在线观看www成人影院-在线观看www日本免费网站-在线观看www视频-在线观看操-欧美18在线-欧美1级

0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評(píng)論與回復(fù)
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學(xué)習(xí)在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會(huì)員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認(rèn)識(shí)你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

剖析CMOS圖像傳感器基礎(chǔ)知識(shí)和參數(shù)

新機(jī)器視覺 ? 來(lái)源:CSDN技術(shù)社區(qū) ? 作者:jingwang2458 ? 2021-10-19 16:49 ? 次閱讀

CMOS圖像傳感器工作原理:每一個(gè) CMOS 像素都包括感光二極管(Photodiode)、浮動(dòng)式擴(kuò)散層(Floating diffusion layer)、傳輸電極門 (Transfer gate)、起放大作用的MOSFET、起像素選擇開關(guān)作用的M0SFET。

在 CMOS 的曝光階段,感光二極管完成光電轉(zhuǎn)換,產(chǎn)生信號(hào)電荷,曝光結(jié)束后,傳輸電極門打開,信號(hào)電荷被傳送到浮動(dòng)式擴(kuò)散層,由起放大作用的MOSFET電極門來(lái)拾取,電荷信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。

所以這樣的 CMOS 也就完成了光電轉(zhuǎn)換、電荷電壓轉(zhuǎn)換、模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換的三大作用,通過(guò)它我們就能把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào),最終得到數(shù)字信號(hào)被計(jì)算機(jī)讀取,這樣,我們就已經(jīng)擁有了記錄光線明暗的能力,但這還不夠,因?yàn)槲覀冃枰省?/p>

現(xiàn)代彩色CMOS 的原理也很簡(jiǎn)單,直接在黑白圖像傳感器的基礎(chǔ)上增加色彩濾波陣列(CFA),從而實(shí)現(xiàn)從黑白到彩色的成像。很著名的一種設(shè)計(jì)就是Bayer CFA(拜耳色彩濾波陣列)。

一個(gè)很有趣的事就是,我們用來(lái)記錄光影的 CMOS, 和我們用來(lái)輸出光影的顯示器,原理也剛好是向相反的,CMOS 把光轉(zhuǎn)化為電信號(hào)最后以數(shù)字格式記錄,顯示器把解碼的數(shù)字格式從電信號(hào)重新轉(zhuǎn)化為光。光電之間的轉(zhuǎn)換也就構(gòu)成了我們?nèi)祟悢?shù)字影像的基礎(chǔ)。

當(dāng)前主流的CMOS廠商有:索尼、三星、豪威、格科微、思特威、安森美等公司。

常見的色彩濾波陣列:RGGB:一個(gè)紅光、一個(gè)藍(lán)光、兩個(gè)綠光濾波器

每個(gè)像素只能感應(yīng)一種顏色的光,但是我對(duì)外輸出的時(shí)候,需要知道這個(gè)像素的rgb值,我就只能通過(guò)周圍像素去計(jì)算,這個(gè)計(jì)算和轉(zhuǎn)換是靠ISP去完成的。進(jìn)從而得出我這個(gè)像素的RGB的值,這樣我每個(gè)像素雖然只感應(yīng)了一種光,但是每個(gè)像素經(jīng)過(guò)處理后傳輸?shù)酵饷婧缶褪怯蠷GB的信息了。這些原始的感光數(shù)據(jù)成為RAW data。

RCCC:75% 部分為透?jìng)鳎溆?25% 為感受紅光的濾波器。RCCC 的優(yōu)點(diǎn)是光靈敏度高,適用于弱光環(huán)境。由于 RCCC 只有紅色光濾波器,因此主要用在對(duì)于紅色標(biāo)識(shí)敏感的場(chǎng)合,比如交通燈檢測(cè)。

RCCB:50% 部分為透?jìng)鳎溆嗉t光藍(lán)光濾波器各占 25%。RCCB 的弱光敏感性比 RCCC 稍差(Clear 部分少),但它分辨色彩的能力更好,采集的圖像既可以用于機(jī)器分析,也可以用于人眼觀察。

Mono:100% 透?jìng)鳎荒芊直嫔省ono 配置的弱光靈敏度最高,僅用于對(duì)顏色無(wú)識(shí)別要求的場(chǎng)合,如駕駛員狀態(tài)檢測(cè)等。

