CMOS图像传感器的商业化发展

随着超大规模集成技术的发展,CMOS图像传感器显示出强劲的发展趋势.CMOS图像传感器可在单芯片内集成时序和控制电路、A/D转换、信号处理等功能.本文简单介绍了CMOS图像传感器的背景,分析了CMOS图像传感器和CCD图像传感器的优缺点,综述了目前CMOS图像传感器的研究进展.     

带CDS的CMOS APS图像传感器的研究

为了减小CMOS图像传感器的低频噪声(如KTC噪声和1/f噪声)和固定图形噪声,采用了相关双采样技术.用标准的1.5 μm P阱双层多晶硅双层金属的CMOS数字电路工艺,研制出512像素带相关双采样的CMOS有源像素图像传感器线阵.实验结果为灵敏度11 V/Lx.s均方根噪声为0.2 mV;动态范围为80 dB,直流功耗为10 mW.     

CMOS图像传感器芯片OV5017及其应用

阐述了CMOS图像传感器的一般特征,详细介绍了CMOS黑白图像传感器芯片OV5017的性能与使用特点,讨论了OV5017在图像采集中的应用。     

CMOS图像传感器技术在医疗领域的应用

在介绍CMOS图像传感器组成及特点的基础上,阐述基于CMOS的电子内窥镜原理及结构,分析其在医疗领域的创新性应用及前景,并介绍应用CMOS图像传感器技术开发的一次性可视腹腔穿刺器和一次性可视人流系统。     

CMOS图像传感技术及其在影像产品中的应用

随着超大规模集成技术的发展，CMOS图像传感器显示出强劲的发展趋势。CMOS图像传感器具有在单芯片内集成时序和控制电路、A／D转换、信号处理等功能。本文介绍了CMOS图像传感器的结构和工作原理，并与CCD图像传感器进行比较，综述了CMOS图像传感器的最新进展及其在影像产品中的应用。     

基于ARM9的CMOS星敏感器系统设计

介绍以ARM9处理器为主控系统、采用FPGA实现CMOS图像传感器的驱动和星图预处理,实现了一种低成本的CMOS星敏感器的系统设计,可用于卫星和航天飞行器的姿态确定。     

数字工业相机中CMOS传感器的最新发展

介绍了图像传感器的工作原理,总结了其技术发展的几个阶段,并对未来技术发展趋势进行了展望.通过介绍传统CCD和CMOS传感器的框架结构和技术特点,归纳出其各自性能的优缺点,最后对CMOS技术的最新发展技术进行了介绍,并对未来相机的发展进行了展望.     

基于CMOS APS高精度太阳敏感器

通过对CMOS APS的简要介绍以及它与CCD的性能比较,揭示出CMOS APS在太阳敏感器的研究发展方面所具有的优越性.在提出CMOS APS太阳敏感器一般方案的同时,对它进行了更进一步的探讨.并在探讨太阳敏感器视场和精度相互制约这一问题的过程中,结合CMOS APS各方面的优点,阐明了这一问题虽然在CCD太阳敏感器中难以解决,但在CMOS APS太阳敏感器中却可以得到有效解决.     

CMOS图像传感器动态范围扩展技术

CMOS有源像素图像传感器动态范围的扩展可采用各种技术,如对数像素结构、横向溢出栅像素结构、多次曝光技术、局部曝光技术等,其中多次曝光技术在可获得大动态范围图像的同时,信噪比(SNR)较高。     

大面阵高帧频可配置CMOS数字视频系统研究与实现

CMOS图像传感器在许多领域取得了广泛的应用。选用IBIS5-A-1300作为大面阵高帧频CMOS图像传感器,通过FPGA实现对视频系统的控制并采用USB2.0作为高速数据接口接收主机指令和传输图像数据。提出了一个完整的采用CMOS图像传感器的数字视频系统设计方案。     

CMOS有源象素图象传感器

介绍了ＣＭＯＳ图象传感器一般结构、ＣＭＯＳ图象传感器的象元结构和在片模拟信号处理，并介绍了两种典型的ＣＭＯＳ有源象素图象传感器，最后指出了ＣＭＯＳ有源象素图象传感器的发展动向     

一种新型集成荧光传感器设计与实现

基于标准CMOS工艺设计了一种新型的集成荧光传感器,该传感器采用P+/Nwell/Psub双结深光电二极管结构和高灵敏度的电容跨阻抗放大器(CTIA)有源像素电路结构。传感器采用0.5μm CMOS工艺实现,测试结果表明:双结深光电二极管在波长532 nm时具有峰值灵敏度为2×10-8A·m2/W,CTIA有源像素结构在光照6lx、积分时间为310μs时的灵敏度可以达到2243 V/lx·s。该设计表明:采用双结深光电二极管单元的CTIA有源像素电路对微弱的光具有更高的光电转换灵敏度。     

