論文の概要: STEMPix: A Phase-Transition-Material-Based Pixel Sensor for Resolving Edge-Movement Direction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2609.04435v1
- Date: Thu, 03 Sep 2026 19:56:51 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-09-07 18:15:23.808846
- Title: STEMPix: A Phase-Transition-Material-Based Pixel Sensor for Resolving Edge-Movement Direction
- Title（参考訳）: STEMPix:エッジ移動方向解決のための位相遷移磁束センサ
- Abstract要約: 本稿では,CMOS互換イメージセンサアレイ内でのコンパクトな移動情報を生成するための,時間的エッジ互換画素(移動)を提案する。
実フレーム強度再構成よりも局所的な境界運動が重要となるセンサ応用を特化して提案した。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.4199844472131922
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: This paper proposes a spatio-temporal edge-movement direction pixel (STEMPix) for generating compact direction-aware edge movement information inside a CMOS-compatible image sensor array. The proposed design targets specialized sensing applications where local boundary movement is more important than full-frame intensity reconstruction. Instead of transferring full multi-bit frames for external processing, STEMPix generates a 3-bit local edge direction code (LEDC) by combining pixel-level temporal change information with neighboring-pixel spatial edge information. We design the architecture using a two-tier organization, where the photodiode layer is separated from the computation layer to preserve light-collection area while accommodating the additional in-array processing circuitry. The proposed circuit is evaluated through HSPICE transient simulations. The estimated implementation achieves a horizontal pitch of 1.73 μm, a vertical pitch of 2.36 μm, and a geometric fill factor of 95.47%. The average active switching energy is 0.465 fJ per LEDC operation across representative edge-movement cases. The proposed STEMPix operation also supports global-shutter capture and dynamic thresholding. These results indicate that STEMPix can provide a compact and scalable front-end representation for edge-movement-aware sensing systems.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,CMOS互換イメージセンサアレイ内でのコンパクトな方向認識エッジ移動情報を生成するための時空間エッジ移動方向画素(STEMPix)を提案する。
提案設計は, 実フレーム強度再構成よりも局所的境界運動が重要となる特殊なセンシングアプリケーションをターゲットにしている。
外部処理のために完全なマルチビットフレームを転送する代わりに、STEMPixは、ピクセルレベルの時間変化情報と隣接するピクセル空間のエッジ情報を組み合わせることで、3ビットローカルエッジ方向コード(LEDC)を生成する。
我々は,光ダイオード層を計算層から分離した2層構造を用いてアーキテクチャを設計し,追加のアレイ内処理回路を付加しながら光集合領域を保存する。
提案回路はHSPICE過渡シミュレーションにより評価される。
推定された実装は水平ピッチが1.73μm、垂直ピッチが2.36μm、幾何学的フィリング係数が95.47%である。
平均アクティブスイッチングエネルギーはLEDC当たり0.465 fJである。
提案したSTEMPix操作は、グローバルシャッターキャプチャと動的しきい値設定もサポートする。
これらの結果から,STEMPixはエッジ移動認識システムに対して,コンパクトでスケーラブルなフロントエンド表現を提供することが可能であることが示唆された。
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