幾個(gè)重要參數(shù)的理解:

1、傳感器尺寸:圖像傳感器的尺寸越大,則成像系統(tǒng)的尺寸越大,捕獲的光子越多,感光性能越好,信噪比越低。目前CMOS圖像傳感器的常見尺寸有1、2/3、1/2、1/3、1/4英寸等。

2、像素總數(shù)和有效像素?cái)?shù):像素總數(shù)是指所有像素的總和,像素總數(shù)是衡量CMOS圖像傳感器的主要技術(shù)指標(biāo)之一。CMOS圖像傳感器的總體像素中被用來(lái)進(jìn)行有效的光電轉(zhuǎn)換并輸出圖像信號(hào)的像素為有效像素。顯而易見,有效像素總數(shù)隸屬于像素總數(shù)集合。有效像素?cái)?shù)目直接決定了CMOS圖像傳感器的能力。

3、動(dòng)態(tài)范圍:動(dòng)態(tài)范圍由CMOS圖像傳感器的信號(hào)處理能力和噪聲決定,反映了CMOS圖像傳感器的工作范圍。其數(shù)值是輸出端的信號(hào)峰值電壓與均方根噪聲電壓之比,通常用DB表示。

4、分辨率:對(duì)景物中明暗細(xì)節(jié)的分辨能力。

5、像元尺寸也就是像素的大小:是指芯片像元陣列上的每個(gè)像素的實(shí)際物理尺寸,通常的尺寸包括14um、10um、9um、7um、6.45um、3.75um、3.0um、2.0um、1.75um、1.4um、1.2um、1.0um等,像元尺寸從某種程度上反映了芯片的對(duì)光的響應(yīng)能力,像元尺寸越大,能夠接收到的光子數(shù)量越多,在同樣的光照條件和曝光時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的電荷數(shù)量越多。對(duì)于弱光成像而言,像元尺寸是芯片靈敏度的一種表征。

6、靈敏度:靈敏度是芯片的重要參數(shù)之一,它具有兩種物理意義。一種是光器件的光電轉(zhuǎn)換能力,與響應(yīng)率的意義相同。即芯片的靈敏度指在一定的光譜范圍內(nèi),單位曝光量的輸出信號(hào)電壓(電流),單位可以為納安/勒克斯nA/Lux、伏/瓦(V/W)、伏/勒克斯(V/Lux)、伏/流明(V/lm)。另一種是指器件所能傳感的對(duì)地輻射功率(或照度),與探測(cè)率的意義相同,單位可用瓦(w)或勒克斯(Lux)表示。

7、壞點(diǎn)數(shù),由于受到制造工藝的限制,對(duì)于有幾百萬(wàn)像素點(diǎn)的傳感器而言,所有的像元都是好的情況幾乎不可能,壞點(diǎn)數(shù)是指芯片中壞點(diǎn)(不能有效成像的像元或相應(yīng)不一致性大于參數(shù)允許的范圍的像元)的數(shù)量,壞點(diǎn)數(shù)是衡量芯片質(zhì)量的重要參數(shù)。

8、光譜效應(yīng),指芯片對(duì)于不同光波長(zhǎng)光線的響應(yīng)能力。技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),體積小型化及高像素化仍是業(yè)界積極研發(fā)的目標(biāo)。因?yàn)橄袼爻叽缧t圖像產(chǎn)品的分辨率越高、清晰度越好、體積越小,其應(yīng)用面更廣泛。

9、CRA角度:從鏡頭的傳感器一側(cè),可以聚焦到像素上的光線的最大角度被定義為主光角(CRA),鏡頭軸心線附近接近零度,與軸心線的距離越大,角度也隨之增大。CRA與像素在傳感器的位置是相關(guān)的。如果lens的CRA小于sensor的CRA,一定會(huì)有偏色現(xiàn)象。

10、動(dòng)態(tài)范圍:測(cè)量了圖像傳感器在同一張照片中同時(shí)捕獲光明和黑暗物體的能力,通常定義為最亮信號(hào)與最暗信號(hào)比值的對(duì)數(shù)。

11、IR cut(濾除紅外光)

