CMOS数字图像传感器研究进展

CMOS图像传感器已从无源和有源像素结构发展到数字图像传感器(DPS),数字图像传感器是CMOS图像传感器的发展方向,DPS的优势在于可把整个图像系统集成在一块芯片上,构成单芯片成像系统,从而降低成本,节约系统功耗,改善成像质量.片上集成模数转换器(ADC)是CMOS图像传感器的关键部件,重点分析和比较了三类不同集成方式:芯片级、列级和像素级的原理、性能和特点.介绍了目前国内外数字图像传感器的发展现状及其未来的发展趋势.     

带衬底温度补偿的微测辐射热计读出电路

非致冷微测辐射热计具有较大不均匀性,并且输出响应受衬底温度影响很大.提出的读出电路在读出信号的同时能够扩大探测阵列的允许衬底温度.电路采用多列像素共享容式跨阻放大器(CTIA)和DAC,用补偿暗像元扣除静态电流,校正数据经DAC转换送至MOS管的栅极以控制偏置电流达到温度补偿目的.该电路灵敏度高、动态范围大,对于128×128面阵可以达到30Hz以上的帧频,通过PSPICE仿真验证了该读出电路的可行性.     

利用虚拟仪器测试128×128热释电IRFPA ROIC参数

利用热释电红外焦平面阵列(IRFPA)进行红外成像是非制冷红外成像的主要技术途径之一,虚拟仪器技术的应用对新型器件的研制起到了积极的推动作用.采用基于虚拟仪器技术的IRFPA读出电路(ROIC)的参数测试系统,对新研制的128×128热释电ROIC进行了测试,获得了不同IC硅圆片上的ROIC芯片的主要参数,其中直流放大倍数Gdc≈10×,不均匀性NU＜4.5%,动态范围Dr＞64dB.测试系统具有良好的扩展性,为获得清楚的128×128热释电红外热像提供了技术支持.     

CL256型MOS图象传感器的研制

CL256型MOS图象传感器是一种新型的固体图象传感器,国外又称为自扫描光电二极管列阵(Self Scanned Photodiode Array,简称SSPD器件)。该器件采用了硅栅P-MOS工艺,而作为扫描电路的移位寄存器是采用的一种带变容管自举电路的三管动态无比电路。这是一种高速度低功耗电路,对研制高位数的SSPD器件尤为重要。 文中叙述了CL256型MOS图象传感器的电路工作原理,工艺实验及实验结果。     

矩形光栅正弦象生成的研究

不相干衍射受限成象系统的OTF,等效为强度频谱线性滤波器,当系统含有十分严重聚焦误差时,我们推导出公式,计算结果与实验数据吻合,从而给予矩形光栅正弦象以正确的解释。     

CL128E与CL256C型自扫描光电二极管列阵的研究

本文详细地阐述了CL 128 E和CL 256 C自扫描光电二极管列阵的电路框图及工作原理.讨论了降低器件噪声的电路结构及工艺设计要点.提出了一种新颖的高速、低功耗电路作为列阵的扫描电路,对其工作原理进行了分析.最后给出了上述两种器件的技术参数测试结果.     

用于视觉恢复的高性能光电转换阵列设计

设计了一种模仿视网膜内光感受器工作机理的高性能光电转换阵列。该阵列将入射的自然光照转换成高电平持续时间固定而频率与入射光强度成比例的电脉冲信号。在标准的0.5 μm CMOS工艺上完成了电路的设计和验证。采用独特的结构和方法,对电路的几个关键参数进行了优化,电路的动态范围达70 dB以上,保证了它在一般自然光照的强度范围内都能可靠地工作;单个像元消耗的电流约为0.62~1.46 μA,像元尺寸约为53 μm×50 μm,有利于实现光电转换阵列的高密度集成和射频无线能量供应方式,因而更适合用于视觉修复。     

基于相关双采样的接触式图像传感器的噪声抑制

介绍了接触式图像传感器CIS的简要原理和CIS中存在的噪声类型,阐述了用相关双采样来消除这些噪声的机理,分析了CIS要求的驱动信号CP、SP和采样保持信号SH1、SH2之间的时序关系,并用复杂可编程逻辑器件(CPLD)来产生这几个信号.分析了相关双采样电路的工作原理,在此基础上进行了实验.实验表明,用相关双采样抑制CIS中的噪声,能够得到较为满意的结果.     

DMA技术在实时图像处理中的应用

直接内存存取(DMA)是数字信号处理器(DSP)中用于快速数据交换的重要技术，它具有独立于CPU的后台批量数据传输能力，能够满足实时图像处理中高速数据传输要求。以TI公司的TMS320C6201 DSP芯片为例，介绍了DMA控制器的特点。结合实例，给出DMA在图像数据实时传输中的一种具体控制和实现方法。实验结果表明，通过灵活地控制DMA，不仅能够提高图像数据的传输效率，而且能够充分地发挥DSP的高速性能。