影響性能因素：噪聲這是影響CMOS傳感器性能的首要問(wèn)題。這種噪聲包括固定圖形噪聲FPN(Fixed pattern noise)、暗電流噪聲、熱噪聲等。固定圖形噪聲產(chǎn)生的原因是一束同樣的光照射到兩個(gè)不同的象素上產(chǎn)生的輸出信號(hào)不完全相同。噪聲正是這樣被引入的。對(duì)付固定圖形噪聲可以應(yīng)用雙采樣或相關(guān)雙采樣技術(shù)。具體地說(shuō)來(lái)有點(diǎn)像在設(shè)計(jì)模擬放大器時(shí)引入差分對(duì)來(lái)抑制共模噪聲。雙采樣是先讀出光照產(chǎn)生的電荷積分信號(hào)，暫存然后對(duì)象素單元進(jìn)行復(fù)位，再讀取此象素單元地輸出信號(hào)。兩者相減得出圖像信號(hào)。兩種采樣均能有效抑制固定圖形噪聲。另外，相關(guān)雙采樣需要臨時(shí)存儲(chǔ)單元，隨著象素地增加，存儲(chǔ)單元也要增加。AR0221傳感器以4通道 MIPI CSI-2 和 HiSPi SLVS 的形式提供雙數(shù)據(jù)接口。江蘇汽車(chē)芯片AR0221代理價(jià)錢(qián)
各種象素陣列單元各有特點(diǎn)，但是他們有著基本相同的工作原理。以下先介紹它們基本的工作原理，再介紹各種象素單元的特點(diǎn)。下圖是單個(gè)象素的示意圖。(1)首先進(jìn)入“復(fù)位狀態(tài)”,此時(shí)打開(kāi)門(mén)管M.電容被充電至V,二極管處于反向狀態(tài);(2)然后進(jìn)入“取樣狀態(tài)”.這時(shí)關(guān)閉門(mén)管M,在光照下二極管產(chǎn)生光電流，使電容上存貯的電荷放電，經(jīng)過(guò)一個(gè)固定時(shí)間間隔后，電容C上存留的電荷量就與光照成正比例，這時(shí)就將一幅圖像攝入到了敏感元件陣列之中了;(3)進(jìn)入“讀出狀態(tài)”.這時(shí)再打開(kāi)門(mén)管M,逐個(gè)讀取各像素中電容C上存貯的電荷電壓。廣東車(chē)載零件AR0221規(guī)格AR0221是1 / 1.7英寸CMOS數(shù)字圖像具有1928 H x 1088 V像素陣列的傳感器。
FSl：前照式，光是從前面的金屬控制線之間進(jìn)入，然后再聚焦在光電檢測(cè)器上。BSI：背照式，光線無(wú)需穿過(guò)金屬互連層，優(yōu)勢(shì)大，比較有前景。BSI在低照條件下的成像亮度和清晰度都比FSI有更大的優(yōu)勢(shì)。前照式：傳統(tǒng)的CMOS圖像傳感器是前照式結(jié)構(gòu)的，自上而下分別是透鏡層、濾層、線路層、感光元件層。采取這個(gè)結(jié)構(gòu)時(shí)，光線到達(dá)感光元件層時(shí)必須經(jīng)過(guò)線路層的開(kāi)口，這里易造成光線損失。背照式：把感光元件層換到線路層的上面，感光層只保留了感光元件的部分邏輯電路，這樣使光線更加直接的進(jìn)入感光元件層，減少了光線損失，比如光線反射等。因此在同一單位時(shí)間內(nèi)，單像素能獲取的光能量更大，對(duì)畫(huà)質(zhì)有明顯的提升。不過(guò)該結(jié)構(gòu)的芯片生產(chǎn)工藝難度加大，良率下降，成本相對(duì)高一點(diǎn)。堆棧式（stack）：堆棧式是在背照式上的一種改良，是將所有的線路層挪到感光元件的底層，使開(kāi)口面積得以比較大化，同時(shí)縮小了芯片的整體面積。對(duì)產(chǎn)品小型化有幫助。另外，感光元件周邊的邏輯電路移到底部之后，理論上看邏輯電路對(duì)感光元件產(chǎn)生的效果影響就更小，電路噪聲抑制得以優(yōu)化，整體效果應(yīng)該更優(yōu)。業(yè)內(nèi)的朋友應(yīng)該了解相同像素的堆棧式芯片的物理尺寸是比背照式芯片的要小的。