如果沒有,圖像就會(huì)明顯偏紅,這種色差是沒法用軟件來(lái)調(diào)整的。

12、快門

Global Shutter(全局快門)與Rolling Shutter(卷簾快門)對(duì)應(yīng)全局曝光和卷簾曝光模式。卷簾快門逐行曝光的方式,全局快門是全部像素同時(shí)曝光,所以全局快門能夠拍運(yùn)動(dòng)的物體而不產(chǎn)生形變,因?yàn)槿挚扉T在每一個(gè)像素上添加了一個(gè)存儲(chǔ)單元

13、像素技術(shù)

FSI: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)。

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、濾色片層、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)線路層的開口,這里易造成光線損失。

而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,使開口面積得以最大化,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。但堆棧式的生產(chǎn)工藝更大,良率更低,成本更高。索尼的IMX214(堆棧式)和IMX135(背照式)或許很能說(shuō)明上述問題。

索尼的STARVIS:基于BSI的應(yīng)用于監(jiān)控?cái)z像機(jī)的技術(shù),在可見光和近紅外光區(qū)域?qū)崿F(xiàn)高畫質(zhì)。

索尼的Pregius:將BSI技術(shù)和全局快門結(jié)合一起。

Tetracelll:四合一像素技術(shù)

三星的ISOCELL:基于BSI,通過(guò)在圖像傳感器里的像素之間形成一道絕物理性絕緣體,來(lái)有效的防止進(jìn)入像素的光信號(hào)外漏。

OV的PureCel:基于BSI和先進(jìn)的4-單元像素內(nèi)合并模式。

OV的OmniBSI:基于BSI,像素緊湊,減少像素的串?dāng)_問題。

思特威的smartGS:基于BSI應(yīng)用于全局快門。

思特威的SmartPixel:基于BSI,適用于安防監(jiān)控行業(yè)的Rolling Shutter產(chǎn)品系列。

思特威的SmartClarity:基于BSI,具備出色的夜視性能。

14、傳輸接口

MIPI: 移動(dòng)行業(yè)處理器接口,是MIPI聯(lián)盟發(fā)起的為移動(dòng)應(yīng)用處理器制定的開放標(biāo)準(zhǔn)。串行數(shù)據(jù),速度快,抗干擾,主流。

LVDS:低壓差分信號(hào)技術(shù)接口。

DVP:并口傳輸,速度較慢,傳輸?shù)膸挼汀?/p>

Parallel:并行數(shù)據(jù),含12位數(shù)據(jù)信號(hào),行場(chǎng)同步信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)。

HISPI:高速像素接口,串行數(shù)據(jù)。

SLVS-EC: 由 SONY 公司定義,用于高幀率和高分辨率圖像采集,它可以將高速串行的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為 DC(Digital Camera)時(shí)序后傳遞給下一級(jí)模塊 VICAP(Video Capture)。

SLVS-EC 串行視頻接口可以提供更高的傳輸帶寬,更低的功耗,在組包方式上,數(shù)據(jù)的冗余度也更低。在應(yīng)用中 SLVS-EC 接口提供了更加可靠和穩(wěn)定的傳輸。

15、封裝

BGA: 球形觸點(diǎn)陳列,表面貼裝型封裝。球柵網(wǎng)格陣列封裝。

LGA: 平面網(wǎng)格陣列封裝。

PGA: 插針網(wǎng)格陣列封裝。

CSP: 芯片級(jí)封裝的意思。

COB: 將裸芯片用導(dǎo)電或非導(dǎo)電膠粘附在互連基板上,然后進(jìn)行引線鍵合實(shí)現(xiàn)其電連接。

Fan-out:扇出晶圓級(jí)封裝。

PLCC:帶引線的塑料芯片載體。表面貼裝型封裝。

TSV: TSV技術(shù)本質(zhì)上并不是一種封裝技術(shù)方案,而只是一種重要的工具,它允許半導(dǎo)體裸片和晶圓以較高的密度互連在一起。

來(lái)源:CSDN博主「jingwang2458」

版權(quán)聲明:本文為CSDN博主「jingwang2458」的原創(chuàng)文章,遵循CC 4.0 BY-SA版權(quán)協(xié)議,轉(zhuǎn)載請(qǐng)附上原文出處鏈接及本聲明。

