问关于CMOS图像传感器

cmos图像传感器的研究起始于20世纪60年代末，由于当时受工艺技术的限制，直到90年代初才发展起来，至今已研制出三大类cmos图像传感器,即cmos无源像素传感器(cmospassivepixelsensor简称cmos-pps)、cmos有源像素传感器(cmosactivepixelsensor简称cmos-aps)和cmos数字像素传感器(cmosdigitalpixelsensor简称cmos-dps)。在此基础上又问世了cmos视觉传感器(cmosvisualsensor)、cmos应力传感器(cmosstresssensor)、对数极性cmos传感器(log-polarcmossensor)、cmos视网膜传感器(cmosretinalsensor)、cmos凹型传感器(cmosfoveatedsensor)、对数变换cmos图像传感器(logarithmic-convertingcmosimagesensor)、轨对轨cmos有源像素传感器(rail-to-railcmosactivepixelsensor)、单斜率模式cmos图像传感器(singleslopemodecmosimagesensor)和cmos指纹图像传感器(cmosfingerffingsensor)、foveonx3全色cmos图像传感器、vmiscmos图像传感器。cmos-dps不像cmos-pps和cmos-aps的模／数(a／d)转换是在像素外进行，而是将模／数(a／d)转换集成在每一个像素单元里，每一像素单元输出的是数字信号，该器件的优点是高速数字读出，无列读出噪声或固定图形噪声，工作速度更快，功耗更低。cmos图像传感器具有多种读出模式。整个阵列逐行扫描读出是一种普通的读出模式，这种读出方式和ccd的读出方式相似。窗口读出模式是一种针对与关心窗口内像素信息进行局部读出的模式，这种读出模式提高了读出效率。跳跃式读出模式，就是如同superccd一样，以降低分辨率为代价，提高了读出速率，采用每隔一个或多个像素读出的模式。

CMOS图像传感器的厂家有： OV APTINA SONYCMOS图像传感器是一种典型的固体成像传感器，与CCD有着共同的历史渊源。CMOS图像传感器通常由像敏单元阵列、行驱动器、列驱动器、时序控制逻辑、AD转换器、数据总线输出接口、控制接口等几部分组成这几部分通常都被集成在同一块硅片上。其工作过程一般可分为复位、光电转换、积分、读出几部分。在CMOS图像传感器芯片上还可以集成其他数字信号处理电路，如AD转换器、自动曝光量控制、非均匀补偿、白平衡处理、黑电平控制、伽玛校正等，为了进行快速计算甚至可以将具有可编程功能的DSP器件与CMOS器件集成在一起，从而组成单片数字相机及图像处理系统。1963年Morrison发表了可计算传感器，这是一种可以利用光导效应测定光斑位置的结构，成为CMOS图像传感器发展的开端。1995年低噪声的CMOS有源像素传感器单片数字相机获得成功。CMOS图像传感器具有以下几个优点:1)、随机窗口读取能力。随机窗口读取操作是CMOS图像传感器在功能上优于CCD的一个方面，也称之为感兴趣区域选取。此外，CMOS图像传感器的高集成特性使其很容易实现同时开多个跟踪窗口的功能。2)、抗辐射能力。总的来说，CMOS图像传感器潜在的抗辐射性能相对于CCD性能有重要增强。3)、系统复杂程度和可靠性。采用CMOS图像传感器可以大大地简化系统硬件结构。4)、非破坏性数据读出方式。5)、优化的曝光控制。值得注意的是，由于在像元结构中集成了多个功能晶体管的原因，CMOS图像传感器也存在着若干缺点，主要是噪声和填充率两个指标。鉴于CMOS图像传感器相对优越的性能，使得CMOS图像传感器在各个领域得到了广泛的应用。