基于多次N型离子注入对4T像素光吸收效率及电荷转移的优化

为了提高像素的光吸收效率,优化电荷的转移,提出了多次N型离子注入的方法形成PPD的N埋层。通过不同能量的N型离子注入拓展了N埋层的吸收深度从而提高了光的吸收效率;通过在N埋层形成横向的非均匀掺杂分布,减小了电荷转移的势垒,优化了电荷的转移。仿真结果表明,经过改进后长波长光的吸收效率可以提高约10％,电荷转移后残留的电子浓度大约可以减小两个数量级。     

Two-dimensional pixel image lag simulation and optimization in a 4-T CMOS image sensor

Pixel image lag in a 4-T CMOS image sensor is analyzed and simulated in a two-dimensional model.Strategies of reducing image lag are discussed from transfer gate channel threshold voltage doping adjustment,PPD N-type doping dose/implant tilt adjustment and transfer gate operation voltage adjustment for signal electron transfer.With the computer analysis tool ISE-TCAD,simulation results show that minimum image lag can be obtained at a pinned photodiode n-type doping dose of 7.0×10~(12) cm~(-2),an implant ...     

垂直多结PPD像素势阱容量与电荷转移研究

研究了一种具有垂直多结结构的CMOS图像传感器四管像素结构,通过引入垂直多结结构可扩展感光区的势阱容量,增大耗尽区,提高信号电荷收集效率,特别对于长波长光波的吸收大幅增加。并为减小垂直多结结构的图像拖影现象,在N区水平方向上进行梯度掺杂,消除了电位障,使得信号电荷更易向外传输,从而减小图像拖影现象,并通过SILVACO TCAD软件对该结构进行数值仿真。     

从多帧低分辨率图像序列中获取高分辨率图像的算法研究

从多帧略有位移的低分辨率图像中产生一帧具有精细结构的高分辨率图像是原来基于单帧插值算法无法解决的问题.本文提出了一种基于多帧的递归迭代算法,在得到与传统多帧算法相近效果的同时,大大节省了计算所需的存储空间.论文证明了该算法的收敛性,并得出当使用循环递归迭代时,可以得到理想的结果.计算机模拟给出了与理论分析一致的结果.     

基于图像传感测控领域的专利检索策略

CCD传感器在图像采集、动态检测控制等领域得到广泛应用。目前,国内外企业对于该技术领域的专利分析布局已经开始,因此,不管对企业还是审查员,针对该领域的专利文献检索分析策略对于研究该领域技术文献有着至关重要的作用。本文通过对多个实际检索案例的分析,说明如何抓住发明点,进而对专利文献实现有效检索,使申请人或审查员对该领域的现有技术的获取变得更高效。     

An experimental crystalline-selenium vidicon

The use of polycrystalline Se as the photosensitive target of a vidicon image tube has been demonstrated for the first time. The mode of operation of this target layer is fundamentally different from that of the amorphous-Se vidicon target, which is commonly described as a photosensitive insulator layer. In contrast, the explanation for the crystalline-Se vidicon operation, as proposed here, is based on the utilization of a reverse-biased heterojunction contact between n-type SNO2and p-type crystalline Se. A fabrication process has been developed which yields target layers with an attractive combination of operating characteristics. This new type of vidicon has the following nominal operating parameters: dark current ≃ 5-10 nA, peak sensitivity ≃ 0.270 A/W, peak quantum efficiency ≃ 60 percent, and 50-ms lag ≃ 10 percent. Compared to the standard Sb2S3vidicon, this experimental crystalline-Se vidicon has more than twice the sensitivity and less than half as much lag and dark current.     

