發(fā)布時間：2018-06-20 01:33

  本文選題：低照度CMOS + 信噪比��； 參考：《南京理工大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：低照度CMOS器件由于體積小、可晝夜工作等優(yōu)點得到廣泛應(yīng)用,信噪比、增益、動態(tài)范圍、滿阱電荷和光譜響應(yīng)等性能參數(shù)是CMOS成像器件的重要特性指標。本文圍繞低照度CMOS圖像傳感器綜合性能測試技術(shù)展開深入研究,研制了低照度CMOS圖像傳感器綜合性能測試系統(tǒng),該系統(tǒng)包含圖像和噪聲特性測試子系統(tǒng)以及光譜響應(yīng)測試子系統(tǒng)。本文首先介紹了低照度CMOS圖像傳感器國內(nèi)外發(fā)展與研究現(xiàn)狀,闡述了 CMOS圖像測試技術(shù)的研究現(xiàn)狀,同時研究CMOS圖像傳感器工作原理和低照度CMOS的定義及影響因素;然后根據(jù)低照度CMOS圖像傳感器的測試需求及性能評價方法,設(shè)計了低照度CMOS綜合性能測試系統(tǒng)。其中,圖像和噪聲特性測試子系統(tǒng)所設(shè)計的大動態(tài)范圍積分球均勻光源系統(tǒng)能保證獲得在10-7～104lx范圍內(nèi)輸出穩(wěn)定的面均勻光源,光譜響應(yīng)測試子系統(tǒng)選取激光泵浦寬帶光源來實現(xiàn)寬光譜測試,同時選取雙級聯(lián)單色儀來提高出射光的單色性;接著根據(jù)低照度CMOS圖像傳感器性能參數(shù)的測試要求,搭建了圖像和噪聲特性測試子系統(tǒng),并在已有的光譜響應(yīng)測試子系統(tǒng)硬件平臺上,分別對自主研制的光功率計和照度計進行校準,編寫測試軟件,完成測試系統(tǒng)軟、硬件聯(lián)調(diào);最后驗證了光源系統(tǒng)的均勻性及穩(wěn)定性,在此基礎(chǔ)上開展低照度CMOS圖像傳感器綜合性能測試實驗,得到不同曝光時間下低照度CMOS信噪比、暗電流等參數(shù)值以及不同波長下光譜響應(yīng)及量子效率參數(shù)值并繪制對應(yīng)曲線。測試結(jié)果表明,低照度CMOS綜合性能測試系統(tǒng)穩(wěn)定性高,符合測試技術(shù)指標。
[Abstract]:Low illuminance CMOS devices are widely used because of their small size and ability to work day and night. The performance parameters such as signal-to-noise ratio gain dynamic range full well charge and spectral response are important characteristics of CMOS imaging devices. In this paper, the comprehensive performance test system of low illuminance CMOS image sensor is developed, which focuses on the comprehensive performance testing technology of low illuminance CMOS image sensor. The system includes image and noise characteristic test subsystem and spectral response test subsystem. This paper first introduces the development and research status of low illuminance CMOS image sensor at home and abroad, expounds the research status of CMOS image testing technology, and studies the working principle of CMOS image sensor, the definition of low illuminance CMOS and its influencing factors. Then, according to the test requirement and performance evaluation method of low illuminance CMOS image sensor, a low illuminance CMOS integrated performance test system is designed. Among them, the large dynamic integrated sphere uniform light source system designed by the image and noise characteristic testing subsystem can guarantee the stable surface uniform light source output in the 10-7~104lx range. The spectral response test subsystem selects the laser pumped wide band light source to realize the wide spectrum measurement, and selects the double cascade Monochromator to improve the monochromism of the emitting light. Then according to the requirements of the performance parameters of the low illuminance CMOS image sensor, The image and noise characteristic testing subsystem is set up, and the optical power meter and illumination meter developed by ourselves are calibrated on the hardware platform of the spectrum response test subsystem, and the test software is compiled to complete the software and hardware adjustment of the test system. Finally, the uniformity and stability of the light source system are verified. On this basis, a comprehensive performance test experiment of low illuminance CMOS image sensor is carried out, and the low illuminance CMOS signal-to-noise ratio is obtained under different exposure time. The spectral response and quantum efficiency parameters of dark current and different wavelengths were measured and the corresponding curves were drawn. The test results show that the low illuminance CMOS integrated performance test system has high stability and accords with the technical specifications.
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP212

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本文編號：2042292