CMOS图像传感器

摘要： CMOS图像传感器(CIS, CMOS image sensor)相机是照相装置中常用的成像设备。在核工业环境下的监控过程中,CIS易受γ辐射影响产生噪声,影响图像的成像分辨率,有必要从系统角度评估CIS相机抗辐照能力。通过利用^(60)Co-γ放射源对CIS相机进行辐照实验,分别得到了典型CIS相机的噪声与图像分辨率和辐射剂量的函数关系,进而求出满足相应分辨率条件下CIS相机的辐照剂量上限。研究结果显示,对于相机成像图片目标区域的最小灰度值区域噪声数量占比σ≤2%,CIS相机电离总剂量(total ionizing dose, TID)小于150 krad(Si),相机分辨率没有明显降低。并且在通过ISO 12233:2014 eSFR测试相机分辨率中发现,利用基于楔形图获取混淆的开始频率测试法评估辐照相机分辨率参数比SFR测试法更具合理性。

摘要： 针对移动终端图像处理传感器对速度和精度的高要求,设计了一种CMOS图像传感器(CIS)的10 bit的ADC模块,在该模块的DAC单元,采用基于多级电流镜的电流型DAC电路的设计,以提高响应速度,同时采用多重采样的方式抑制电路本身的噪声比;在比较器单元,采用了并列开环多级比较器的设计,以达到芯片对速度的要求;在计数器单元,用格雷码进行计数编码,同时对编码结果以阵列的方式进行高速锁存。电路使用SMIC 65 nm的工艺进行设计验证,测试结果表明在500 MHz的工作频率下,ADC的DNL为0.787~1.192LSB,INL为–0.0548%~0.0608%,有效位数为10 bit。

摘要： 基于高动态CMOS图像传感器的需求,本文通过理论计算与spectre仿真的模拟IC设计方法,实现了一款10 bit 10MSPS流水线模数转换器(ADC)。该电路在UMC 0.11um CMOS工艺下实现,ADC以10M/S的采样频率对499.27KHZ的输入频率进行采样,得到微分非线性误差(DNL)和积分非线性误差(INL),分别为-0.29/0.298LSB和-0.29/0.24LSB,无杂散动态范围(SFDR)为65.18dB,有效位数(ENOB)为9.676bit。仿真结果表明,该ADC满足系统要求,对高动态CMOS图像传感器研究有一定意义。

摘要： 传统的二值化图像处理需要将采集的图像先保存到电脑上,再用matlab进行二值化处理。图像处理起来比较麻烦,也不能对图像进行实时显示和保存。本文主要阐述了一种集成的解决方案,对于图像的二值化处理直接在FPGA上实现,无需电脑软件的二次处理。本系统主要由FPGA、SDRAM、CMOS图像传感器、USB组成。经过硬件系统处理之后,可以得到二值化之后的实时图像,上位机可以实时显示和保存二值化图像,简化了用电脑采集处理的过程,对图像采集处理系统集成化有一定的促进作用。

摘要： 面向科研领域应用的CMOS图像传感器,需要具有低噪声、高动态范围和高灰度分辨率的特点.本文分析了多通道扩展计数ADC结构的性能,提出了一种基于相关多采样技术(Correlated Multiple Sampling,CMS)的15位四通道扩展计数ADC.该ADC的4个并行输入通道采用增量型ADC,第二级采用1个循环型ADC在通道间复用.ADC电路基于0.11μm CMOS工艺进行设计,仿真结果显示,在128次多采样下,ADC的分辨率为15位,信号信噪比可提高9.22 dB,此时积分非线性(INL)和微分非线性(DNL)分别为-3.32 LSB和-2.58 LSB,4通道最高采样率为133 KSPS,在3.3 V电源电压下,平均每通道功耗为650μW.

摘要： 针对应用于物联网及人工智能等领域的CMOS图像传感器功耗受限于传统高压四管钳位光电二极管(Four Transistors Pinned Photodiode,4T-PPD)有源像素的问题,设计了低压4T-PPD有源像素。首先,基于热扩散、自诱导漂移及边缘场漂移理论,分析了PPD内部电荷转移机制的理论。其次,基于理论分析提出了用五指形像素层取代传统方形像素层,以解决低压PPD内部电荷不完全转移引起的图像拖尾。CMOS图像传感器采用0.11μm 1P3M标准CMOS工艺流片,测试结果表明:设计的五指形4T-PPD有源像素在低压1.5 V下,与传统方形像素相比残余电荷下降了80%,满阱容量为4928e^(-),动态范围可达67.3 dB,随机噪声仅为1.55e^(-)_(rms),性能指标可与传统高压4T-PPD有源像素相比拟。

