首次到达的差分计数用于SPAD阵列设计
Mel White1, Tianyi Zhang1, Akshat Dave2
1Department of Electrical and Computer Engineering, Rice University, Houston, TX 77005, USA.
Sensors (Basel, Switzerland)
|December 9, 2023
概括
这项研究引入了一种新的单光子探测器架构. 它捕获相对的,而不是绝对的场景信息,从而实现更高的像素密度和减少HDR成像和LiDAR等应用程序的数据.
科学领域:
- 光子检测检测的光子检测.
- 图像传感器技术 图像传感器技术
- 压缩感应感应 压缩感应
背景情况:
- 传统的单光子探测器需要广泛的电路来进行绝对测量.
- 现有的方法在像素密度和数据吞吐量方面存在局限性.
- 高动态范围 (HDR) 成像和光检测和测距 (LiDAR) 要求高效的光子检测.
研究的目的:
- 提出一种新的单光子检测阵列架构.
- 为了捕获相对强度或时间信息而不是绝对值.
- 为了实现更高的像素包装因素并减少数据吞吐量.
主要方法:
- 开发了一种用于单光子检测阵列的新架构.
- 专注于捕获像素或像素组之间的相对信息.
- 使用差异测量用于固有的数据压缩.
- 探索了压缩传感的物理实现 (例如,哈尔波小波).
主要成果:
- 与每像素时间到数字转换器 (TDC) 方法相比,实现了显著更高的像素包装因子.
- 由于差异测量的压缩性质,已证明数据吞吐量减少.
- 成功地将该技术应用于高动态范围 (HDR) 成像.
- 展示了用于光检测和测距 (LiDAR) 系统的应用性.
结论:
- 新的架构为单光子检测提供了更有效的方法.
- 相对信息捕获减少了硬件复杂性和数据处理要求.
- 该技术对先进的成像和传感应用,包括HDR成像和LiDAR显示出希望.
