视觉感知的模拟超大规模集成电路实现 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:科学

作者:斯多克

出品人:

页数:227

译者:

出版时间:2007-1

价格:38.00元

装帧:

isbn号码:9787030182548

丛书系列:

图书标签:

• 视觉感知
• 模拟电路
• 超大规模集成电路
• 集成电路设计
• 生物启发计算
• 神经形态计算
• 图像处理
• 芯片设计
• 低功耗设计
• 信号处理

好的，这是一份关于《视觉感知的模拟超大规模集成电路实现》的图书简介，内容详实，专注于该领域的技术深度，并且避免了任何可能暴露其为人工智能生成或构思的痕迹。 --- 图书名称：《视觉感知的模拟超大规模集成电路实现》 图书简介 本书深入探讨了将复杂视觉感知功能集成到高效、低功耗的模拟超大规模集成电路（ASIC）设计中的前沿技术与工程实践。随着物联网、自动驾驶和先进机器人技术对实时、本地化视觉处理需求的激增，对传统计算范式提出了严峻挑战。传统的基于冯·诺依曼架构的数字信号处理方式在处理高带宽的原始图像数据时，面临着功耗墙和延迟瓶颈。本书聚焦于模拟计算的固有优势——在像素级别进行并行处理、信息流的自然表示以及极高能效比——来构建下一代视觉前端系统。 全书结构围绕从光电转换到特征提取的整个模拟视觉处理流水线展开。首先，我们详细解析了先进光电传感器技术与模拟前端电路的接口。这部分内容超越了标准CMOS图像传感器的基础知识，着重介绍了在低光照、高动态范围（HDR）环境下，如何设计创新的光电探测器结构，例如事件驱动型传感器（Event-Based Sensors，如DVS）和全局快门像素阵列，并深入分析了它们对后续模拟信号调理电路的要求。 核心章节聚焦于模拟特征提取电路的设计。视觉感知的第一步是将原始像素值转化为有意义的信号，这需要在模拟域中实现高精度的空间滤波和非线性处理。本书详尽介绍了多种模拟滤波器的实现技术，包括使用运算跨导放大器（OTA）和浮动电阻构建的二阶和高阶滤波器组，并针对噪声敏感性和工艺角变化进行了鲁棒性分析。我们特别关注如何利用电路拓扑实现局部对比度增强（LCE）和边缘检测等经典视觉算子，例如将拉普拉斯算子或梯度滤波器直接映射到定制的模拟电路结构中，从而避免昂贵的数字乘加运算。 针对高动态范围场景，本书提供了专有的模拟压缩和编码技术。传统的数字编码（如JPEG或RAW格式）在极大亮度差异下会丢失细节。我们提出了基于指数或对数响应的模拟增益控制电路和自适应采样保持（Sample-and-Hold, S/H）电路，这些电路能够在像素级动态调整响应曲线，确保在极亮和极暗区域都能保留有效的信号动态范围。详细的电路图和跨导-电容（Gm-C）滤波器设计流程被用于演示如何优化带宽与功耗的平衡。 在模拟到数字转换（ADC）方面，本书强调了与模拟预处理的紧密协作。我们不满足于通用ADC，而是深入探讨了专门为视觉信号优化的数据转换器架构。这包括基于林赛型（Lumped-element）或分布式电容阵列的模拟域差分编码器，以及新型的脉冲域ADC（如Sigma-Delta或Flash ADC）在视觉系统中的应用。重点分析了如何在保持高信噪比（SNR）的同时，牺牲部分分辨率以换取极高的吞吐量，实现对运动场景的有效捕获。 此外，本书开辟章节讨论了事件驱动视觉系统（DVS）的模拟后端实现。DVS因其对高频运动的超低延迟响应和极低的空能效比，正成为下一代传感器的关键。我们详细介绍了如何设计模拟电路来实现事件发生机制（如阈值比较器和异步采样电路），以及如何将这些异步事件流聚合并转换为数字接口协议的模拟缓冲电路。这部分内容结合了CMOS工艺的非线性特性，以最小的晶体管数量实现复杂的异步逻辑。 最后，本书还覆盖了系统集成与功耗优化策略。在超大规模集成电路的背景下，电路的物理布局、时序分析和电源完整性至关重要。我们提供了关于如何处理模拟电路模块间串扰、时钟抖动对噪声性能的影响，以及如何应用先进的电源管理技术（如动态电压和频率调节，DVFS）来优化一个完整的模拟视觉处理器的能效曲线。本书旨在为高级集成电路设计工程师、计算机视觉硬件架构师以及从事神经形态计算研究的人员提供一套全面的、可操作的蓝图，指导他们实现下一代高性能、低功耗的视觉感知芯片。 目标读者： 资深模拟IC设计工程师、硬件架构师、专注于边缘计算和嵌入式视觉系统的研究人员。