原文鏈接:https://blog.csdn.net/jingwang2458/article/details/107980980

編輯: jq

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請(qǐng)聯(lián)系本站處理。 舉報(bào)投訴
  • 芯片
    +關(guān)注

    關(guān)注

    459

    文章

    52209

    瀏覽量

    436479
  • CMOS
    +關(guān)注

    關(guān)注

    58

    文章

    5995

    瀏覽量

    238119
  • 濾波器
    +關(guān)注

    關(guān)注

    162

    文章

    8080

    瀏覽量

    181106
  • 圖像傳感器
    +關(guān)注

    關(guān)注

    68

    文章

    1966

    瀏覽量

    130440
  • CFA
    CFA
    +關(guān)注

    關(guān)注

    0

    文章

    11

    瀏覽量

    12307

原文標(biāo)題:CMOS圖像傳感器基礎(chǔ)知識(shí)和參數(shù)理解

文章出處:【微信號(hào):vision263com,微信公眾號(hào):新機(jī)器視覺】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

收藏 人收藏

    評(píng)論

    相關(guān)推薦
    熱點(diǎn)推薦

    貿(mào)澤開售ams OSRAM Mira016 CMOS NIR圖像傳感器

    OSRAM Mira016 CMOS圖像傳感器采用先進(jìn)的背照式傳感器 (BSI) 技術(shù),是一款高靈敏度、2.79 μm像素尺寸的傳感器。M
    發(fā)表于 05-13 15:20 ?1244次閱讀

    VirtualLab:CMOS傳感器仿真

    CMOS傳感器由于其從每個(gè)像素單獨(dú)提取信息的能力以及其低成本和低功耗,已成為圖像傳感器的主導(dǎo)技術(shù)。后者主要?dú)w因于近年來(lái)CMOS像素尺寸的快速
    發(fā)表于 04-07 11:30

    OV9281 CMOS圖像傳感器英文手冊(cè)

    電子發(fā)燒友網(wǎng)站提供《OV9281 CMOS圖像傳感器英文手冊(cè).pdf》資料免費(fèi)下載
    發(fā)表于 03-07 09:23 ?4次下載

    CMOS傳感器技術(shù)原理 CMOS傳感器與CCD傳感器比較

    和邏輯電路設(shè)計(jì)。然而,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,CMOS技術(shù)也被廣泛應(yīng)用于圖像傳感器領(lǐng)域。CMOS傳感器的工作原理基于半導(dǎo)體材料的特性,通過(guò)光電轉(zhuǎn)
    的頭像 發(fā)表于 02-01 16:50 ?1248次閱讀

    如何評(píng)估CMOS傳感器的性能

    評(píng)估CMOS傳感器的性能時(shí),需要綜合考慮多個(gè)參數(shù)和指標(biāo),以下是一些關(guān)鍵的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn): 一、分辨率與像素?cái)?shù)量 分辨率 :指圖像傳感器能夠捕捉到的
    的頭像 發(fā)表于 01-20 15:26 ?745次閱讀

    CMOS傳感器圖像處理能力

    隨著科技的飛速發(fā)展,圖像處理技術(shù)已經(jīng)成為我們?nèi)粘I钪胁豢苫蛉钡囊徊糠帧?b class='flag-5'>CMOS傳感器作為圖像捕捉的核心,其圖像處理能力直接影響到成像質(zhì)量。
    的頭像 發(fā)表于 01-20 15:19 ?643次閱讀

    CMOS傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)分析

    在現(xiàn)代電子設(shè)備中,圖像傳感器扮演著至關(guān)重要的角色。隨著技術(shù)的進(jìn)步,CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)傳感器因其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)而成為市場(chǎng)上的主流選擇。 CM
    的頭像 發(fā)表于 01-20 10:15 ?1369次閱讀

    思特威發(fā)布全新CMOS圖像傳感器SC585XS

    近日,國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的CMOS圖像傳感器供應(yīng)商思特威(SmartSens,股票代碼:688213)正式推出了一款全新的高端圖像傳感器產(chǎn)品——SC5
    的頭像 發(fā)表于 12-02 10:41 ?958次閱讀

