CMOS图像传感器技术特点的分析与研究

分析CMOS图像传感器的原理、性能。从特点上比较各个类型CMOS图像传感器的优缺点,指出了CMOS图像传感器的技术问题。     

CMOS图像传感器技术的进展与应用

首先介绍了CMOS图像传感器的发展状况,并简单分析了影响其性能的一些因素;然后详细介绍了高填充系数技术和直接成像传感器技术,及其对CMOS图像传感器性能的改善,并对这两种技术的应用做了介绍;最后说明了CMOS图像传感器和CCD图像传感器之间将存在的长期竞争。     

基于CMOS图像传感器的纳型卫星遥感系统设计

为满足纳型卫星的遥感系统要求,设计了一套基于互补型金属氧化物半导体CMOS图像传感器的纳型卫星遥感系统,采用PC机模拟星上数据处理系统的功能,通过控制器局域网CAN(controller area network)总线实现了对CMOS相机的控制和图像传输等功能.通过热循环实验,得到了该CMOS相机平均暗输出和暗不一致性随温度的变化曲线,预测其适于在10～25℃的空间温度环境中工作,并可经受-25～60℃的卫星舱内温度变化.     

图像传感器CMOS的性能及发展趋势

自20世纪90年代以来,互补金属氧化物半导体（CMOS）图像传感器随着大规模集成电路技术的提高,发展势头也越来越强劲。主要介绍了CMOS图像传感器的工作过程,通过CMOS与电荷耦合器件（CCD）的性能参数对比,凸显出了CMOS的性能优势,并指出了CMOS的发展趋势。     

数字黑板系统的研究与实现

在教学过程中教师通常只能使用计算机和数字投影机“展示”事先准备好的电子教案和电子素材,无法进行有效的互动和板书;互动式电子白板虽然可以实现黑板功能,但是受到工作区尺寸的限制,无法在常规教学中广泛使用。针对上述问题,基于人机交互中的笔交互技术、Agent技术,设计并实现了一个数字黑板系统,并将线框几何模型技术和图形约束技术应用其中。系统工作时,使用投影机投影做大尺寸黑板板面,有效地解决了问题。该系统不仅实现了互动式电子白板的功能,同时也实现了一些附加的功能,如在计算机屏幕上直接进行标注和突出显示、黑板视窗、辅助绘图等功能,具有较好的应用前景。     

基于压缩传感的CMOS图像传感器电路研究

压缩传感信号采样理论,将信息获取的技术问题从采样端转移到接收端,并使采样率很低的信号能被精确重建.与压缩传感技术不断完善的理论研究相比,其硬件结构实现更是研究的新方向.本文提出了一种基于压缩传感的CMOS图像传感器硬件电路结构,在模数转换前实现了图像的同时传感并压缩,可用于超高速成像.该结构采用1.8V0.18μm CMOS工艺实现,帧率可达每秒几万到几十万帧,适合于压缩传感的应用.     

基于CMOS图像传感器的机器人寻线系统

本文介绍了一种以AVR单片机为控制平台的廉价,快速,简洁的基于CMOS图像传感器的机器人寻线控制系统。系统通过CMOS传感器对地面的深绿色和白色图像信号进行采集和二值化处理,得到的信号通过AVR单片机后输出PWM波和D／A信号去驱动行走机构。实行了对机器人的寻线行走控制准确定位。为提高机器人的自主性和智能性,本系统在设计中还使用了红外遥控实现机器人的无线启动功能和使用超声波模块实现机器人的避障检测功能。     

大动态范围CMOS图像传感器像素单元的设计

设计了CMOS图像传感器的像素单元,通过将光电二极管的光电压与参考电压比较,产生控制信号来调节积分时间,可实现随光强自动调节的光电响应,在低照度下实现线性光电响应,高照度下实现对数光电响应．其中参考电压由存储于RAM中的数据通过DAC读出产生．该像素单元采用Chartered 0．35μm工艺设计,仿真结果表明该像素结构可使CMOS图像传感器的动态范围达到126dB．     

基于协同工作的虚拟实验室的构建

为提高课程的课后教学效果,结合机械制图课程的教学特点,提出具有协同功能的虚拟实验室模型,对虚拟实验室若干技术——建模技术、视点控制与电子白板等进行了研究并给出了解决方案,并用VRML和FMS具体实现了该虚拟实验室,为实现虚拟实验环境的构建提供一种有效的途径.     

基于CMOS图像传感器的压缩感知成像算法

近年来提出的压缩感知理论将信号采样和压缩同时进行,突破了奈奎斯特采样定理的限制,为低采样高分辨率成像提供了可能.为此,提出了一种基于CMOS图像传感器的压缩感知成像算法,采用并行处理策略对CMOS图像传感器A/D转换前的模拟像素矩阵进行压缩采样,减轻了A/D转换模块的负担,大大降低了CMOS图像传感器的功耗,并且该算法实现电路简单.仿真结果表明,所提算法能快速有效地进行测量值的获取,利用TVAL3算法重构的图像主客观质量较好.     

