y方向地址，I表示像素值；X方向乘累加单元和Y方向乘累加单元结构相同，都包括一个乘法器组单元和两个结构相同的累加单元，M个像素值和对应的M个像素地址进入乘法器组单元完成相乘，输出的M个乘法结果根据像素所属子孔径序号的奇偶不同，分别进入对应的累加单元，在累加单元内完成属于同一个子孔径的乘法结果的累加，交替输出累加结果；像素值累加单元，用于计算整个子孔径内的像素值的累加和∑I，它由两个结构相同的累加单元组成，像素值根据像素所属子孔径序号的奇偶不同，分别进入对应的累加单元完成属于同一个子孔径的像素值的累加，两个累加单元交替输出累加结果；X方向除法单元和Y方向除法单元分别用于计算X方向和Y方向质心，二者结构相同，均由一个单独的除法器组成；X方向除法单元的两个输入信号分别为：乘累加单元输出的像素值与X方向像素地址相乘后的累加和∑x·I以及像素值累加和∑I，输出X方向质心运算结果∑x·I/∑I，类似的，Y方向除法单元输出Y方向质心运算结果∑y·I/∑I；地址和控制单元：用于产生X方向像素地址、Y方向像素地址和各部分的控制信号，该单元输入信号为像素时钟、帧有效信号FV、行有效信号LV以及外部对控制表的更新命令，输出X方向像素地址和X方向累加单元控制信号到X方向乘累加单元，输出Y方向像素地址和Y方向累加单元控制信号到Y方向乘累加单元，输出像素值累加单元控制信号到像素值累加单元，分别输出X方向除法器控制信号和Y方向除法器控制信号到X方向除法单元和Y方向除法单元。