    CMOS圖像傳感器的市場(chǎng)前景 CMOS芯片的熱管理方案

    CMOS(互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)圖像傳感器因其低功耗、高集成度和成本效益而在各種應(yīng)用中越來(lái)越受歡迎。隨著智能手機(jī)、監(jiān)控?cái)z像頭、自動(dòng)駕駛汽車和醫(yī)療成像等領(lǐng)域?qū)?b class='flag-5'>圖像質(zhì)量要求的提高,
    的頭像 發(fā)表于 11-14 10:07 ?739次閱讀

    CMOS與傳統(tǒng)傳感器的成本比較

    簡(jiǎn)要介紹傳感器在現(xiàn)代技術(shù)中的重要性,以及CMOS傳感器與傳統(tǒng)傳感器(如CCD傳感器)的基本區(qū)別。 CMO
    的頭像 發(fā)表于 11-14 10:05 ?1258次閱讀

    CMOS圖像傳感器的優(yōu)缺點(diǎn)

    CMOS圖像傳感器的優(yōu)點(diǎn) 1. 成本效益 CMOS圖像傳感器的生產(chǎn)成本相對(duì)較低。由于
    的頭像 發(fā)表于 11-14 09:57 ?2393次閱讀

    CMOS與CCD傳感器的區(qū)別

    在數(shù)字?jǐn)z影和視頻捕捉領(lǐng)域,圖像傳感器是捕捉光線并將其轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)的核心組件。CMOS和CCD是兩種主要的圖像傳感器技術(shù),它們?cè)谛阅堋⒊杀尽?/div>
    的頭像 發(fā)表于 11-14 09:51 ?3547次閱讀

    圖像傳感器參數(shù)有哪些

    圖像傳感器是現(xiàn)代電子設(shè)備中不可或缺的組成部分,廣泛應(yīng)用于手機(jī)、相機(jī)、監(jiān)控系統(tǒng)、醫(yī)療成像、工業(yè)檢測(cè)等領(lǐng)域。它負(fù)責(zé)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào),從而實(shí)現(xiàn)圖像的捕獲和處理。 一、圖像
    的頭像 發(fā)表于 10-12 11:32 ?1348次閱讀

    簡(jiǎn)單認(rèn)識(shí)CMOS圖像傳感器

    CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)圖像傳感器,中文學(xué)名為互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器
    的頭像 發(fā)表于 07-17 16:49 ?7117次閱讀

    cmos圖像傳感器概念股龍頭

    來(lái)源:半導(dǎo)體行業(yè)觀察 編輯:感知芯視界 Link CEA-Leti 科學(xué)家在 ECTC 2024 上報(bào)告了三個(gè)相關(guān)項(xiàng)目的一系列成功,這些成功是實(shí)現(xiàn)新一代 CMOS 圖像傳感器 (CIS) 的關(guān)鍵步驟
    的頭像 發(fā)表于 06-25 09:11 ?1225次閱讀
    主站蜘蛛池模板: 色聚网久久综合 | 被男同桌摸内裤好爽视频 | 免费一级欧美片在线观免看 | 国产精品久久福利网站 | 国内夫妇交换性经过实录 | 精品在线一区二区三区 | 国产成人精品本亚洲 | 在线观看国产精美视频 | 免费观看视频在线 | 精品无码中出一区二区 | 26uuu欧美日本 | 国产福利vr专区精品 | 天天摸夜夜添夜夜添国产 | 老色鬼久久综合第一 | 俺去鲁婷婷六月色综合 | 天堂在线视频网站 | 丁香婷五月 | 在线观看h网站 | 久久99热久久精品 | 天天透天天干 | 久久久久久久久国产 | 午夜影院免费观看视频 | 亚洲光棍天堂 | 天天干天天干天天干 | 网站色小妹| 亚洲卡5卡6卡7国色天香 | 色天天干 | 午夜啪啪免费视频 | 最新大黄网站免费 | 色狠狠色综合吹潮 | www.欧美色图 | 欧美精品一级 | 欧美色图一区 | 一区二区手机视频 | 三级网站在线播放 | 久久久久久99 | 夜色成人| 国产精品免费一级在线观看 | 成年网站在线看 | 久久国内视频 | 久久青|