抗辐射低噪声CMOS图像传感器设计技术研究

为满足航天应用对大面阵高动态CMOS图像传感器的需求,对噪声优化与辐射加固等关键技术进行了深入研究。基于系统架构的增益级与双相关双采样设计优化、基于采样电路的时序改进,实现了对系统噪声的多层次优化;基于像素级与电路级的总剂量辐射加固与单粒子闩锁辐射加固设计,实现了对100k rad(Si)总剂量和99.8 MeV·cm2/mg单粒子效应的免疫。研究成果已成功应用于一款64M像素超大面阵高性能CMOS图像传感器产品。流片测试结果显示,抗总剂量辐射能力优于100k rad(Si)、暗电流与噪声随辐射增长率提升了一个数量级;抗单粒子闩锁能力优于99.8 MeV·cm2/mg;在整个辐射环境下读出噪声不超过5e-;本征动态范围高达75dB。     

基于压缩感知的低功耗高效率CMOS图像传感器设计

提出一种基于压缩感知的低功耗高效率CMOS图像传感器(CIS)设计.在这种压缩感知CIS中,帧存储、帧差求解和帧压缩等过程分别集成于像素级、列级和芯片级电路中,实现了图像传感过程和图像压缩过程的融合.这种融合提高了CIS在功耗、传输带宽和输出数据等方面的效率.所提出的CIS设计已采用Global Foundries 0...     

光电二极管有源像素 CMOS图像传感器固定模式噪声分析

在研究有源像素工作机理和制作工艺的基础上,分析了固定模式噪声的产生机制以及对输出信号的影响,建立了噪声产生模型,得出了噪声影响的定量计算的公式.提出了通过优化电路和版图设计抑制电路固定模式噪声的方法.对于无法通过电路设计消除的噪声,提出了双采样电路抑制方法.研究结果对于设计低噪色有源像素具有指导意义.     

基于大动态范围CMOS图像传感器对数有源像素一种新的FPN抑制技术

对数模式的CMOS图像传感器提供了大动态范围(大约120dB).在对数图像传感器设计中缺少简单的消除FPN的方法.采用对数模式的CMOS图像传感器获得了比线性APS大的动态范围.在对数模式传感器中采用了一种新的FPN抑制技术.即在对数像素中增加一个开关晶体管并结合双采样电路,该技术的实施使得对数像素的读出显著的降低了FPN水平.     

CMOS图像传感器中的串扰与常用解决方案

CMOS图像传感器中,串扰的大小会影响到图像传感器最终输出图像的质量,串扰越大,最终的图像质量越差,并随着目前像素单元尺寸的逐渐减小,光串扰和电荷串扰都会越来越严重。针对CMOS图像传感器中存在的这2种形式的串扰,结合具体的应用环境,出现了各种各样的解决方案。这些方案多从器件结构改进和材料等方面着手,采取有效措施,将CMOS图像传感器在具体场合应用时的串扰降低到了一个合理的水平。     

光学视觉传感器技术研究进展

视觉传感是人类感知外界、认知世界的主要途径，研究表明人类获取的外界信息大约有80%来自于视觉。作为感知外界信息的“电子眼球”，视觉传感器是消费电子、机器视觉、安防监控、科学探测和军事侦察等领域的核心器件。近年来视觉传感器技术发展迅速，不同类型的传感器从不同维度提供丰富的视觉数据，不断增强人类感知与认知能力，视觉传感器研究工作具有重要的理论与应用需求。本报告以典型光学视觉传感器技术为主线，通过综合国内外文献和相关报道，从CCD图像传感器、CMOS图像传感器、智能视觉传感器以及红外图像传感器等研究方向，梳理论述近年来光学视觉传感器技术的发展现状、前沿动态、热点问题和趋势。     

一种高填充率的CIS有源像素结构研究与设计

三管有源像素因其像素面积小、填充因子高,是应用最广泛的一种像素结构.填充因子对像素的特性影响很大.增大像素的填充因子可以增加像素的灵敏度和信噪比,但增加像素的面积会限制像素可以达到的最大分辨率,因此像素设计一般是在确定像素尺寸和工艺的情况下,最大限度地提高填充因子.本文在详细分析CIS三管有源像素结构的基础上,采用NMOS复位管和共源共栅结构的源随器偏置管的组合结构,设计出一种高填充率的CIS三管有源像素,填充率达到57%.通过仿真和单元测试,证明方案有效.     

用于数字图像传感器的脉冲宽度调制读出方法研究

为提高数字像素图像传感器的动态范围,提出了一种具有自适应参考电压的脉冲宽度调制读出方法。该方法将像素阵列分成包含相同数目像素的像素块,通过参考电压产生模块使每个像素块的参考电压和像素块内光照强度相关,理论上这种结构能够将数字像素图像传感器的动态范围从48 dB提升至96 dB,实际仿真结果为88.16 dB。分析了像素分块内主要的噪声来源和参考电压产生模块的采样电容引入的偏差。采用65 nm CMOS工艺实现了4×4的像素块电路,在高光强和弱光强条件下分别将电路输出同理论计算值相比较,并分析了产生误差的原因。