压力成像传感器

       创意无极限，仪表大发明。今天为大家介绍一项国家发明授权专利——压力成像传感器。该专利由成都西科微波通讯有限公司申请，并于2017年3月8日获得授权公告。

内容说明

本发明涉及成像技术领域，特别涉及压力成像领域，具体是指利用MEMS压力传感器阵列组成压力成像像素，通过采集压力成像传感器的数据而得到施压物体图像信息的传感器。

发明背景

随着MEMS传感器技术的不断发展，原本笨重的传感器可以做得非常小巧，非常便于将传感器组成阵列，从而实现之前无法实现的功能和技术突破。目前成像技术主要为波成像技术，例如可见光光波、红外光波、超声波、雷达电磁波。上述波成像技术信息量大，较为全面地反映了成像物体的信息。但同时由于信息量大，给目标提取、模式识别等自动提取和识别带来了大量的无用运算。此外由于信息量大，成像物体信息较全，也容易触犯个人隐私。而压力成像技术去除了大量不必要的信息，保留了成像物体特征，目标提取和自动识别难度小、运算量小，而且不容易侵犯隐私，在一些具体的应用领域具有独特的优势。压力成像技术可以应用到安防领域、智能家居、病人监护、数量统计、工业辨识、民用消费电子和国防科技等应用领域。在安防领域中，通过足底成像可以识别出是否为正常情况，而且隐蔽性好。智能家居领域中可以用于睡眠感知、人体定位等。将压力成像传感器安装于病床上可以实现病人姿势监护，且不会触犯隐私。将压力成像传感器安装在门口、交通道路等地面下，可以统计流量。在工业流水线上，压力成像传感器可以监控产品质量，如空瓶识别等。提高压力传感器的集成度，可以将压力成像传感器做成触摸屏，而且触摸点数量可以远远大于现有的触摸屏。由此可见，压力成像技术具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题，提供一种有效地保留了成像物体的形状与压力特征，目标提取与模式识别运算量小实时性强，而且识别可靠性高成像装置隐蔽性强；并且成像装置不会侵犯隐私；同时应用广泛的压力成像传感器。
 
本发明的压力成像传感器，包括一个由2M×2N×A个压力成像像素排列而成的压力成像阵列和一个二进制译码电路，M、N和A为自然数；一个压力成像像素包括一个MEMS压力传感器和一个选通电路，有一个选通信号输入端和一个传感电压输出端；A个压力成像像素组成一个像素组，一个像素组内的A个压力成像像素的选通信号输入端连接在一起，一个像素组内的A个压力成像像素的传感电压输出端互不相连作为A个传感电压输出端；2M＋N个像素组共用A个传感电压输出端，2M＋N个像素组共有2M＋N个选通信号输入端；二进制译码电路有M＋N个译码输出信号和2M＋N个译码输出信号，每个译码输出信号分别连接一个像素组的选通信号输入端；所述压力成像传感器还包括一个模拟信号链电路和一个数据采集接口电路；模拟信号链电路包括A个模拟信号通道电路，2M＋N个像素组的A个传感电压输出端分别连接A个模拟信号通道电路的信号输入端；每个模拟信号通道电路包括调零电路、滤波放大电路、电压跟随电路和模数转换电路；数据采集接口电路包括控制信号译码电路和状态信号复用电路。

进一步地，还包括像素电压跟随器。所述译码输出电路为二输入或门。所述通用译码电路为四-十六译码器。

综上所述，本发明所提供的压力成像传感器具有如下优点：有效地保留了成像物体的形状与压力特征，目标提取与模式识别运算量小实时性强；模式识别可靠性高成像装置隐蔽性强；成像装置不会侵犯隐私；应用广泛。