一种适用于昼夜兼容CMOS图像传感器的动态范围拓展方法

为了提高CMOS图像传感器的动态范围并应用于昼夜兼容成像,提出了一种新的动态范围拓展方法。该方法在像素中设置多个复位屏障,以延长曝光过程中光电二极管的饱和时间,同时通过在不同成像环境中切换像素积分电容大小,提高微光成像时的响应灵敏度和强光成像时的满阱容量,从而实现昼夜兼容高动态成像。经MATLAB仿真证明,该方法可将传统CMOS图像传感器的动态范围从61 dB拓展到102 dB。     

像素内两次曝光组合的宽动态范围CMOS图像传感器

提出了一种基于五管有源像素的宽动态范围CMOS图像传感器（CIS）,在像素内部的浮动节点处进行长曝光时间信号和短曝光时间信号的组合。通过优化像素操作,光电响应曲线得到了压缩,获得了宽动态范围图像。设计的CMOS图像传感器采用0.18μm CIS工艺进行了流片,测试结果表明在两次曝光时间分别为2.4ms和70ns,30帧每秒的帧频条件下,传感器的动态范围达到80dB,满足安防监视系统的应用需求。     

一种新型大动态范围CMOS图像传感器

提出了一种具有新型像素结构的大动态范围CMOS图像传感器,通过调整单个像素的积分时间来自适应不同的局部光照情况,从而有效提高动态范围。设计了一种低延时、低功耗、结构简单的新型pixel级电压比较器及基于可逆计数器的时间-电压编码电路。采用0.6μm DPDM标准数字CMOS工艺参数对大动态范围像素单元电路进行仿真,积分电容电压Vcint与光电流呈良好的线性关系,其动态范围可达126dB。在3.3V供电电压下,单个像元功耗为2.1μW。     

用于视觉假体的新型高动态范围图像传感器像素单元电路设计

针对于视觉假体的应用领域,本文提出了一种新型的高动态范围的CMOS图像传感器(CMOS Image Sensor,CIS)像素单元电路,该电路采用了列共用单元的条件溢出电容和多次积分技术,大大提高了图像传感器的动态范围,同时使其在低光照时保持较高的灵敏度和信噪比,采用了特许半导体公司的0.35μm CMOS工艺参数对该...     

CIS实时多帧组合方法研究与设计

多帧组合是扩展CMOS图像传感器(CMOS Image Sensor, CIS)动态范围的有效方法。在已流片成功的CMOS图像传感器基础上对实时多帧组合方法开展研究,提出一种实时自适应控制与多次采样组合相结合的控制方法。通过获取加权光强平均值以及饱和像素数目和严重欠曝光像素的数目,对场景光强进行评价,对采样控制方式、次数和积分时间和组合算法进行实时控制,完成30万像素版图设计验证和FPGA验证。模拟仿真结果证明该方法的实时性和有效性。     

基于双积分模拟重构大动态范围CIS系统研究

提出一种采用列共用模拟重构电路和双积分三采样工作时序的CMOS图像传感器(CIS)系统架构,可实现光电响应曲线压缩和像素固定模式噪声(FPN)消除,提高传感器动态范围到83 dB,使成像质量提高.该结构具有与单采样相同的像素阵列,仅增加很小的处理电路.改进的工作时序优化了长积分、短积分和信号处理的时序分配.系统控制由FPGA实现.功能和数模混合仿真验证表明,方案是可行的.     

CMOS图像传感器的硬复位电路研究

像素复位电路是CMOS图像传感器的重要组成部分,其特性直接影响着图像的质量.本文对CMOS APS图像传感器的动态范围、抗饱和能力、图像滞后以及非线性等性能进行了分析,并讨论了通过复位电路改善CMOS图像传感器性能的方法.在本文中,设计了两种带有抗饱和电路的硬复位电路,一种是采用传统的交叉耦合结构实现电压转换,另一种是基于改进的锁存器结构并增加阈值补偿管来实现,两种方案各具特点,分别适用不同的应用要求.仿真结果表明,两种电路方案均能够使动态范围提高2~3dB,增强像素抗饱和能力,同时消除了图像滞后与弱光下的非线性.     

一种基于双通道CMOS相机的低照度动态场景HDR融合方法

高动态范围成像技术能够全面有效反映场景信息,有利于在高动态范围场景下获得高质量的成像。但当前常用的基于单台相机的多次曝光融合方法在动态场景下易出现“鬼影”问题,基于多个传感器同时曝光的系统复杂且价格昂贵,基于单幅低动态范围图像的拓展方法易丢失欠曝光或过曝光区域的细节信息,且多用于较好的照明条件。针对低照度动态场景成像,研究了一种基于双通道低照度CMOS相机的高动态范围图像融合方法,对双通道CMOS相机采集低照度动态场景两幅不同曝光图像,依据累计直方图拓展原则分别进行动态范围拓展,并采用像素级融合方法对动态范围拓展的序列图像进行融合。实验表明,动态范围拓展融合方法可满足低照度动态场景下获取高动态范围图像的应用要求,获得更佳的成像质量。     

CMOS图像传感器

MLX75307 CMOS图像传感器是为汽车前向视觉应用所设计,对于潜在危险会给驱动器提供预警。器件具有高动态范围像素矩阵,能够扩展输入和输出动态范围,表现出超越分段线性响应。此外,器件具有低亮度响应提升,在低亮度环境下增加了图像亮度和对比度。对于目前每个EMVA1288标准,12位传感器能够以150fps帧速率检测低于每像素500光子的NIR发光亮度。     

低功耗高动态范围CMOS图像传感器的设计

设计了一种低功耗高动态范围的CMOS图像传感器16×16像素阵列电路,采用条件重置的方法,钟控比较器的低功耗设计及相关时序电路的优化,在扩展CMOS图像传感器的动态范围下,极大地降低了系统的功耗.实验表明,基于标准CSM 0.35μm 2P4M CMOS工艺,用HSPICE仿真,动态范围最大可以达到普通传感器的4倍,在3.3 V下每列功耗仅为6.6μW.