High single-mode power conversion efficiency vertical-cavitytop-surface-emitting lasers

We report advances in the power conversion (wall-plug) efficiency of vertical-cavity top-surface-emitting lasers. The devices were fabricated from molecular beam epitaxial layers using deep proton implants to define gain-guided lasers. The epitaxial structure included low resistance, piecewise linearly graded n-type and p-type mirrors, a triple In_0.2Ga_0.8As quantum-well active region, and a delta-doped contact layer. Power conversion efficiencies as high as 12.7% for continuous-wave single-mode operation were measured after several hours of device operation     

一种用于优化小尺寸背照式CMOS图像传感器满阱容量与量子效率的新型光电二极管结构

为改善小尺寸背照式CMOS图像传感器像素单元满阱容量不足缺点,本文基于提高光电二极管电容的角度,提出了一种通过改变光电二极管结构来提升满阱容量的新方法。该结构优化由两步实现。第一步,通过在传统光电二极管N型区域下额外注入高能量、低剂量N型掺杂,形成一个浓度渐变,深度扩展的新光电二极管N型区。这种光电二极管的满阱容量将因侧壁结电容的扩展而显著提高;第二步,为了帮助扩展的阱容量实现全耗尽,一个由两步不同能量的P型杂质形成的P型插入区被嵌入到深度得以扩展的光电二极管N型区域内。这个纵向插入的P型插入区保证了该光电二极管结构可以在复位完成后实现电子的全耗尽。仿真结果显示,像素单元满阱容量可以由初始的1289e- 提升到6390e-,且该阱容量扩展技术不会以恶化图像拖尾为代价。除此之外,量子效率在全波段下均得以提升,尤其在520nm处提升6.3%。这项改进不仅可以用于背照式像素结构,而且可以被用于任何PD型正面照射式像素结构中。     

基于CameraLink标准的多路红外图像采集处理系统

针对长波线列5k×6探测器组件的图像采集处理要求,设计并实现了一种多路、高速、大数据量的实时图像采集显示处理系统。图像采集接口为5路并行标准CameraLink协议,采集卡选用3块DALSA公司的Xcelera-CL_PX4。实验中,采集5路每路1024×8889×16 bit大小的图像数据,进行图像的拼接、非均匀性校正、直方图均衡等处理。实验表明,对于这种多路、大分辨率图像的实时处理,该系统是稳定可靠的,并且已成功应用于某成像NETD和MTF测试系统中。     

基于数字图像处理的全自动瞄准硬件设计

为利用数字图像处理技术实现导弹武器自动化瞄准,图像采集装置采用直接调焦方式 实现自动调焦;综合考虑曝光时间、光圈大小、景深等对采集图像的影响,通过计算整体清晰度,选择最佳曝光值组合;在图像采集中进行预处理,提高图像质量,减小自动瞄准中图像处理的负担。     

一种串扰抑制型倒U掩埋式掺杂钳位光敏二极管光电特性研究

A design of an inverse U-shape buried doping in a pinned photodiode(PPD) of CMOS image sensors is proposed for electrical crosstalk suppression between adjacent pixels.The architecture achieves no extra fill factor consumption,and proper built-in electric fields can be established according to the doping gradient created by the injections of the extremely low P-type doping buried regions in the epitaxial layer,causing the excess electrons to easily drift back to the photosensitive area rarely with a diffusion probability; the overall junction capacitance and photosensitive area extensions for a full well capacity(FWC) and internal quantum efficiency(IQE) improving are achieved by the injection of a buried N-type doping.By considering the image lag issue,the process parameters of all the injections have been precisely optimized.Optical simulation results based on the finite difference time domain method show that compared to the conventional PPD,the electrical crosstalk rate of the proposed architecture can be decreased by 60%–80% at an incident wavelength beyond 450 nm,IQE can be clearly improved at an incident wavelength between 400 and 600 nm,and the FWC can be enhanced by 107.5%.Furthermore,the image lag performance is sustained to a perfect low level.The present study provides important guidance on the design of ultra high resolution image sensors.     

光电成像中的一种编码解码方法

本文提出了光电成像中的环形编码孔径编码成像及图像恢复处理方法。实验表明,利用该方法成像可以在保证高分辨率的情况下,具有较高的集光效率和信噪比,成像效果很好。     

基于多曝光的高动态图像合成的噪声处理

针对在高动态范围图像合成的过程中有噪声影响图像的质量这一问题,采取一种基于多曝光图像的高动态范围图像合成降噪算法。通过对各曝光图像的灰度数据进行提取、整理、分析,能合成代表原始场景光线分布的亮度图像。通过分析噪声对高动态范围图像合成质量的影响,提出在图像合成前将图像中含有的噪声进行处理。根据光子散粒噪声变化的特点,将图像混有的噪声问题转化为求解一个多曝光图像序列组的平均值问题,合成的图像视觉效果与真实图像极为接近。     

