電子材料與元器件論文cmos圖像傳感器工作原理和應(yīng)用-在線瀏覽
2024-07-31 08:41本頁面
【正文】 行。被光照的二極管產(chǎn)生載流子使結(jié)電容放電，這就是積分期間信號的積累過程。在負載上形成的視頻信號大小正比于該像元上的光照強弱。如圖 210所示，給出了 CMOS圖像傳感器結(jié)構(gòu)框圖信號流程圖，首先，景物通過成像透鏡聚焦到圖像傳感器陣列上，而圖像傳感器陣列是一個二維的像素陣列，每一個像素上都包括一個光敏二極管，每個像素中的光敏二極管將其陣列表面的光強轉(zhuǎn)換為電信號，然后通過行選擇電路和列選擇電路選取希望操作的像素，并將像素上的電信號讀取出來，放大后送相關(guān)雙采樣 CDS電路處理，相關(guān)雙采樣是高質(zhì)量器件用來消除一些干擾的重要方法，其基本原理是由圖像傳感器引出兩路輸出，一 路為實時信號，另外一路為參考信號，通過兩路信號的差分去掉相同或相關(guān)的干擾信號，這種方法可以減少 KTC噪聲、復(fù)位噪聲和固定模式噪聲FPN(Fixed Pattern Noise)，同時也可以降低 1／ f噪聲，提高了信噪比 [12] 13]，此外，它還可以完成信號積分、放大、采樣、保持等功能。 圖 210 CMOS圖像傳感器結(jié)構(gòu)及信號流程圖 三、 CMOS圖像傳感器應(yīng)用 數(shù)字攝像機 現(xiàn)在市場上數(shù)字攝像機的品種已經(jīng)很多了，多數(shù)使用 CMOS 彩色圖像傳感器制成，可以是線型圖像傳感器，也可以是面型圖像傳感器。 圖 31 數(shù)字攝像機基本結(jié)構(gòu) 對變化的外界景物連續(xù)拍攝圖片，只要拍攝速度超過 24 幅／ s，再按同樣的速度播放這些圖片，可以重現(xiàn)變化的外界景物，這是利用了人眼的視覺暫留原理。該串行模擬脈沖信號經(jīng) A／ D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，由于信號量很大，所以還要進行信號數(shù)據(jù)壓 縮。數(shù)字攝像機使用 2／ 3in 57 萬像素 (攝像區(qū)域為 33 萬像素 )的高精度 CMOS 彩色圖像傳感器芯片。數(shù)碼相機的基本 結(jié)構(gòu)如圖 32 所示。該串行模擬脈沖信號由放大器放大，再由 A／ D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，存儲在 PCMCIA 卡 (個人電腦存儲卡國際接口標準 )上。 A／ D 轉(zhuǎn)換器輸出的數(shù)字圖像信號也可由串行 口 直接送微型計算機顯示和保存。中端數(shù)碼相機使用 l／ 2in 330 萬像素 (有效像素為 20481536)的 CMOS 彩色圖像傳感器，芯片面積為 35mm 膠片 的 1/5． 35。 2/3in CMOS 芯片 830 萬像素 (有效像素為 32642448)，可輸如 300dpi(每英寸點數(shù) )的 l .88in 幅面的 相片 現(xiàn) 。 CMOS 數(shù)字攝像機 美國 Omni Vison 公司推出的由 OV7610型 CMOS 彩色數(shù)字圖像芯片和 OV511型高級攝像機以及 USB 接口芯片所組成的 USB 攝像機，其分辨率高達 640 x 480，適用于通過通用串行總線傳輸?shù)囊曨l系統(tǒng)。對于 CIF 圖像格式， OV511型可支持高達 30幀 /秒的傳輸速率、減少了低帶寬應(yīng)用中通常會出現(xiàn)的圖像跳動現(xiàn)象。 其他領(lǐng)域應(yīng)用
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