據(jù)市場(chǎng)調(diào)研公司Cahners In-stat Group預(yù)測(cè)，未來(lái)幾年內(nèi)，基于CMOS圖像傳感器的影像產(chǎn)品將達(dá)到50%以上，也就是說(shuō)，到時(shí)CMOS圖像傳感器將取代CCD而成為市場(chǎng)的主流?？梢?jiàn)，CMOS攝像機(jī)的市場(chǎng)前景非常廣闊.今后幾年，全球CMOS圖像傳感器銷(xiāo)售量將迅速增加，并將在許多數(shù)字圖像應(yīng)用領(lǐng)域向傳統(tǒng)的CCD發(fā)起沖擊。這是因?yàn)镃MOS圖像傳感器件具有兩大優(yōu)點(diǎn)：一是價(jià)格比CCD器件低15%~25%;二是其芯片的結(jié)構(gòu)可方便地與其它硅基元器件集成，從而可有效地降低整個(gè)系統(tǒng)的成本。盡管過(guò)去CMOS圖像傳感器的圖像質(zhì)量比CCD差且分辨率低，然而經(jīng)過(guò)迅速改進(jìn)，已不斷逼近CCD的技術(shù)水平，這種傳感器件已廣泛應(yīng)用于對(duì)分辨率要求較低的數(shù)字相機(jī)、電子玩具、電視會(huì)議和保安系統(tǒng)的攝像結(jié)構(gòu)中。安森美半導(dǎo)體(ON Semiconductor)推出1/1.7英寸210萬(wàn)像素CMOS圖像傳感器——AR0221。
影響性能因素：暗電流 -物理器件不可能是理想的，如同亞閾值效應(yīng)一樣，由于雜質(zhì)、受熱等其他原因的影響，即使沒(méi)有光照射到象素，象素單元也會(huì)產(chǎn)生電荷，這些電荷產(chǎn)生了暗電流。暗電流與光照產(chǎn)生的電荷很難進(jìn)行區(qū)分。暗電流在像素陣列各處也不完全相同，它會(huì)導(dǎo)致固定圖形噪聲。對(duì)于含有積分功能的像素單元來(lái)說(shuō)，暗電流所造成的固定圖形噪聲與積分時(shí)間成正比。暗電流的產(chǎn)生也是一個(gè)隨機(jī)過(guò)程，它是散彈噪聲的一個(gè)來(lái)源。因此，熱噪聲元件所產(chǎn)生的暗電流大小等于像素單元中的暗電流電子數(shù)的平方根。當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的積分單元被采用時(shí)，這種類型的噪聲就變成了影響圖像信號(hào)質(zhì)量的主要因素，對(duì)于昏暗物體，長(zhǎng)時(shí)間的積分是必要的，并且像素單元電容容量是有限的，于是暗電流電子的積累限制了積分的比較長(zhǎng)時(shí)間。為減少暗電流對(duì)圖像信號(hào)的影響，首先可以采取降溫手段。但是，單對(duì)芯片降溫是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，由暗電流產(chǎn)生的固定圖形噪聲不能完全通過(guò)雙采樣克服。采用的有效的方法是從已獲得的圖像信號(hào)中減去參考暗電流信號(hào)。CMOS傳感器憑借其在通過(guò)更小的像素尺寸獲得更高分辨率、降低噪聲優(yōu)越性在醫(yī)療領(lǐng)域得到越來(lái)越的應(yīng)用。廣西汽車(chē)半導(dǎo)體AR0221
?高清高速CMOS圖像傳感器?適合用于機(jī)器視覺(jué)、安防監(jiān)控、智能交通、生命科學(xué)、生物醫(yī)療等領(lǐng)域。江蘇汽車(chē)芯片AR0221代理價(jià)錢(qián)
在CMOS圖像傳感器芯片上還可以集成其他數(shù)字信號(hào)處理電路，如AD轉(zhuǎn)換器、自動(dòng)曝光量控制、非均勻補(bǔ)償、白平衡處理、黑電平控制、伽瑪校正等，為了進(jìn)行快速計(jì)算甚至可以將具有可編程功能的DSP器件與CMOS器件集成在一起，從而組成單片數(shù)字相機(jī)及圖像處理系統(tǒng)。1963年Morrison發(fā)表了可計(jì)算傳感器，這是一種可以利用光導(dǎo)效應(yīng)測(cè)定光斑位置的結(jié)構(gòu)，成為CMOS圖像傳感器發(fā)展的開(kāi)端。1995年低噪聲的CMOS有源像素傳感器單片數(shù)字相機(jī)獲得成功。.江蘇汽車(chē)芯片AR0221代理價(jià)錢(qián)
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