图像拼接技术在双摄像机监控中的应用

针对单摄像机监控范围的局限性,给出一种双摄像机图像拼接方法。首先检测出视频序列图像的兴趣点,并引入改进的尺度不变特征变换算法构建64维匹配描述子;在匹配过程,采用BBF算法进行匹配,提高搜索效率;匹配完成后,采用随机抽样一致性消除误匹配;最后采用加权平均法进行视频序列图像融合,实现序列图像的无缝拼接。实验结果表明,本文方法有较高的匹配效率和匹配准确率,可以明显扩大视频监控的范围,其在视频监控、信息收集及司法取证等方面有一定的实际应用价值。     

三维激光扫描测量系统若干重要子系统设计

三维激光扫描系统是反求工程的重要组成部分,是集数控、激光、CAD/CAM、精密机械、计算机图像采集与处理为一体的集成系统,它主要由运动控制、图像采集、图像处理、三维重构等几大部分组成。本文主要针对随动运动控制子系统的控制原理、硬件组成及软件设计思想作了描述,同时对计算机图像采集子系统的硬件组成、软件设计具体算法及实验结果进行了详细的分析与论述。实验表明,激光扫描测量系统的测量精度有所提高。     

基于支持向量值轮廓波变换的遥感影像融合

 本文研究基于支持向量值轮廓波变换的遥感影像融合.首先将支持向量值滤波器和方向滤波器组进行合理搭配,构造支持向量值轮廓波变换,该变换具有平移不变、泛化能力好、捕捉奇异性能强等特性.然后利用该变换对多源遥感影像进行多尺度、多方向、多分辨率分解,在不同的分解水平上利用基于区域能量和基于区域的轮廓波对比度方法进行融合.实验结果表明,利用该变换进行遥感影像融合时,能在不降低空间分辨率的情况下有效保留源影像的光谱信息.     

多传感器图像融合效果评价方法研究

采用多传感器图像融合方法，利用信息在多个测度空间的互补性可得到更多的有用信息。融合后的图像应保留原图像的重要细节，且不引入会影响图像后续处理的虚假信息，这就需要对融合的效果进行评判，而融合图像质量的评价问题目前还是图像融合研究的一个薄弱环节。讨论了融合图像质量的评价问题，提出带反馈信息图像融合的结构模型。评述了融合图像的单因素评价、模糊积分综合评价、D—S证据理论综合评价、粗糙集理论的评价方法、以信息量为标准的评价、加权求和法综合评价等方法。     

小波变换在特征级多重图像融合与目标分类中的应用

针对特征级图像融合的一般规律,用小波变换算法实现了图像的多分辨分割,提取目标的多分辨特征矢量,在特征级完成CCD图像和热成像图像的信息融合,并基于融合特征实现目标分类,最后,对实验结果进行了分析,提出了在特征级图像融合及目标分类中应考虑的问题。     

基于多级描述模型的渐进式图像内容理解

针对目前基于内容的图像检索技术中低级特征无法准确全面地描述高级语义的问题,本文提出了一种基于多级图像描述模型的渐进式图像内容理解.该图像描述模型在不同层次上对图像内容进行分析和提取,实现了图像内容的全方位描述,从底层向高层的过渡是渐进式的图像理解过程.特别是从视觉感知层到目标层,体现了图像低级特征与高级语义之间的过渡.本文给出了一种基于先验知识的上下文驱动的目标理解算法,实现了图像语义的提取.作为一个应用实例,本文给出了以上方法在基于内容的图像检索技术中的具体应用.     

微光图像特征分析及图像融合技术研究

从微光图像的成像过程、灰度分布和像素空间与时间相关性等几个方面对微光图像特征作较系统的分析,用信息容量这一示性参数来表征高相关图像灰度层次的丰富程度,这与视觉效果达到了很好的一致,通过分析这些特性,对微光多光谱图像融合技术研究具有重要的指导意义。