列固定模式噪声的校正方法

采用列交换和校正因子估算的方法,实现了一种降低CMOS图像传感器列固定模式噪声的电路结构．该方法通过交换列处理电路和模数转换器,对噪声进行平均处理,同时估算校正因子,用于像素输出过程中噪声校正．整体结构具有动态自适应性,降低约37％列固定模式噪声．该方法无需提高列处理电路一致性和速度,适用于CMOS图像传感器内部的图像实时处理过程．     

基于负微分电阻特性的SET/CMOS反相器

基于单电子晶体管(SET)和PMOS管串联产生的负微分电阻(NDR)特性,提出了一种新型的SET/CMOS反相器.该反相器利用NDR特性与NMOS负载管的电流-电压特性构成两个单稳态点,实现反相功能.应用HSPICE仿真器,采用精准的单电子晶体管的子电路模型及22nm CMOS预测技术模型对该反相器进行仿真,结果表明:该反相器的功能正确,具有比传统CMOS反相器更低的功耗;与其它单电子反相器相比,该反相器可在室温下实现输出电压全摆幅,且具有较低的传输延迟.     

虚拟协同学习环境电子白板实现方法--远程教育系统开发技术之一

以现代教育理论为指导，进行了基于互联网的远程教育系统功能目标和实现技术的探索，设计开发了“交互式协同学习环境－－Webclassroom”，系统开发采用了网络新技术，根据该项目研制过程的经验，探讨了虚拟协同学习环境共享数据区域－电子白板的实现技术。     

具有零偏补偿功能的电容式微加速度计接口电路

为了实现了电容式传感器和其他信号处理电路之间的接口,提出了一种电容式传感器接口电路。该接口电路基于开关电容技术,采用采样电荷结构,并在其前端读出电路采用采样开关噪声消除技术,在0.35μm 2P-4 M CMOS标准工艺下设计并流片实现,且特别适用于开环或力平衡闭环电容式微加速度计和振动角速度陀螺仪应用。测试结果表明:在1 MHz的采样时钟下,该接口电路取得了约5.35 aF的电容分辨率和约0.173 aF.Hz-1/2的噪声基底。     

两种图像传感器性能特点的对比分析与研究

介绍CCD(电荷耦合器件)与CMOS图像传感器的结构,对二者的性能特点进行分析比较,指出CCD与CMOS图像传感器的尚待解决的技术问题。     

CMOS工艺实现的热风速传感器及其封装

给出了一种完全基于CMOS工艺的热风速传感器及其封装的结构、工作原理以及测试结果.该传感器由加热元件和测温元件构成,多晶硅加热电阻元件产生一定的温度分布,CMOS纵向衬底晶体管实现由风速导致的温度变化的测量.传感器的封装采用导热胶在背面贴陶瓷的方式进行.该传感器采用恒温差工作模式,风速测量采用热损失型原理,测试电路是由仪器放大器组成的控制和测试系统.经过风洞测试,风速的测量可以达到30 m/s,风速分辨率达到0.5 m/s.传感器的功耗最大值小于100 mW.     

MEMS磁场传感器的设计及测试

以U型梁为主要结构设计了一种新型的洛伦兹力驱动的磁场传感器,检测在磁场中作切割磁力线运动的金属线上的感生电压,实现磁场测量.首先介绍了传感器的工作原理,并用振动理论对传感器的受力及响应进行了分析,接着用有限元软件建立结构模型并对其振动模态和频率进行了仿真.该MEMS磁场传感器采用标准的CMOS工艺加上后处理来实现.最后...     

基于I2C总线的CMOS图像传感器接口电路设计

详细阐述了一种用于百万像素数码相机的CMOS图像传感器接口电路设计及其VLSI实现;文章按照数码相机的功能要求进行整体设计,由上而下讨论了各个子模块的设计,并给出了电路的FPGA验证;本设计作为数码相机专用芯片的一部分用0.6μm工艺实现。     

一种集成多功能控制电路的智能化CMOS图像传感器设计

设计了一种集成多功能控制电路的智能化CMOS图像传感器,并应用数模混合集成电路的设计流程做了电路实现。详细描述了芯片架构的细节以及设计流程。设计的每个功能都在仿真系统中经过验证。实现的功能包括:可选快门模式(全局模式及滚动模式)、相关双采样、可编程增益放大器、开窗口、多窗口(多达4个独立窗口)、亚采样、反转、镜像、可扩展动态范围的多次复位技术、SPI(Serial Peripheral Interface,串行外设接口)等。     

3D影像传感技术研究进展与新传感器的提出

本文简单介绍3D影像技术,实现有源和无源3D影像传感器方法,并分析它们的优缺点。通过分析发现,目前研究3D影像技术主要集中在基于CCD或者CMOS图像传感器的3D实现方法、图像处理和显示的研究,真正开展3D视觉传感器研究的很少。本文在分析各种3D影像技术的方法上,提出一种新的3D视觉传感器新技术,并重点讨论3D新影像技术的关键技术之一的视觉图像摄取器件的原理和实现方法。与传统的3D视觉传感器技术相比,具有结构简单、实现方便、价格低廉的优点,便于便携式多媒体设备的应用。