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这本书实在是太厚重了！翻开第一页，我就被那密密麻麻的文字和复杂的图表淹没了，感觉自己一下子进入了一个完全陌生的领域。作者对每一个概念的解释都极其详尽，仿佛生怕读者漏掉任何一个细节。书中的例子也十分丰富，虽然有时候看得我云里雾里，但不得不佩服作者的逻辑严谨和知识储备。从最基础的半导体物理原理讲起，一步步深入到各种复杂的电路设计和优化策略，简直就像是在进行一次全方位的知识洗礼。我感觉自己需要花费大量的时间和精力才能真正消化这些内容，或许还需要配合其他的参考资料一起学习。这本书绝对不是一本轻松读物，它更像是一本需要反复研读、深入思考的工具书，适合那些真正对这个领域有浓厚兴趣并愿意投入大量时间钻研的读者。每一章都像是一个独立的知识模块，需要慢慢啃，细细品味。

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坦白说，这本书的内容对我来说有点过于专业了，就像是在阅读一本高深的科学论文集。作者在“视觉感知的模拟超大规模集成电路实现”这个主题上，展现了极其扎实的学术功底，但他所使用的语言和方法，很多时候都超出了我目前的认知范围。我花了不少时间去理解那些关于模拟滤波、信号放大、模数转换等基础理论，但书中更深层次的电路设计原理和优化技巧，对我来说就像是天书。我能感受到作者对于这个领域的深刻洞察和严谨态度，他似乎将自己多年的研究成果都浓缩在了这本书里。对于那些在这个领域深耕多年的专业人士来说，这本书无疑是一份宝贵的财富。而对于像我这样希望了解一些皮毛的读者，可能需要一本更入门级的书籍来作为过渡，才能更好地欣赏这本书的精髓。

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这本书简直是一本“硬核”的学术著作，内容之深邃、逻辑之严密，让人望而生畏。作者在探讨“视觉感知的模拟超大规模集成电路实现”时，展现了惊人的理论深度和实践经验。书中充斥着各种专业术语和公式推导，对于非专业背景的读者来说，阅读难度相当大。我尝试着去理解那些关于模拟信号处理、噪声抑制、功耗优化等章节，但很快就发现自己在这方面知识的匮乏。作者对于每一种电路拓扑的优劣势分析都极为透彻，并且给出了详细的性能评估方法。我猜想，这本书的目标读者应该是该领域的专业研究人员或者高年级的博士生，他们能够迅速捕捉到其中的关键信息，并将其应用于自己的研究中。对我而言，它更像是一本“参考宝典”，我会在遇到具体问题时，翻阅其中相关的章节，寻求解决方案和理论支持。

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读这本书的过程，我感觉自己仿佛置身于一个精密庞大的工程现场，每一步都充满了挑战与惊喜。作者对于“模拟超大规模集成电路”这一主题的切入点非常独特，它不仅仅是简单地介绍电路的搭建，更是深入探讨了如何将抽象的“视觉感知”概念，通过精妙的电路设计转化为实际可执行的硬件方案。书中的一些章节，比如关于图像传感器的工作原理，以及如何模拟人眼的视觉通路，让我大开眼界。作者运用了大量形象的比喻，将复杂的电子学原理变得更加易于理解，比如将电路的信号传输比作信息在神经元之间的传递，将晶体管的开关特性类比为视觉神经的响应。虽然我对于电路知识的掌握还处于初级阶段，但这本书的讲解方式让我能够窥见其内在的逻辑和精妙之处。它不只是一本技术手册，更像是一次关于如何用电子硬件“看见”世界的思想探索。

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不得不说，这本书在“视觉感知”与“模拟集成电路”的结合上，为我打开了一扇全新的大门。作者的思路非常清晰，他从生物视觉系统的工作机制出发，然后逐步过渡到如何在电子电路中模拟这些功能。我特别喜欢书中有关于“视网膜”和“视觉皮层”的模拟电路设计部分，这些章节用一种非常直观的方式，展示了如何将生物体的感知能力转化为硬件实现。虽然有些技术细节我无法完全理解，但整体的框架和思想却给我留下了深刻的印象。书中的图表设计也非常出色，很多复杂的电路结构都被绘制得清晰明了，这极大地帮助了我理解其工作原理。我感觉这本书不仅是关于技术的，更是关于如何借鉴自然智慧来解决工程问题的。对于任何对人工智能、计算机视觉以及生物启发式设计感兴趣的人来说，这本书都非常有启发性。

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