隨著科技的不斷進步和人們生活水平的不斷提高,消費級的數(shù)碼相機以及便攜式智能手機等各種攝像設備已經(jīng)成為必需品。圖像信息的采集和處理,在消費、醫(yī)療、安保以及航空航天等各個領域中都發(fā)揮著重要的作用。圖像傳感器的發(fā)展為這些領域的進步奠定了堅實的基礎。CMOS圖像傳感器因其易集成、低成本和低功耗等優(yōu)勢逐漸取代了CCD圖像傳感器成為市場主流,但是某些先天不足一直制約著它的進一步發(fā)展。動態(tài)范圍(DR,Dynamic Range),用來定義CMOS圖像傳感器(CIS,CMOS Image Sensor)能夠檢測的光強范圍,是圖像傳感器的最重要的技術參數(shù)之一。由于CIS中像素的阱容量有限,當入射光強度達到一定值時,像素就會飽和。當前CCD和CIS的動態(tài)范圍有限,難以滿足高動態(tài)范圍場景的圖像獲取要求。因此如何提高CIS的動態(tài)范圍成為一項富有挑戰(zhàn)性的課題。本論文創(chuàng)新性地提出了針對圖像傳感器的一種新穎的高動態(tài)電路讀出方法,即基于兩次電荷轉(zhuǎn)移的高動態(tài)讀出電路。根據(jù)提出的高動態(tài)范圍電路讀出方法,為CIS在高動態(tài)成像領域提供一個新的解決方案。主要工作包括高動態(tài)讀出電路以及像素級模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設計與仿真。本文提出的基于...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1CMOS圖像傳感器的系統(tǒng)框圖

圖1-1CMOS圖像傳感器的系統(tǒng)框圖著數(shù)字融合技術的發(fā)展，CMOS圖像傳感器從低端逐步向高端方向發(fā)展全球CIS市場約為24億美元，2005年增長到32億美元，據(jù)估計200到56億美元。目前，全球CMOS圖像傳感器的供應商大概有40家，以機為例，....

圖2-1圖像傳感器架構(gòu)

圖2-1(c)所示的單通道信號處理電路是指整個芯片共用一個信號處理電路。像素級信號處理電路占用的面積太大，電路利用率極低，而單通道信號處理電路的工作速度又跟不上像素陣列的掃描速度，所以現(xiàn)有的CMOS圖像傳感器一般都折衷采用列共享信號處理電路。三種CMOS圖像傳感器架構(gòu)的具....

圖2-2常用光電二極管器件結(jié)構(gòu)圖

+-Psub光電二極管,圖2-2(b)是Nwell-Psub光電二極管,圖2-2(c)是P+-Nwell-Psub光電二極管。圖2-2常用光電二極管器件結(jié)構(gòu)圖(a)N+-Psub；(b)Nwell-Psub；(c)P+-Nwell-Psub由于光生載流子可以通過擴散運....

圖2-3無源像素電路圖

性能指標探測器種類靈敏度轉(zhuǎn)換增益暗電流噪聲N+-Psub低低小小Nwell-Psub高高大大P+-Nwell-Psub中等中等小小出電路電路是光電二極管與信號處理電路之間的界面電路，放大和結(jié)果輸出。根據(jù)像素內(nèi)是否包含放大器，可以。早期的圖像傳....

本文編號：3918476