摘要： 为获得二维材料混合信号中微弱的调制信号,文中基于具有弱信号检测能力和大动态范围的CMOS图像传感器芯片S10122,选用ADI公司16位精度的LTC2204芯片和LTC1668芯片,使用两次采样模数转换(ADC)的方法设计一个大动态微弱信号检测电路。该电路在保证采样速率的前提下,可将16位ADC精度提高到18位,且采样速率达到20 MSPS。测试结果表明:文中电路能够有效地检测出微弱信号,且信号幅值随光强变化而变化。传感器采集到的信号能够通过USB模块有效传输至上位机,传输速率达到38.6 MB/s,实现了低精度ADC对微弱信号的高精度测量,满足实际探测需求。文中设计的两次采样电路具有电路结构简单、成本低、噪声干扰小的特点,与现有采样方法相比,具有更高的采样精度和速度,可为微弱信号的快速、高精度检测提供一种研究方向。

摘要： 为减小速度与加速度测量装置的体积并降低其制造成本,本文开发设计了一套基于单目视觉的速度与加速度测量装置。该装置以CMOS图像传感器为基础采集图像信息,结合计算机视觉、数字图像处理、计算机编程等关键技术,对图像数据进行处理,实现了对运动物体的速度和加速度的测量。

摘要： 该文提出了一种粗分电流源加细分电流源的分段结构10 bit电流舵斜坡发生器。电路主要由电流源及开关电路、输出电路和校准电路构成。粗分电流源采用高6 bit温度计编码,细分电流源采用低4 bit二进制编码实现,单位电流源采用共源共栅结构。采用UMC0.18μm CMOS工艺对电路进行设计并仿真验证。验证结果表明,前仿真DNL为-0.012~+0.095 LSB,INL为-0.012~+0.008 LSB,后仿真DNL和INL分别为-0.005~+0.135 LSB,-0.045~+0.115 LSB,表明斜坡发生器线性度良好,满足系统要求。

摘要： 基于菲克定律和电子漂移理论,对离子注入和扩散全过程进行深入理论分析,提出了一种高效的任意梯度掺杂分布的实现方法。以实现线性梯度掺杂分布为例,分别通过模拟计算和工艺仿真验证了该方法的正确性。通过该方法,可以精确地计算离子注入能量、注入剂量,以及热扩散需要的时间等工艺参数,进而针对目标掺杂分布设计特定结构的光刻掩模板,只通过一次离子注入,即可制造具有任意分布函数的掺杂区域。应用该方法设计了一个具有梯度掺杂Photodiode的5μm CMOS图像传感器像素,与同条件下传统工艺的像素进行对照实验,实验结果表明具有梯度掺杂Photodiode的像素内部光生电荷传输效率提升显著;在控制除了Photodiode以外的其他区域结构完全一致的条件下,应用本文方法设计的像素与传统工艺设计的像素相比,在复位阶段对相同栅极电压的响应速度提升了10倍,满阱容量与动态范围提升了20%。

摘要： 火炮多光轴角度零位一致性标校是多传感器光电武器系统正常使用的基本保证。本文提出一种基于图像法的海上目标多光轴标校技术，利用动态光学中光学铰链技术和基于CMOS图像传感器的视频成像技术实现多光轴一致性检测，给出了系统原理框图和检测方法，分析表明：该方法能够解决舰载武器系统多光轴的高精度、快速标校问题，具有推广应用的前景和价值。

摘要： 火炮多光轴角度零位一致性标校是多传感器光电武器系统正常使用的基本保证。本文提出一种基于图像法的海上目标多光轴标校技术，利用动态光学中光学铰链技术和基于CMOS图像传感器的视频成像技术实现多光轴一致性检测，给出了系统原理框图和检测方法，分析表明：该方法能够解决舰载武器系统多光轴的高精度、快速标校问题，具有推广应用的前景和价值。

摘要： 火炮多光轴角度零位一致性标校是多传感器光电武器系统正常使用的基本保证。本文提出一种基于图像法的海上目标多光轴标校技术，利用动态光学中光学铰链技术和基于CMOS图像传感器的视频成像技术实现多光轴一致性检测，给出了系统原理框图和检测方法，分析表明：该方法能够解决舰载武器系统多光轴的高精度、快速标校问题，具有推广应用的前景和价值。

摘要： 火炮多光轴角度零位一致性标校是多传感器光电武器系统正常使用的基本保证。本文提出一种基于图像法的海上目标多光轴标校技术，利用动态光学中光学铰链技术和基于CMOS图像传感器的视频成像技术实现多光轴一致性检测，给出了系统原理框图和检测方法，分析表明：该方法能够解决舰载武器系统多光轴的高精度、快速标校问题，具有推广应用的前景和价值。

摘要： 火炮多光轴角度零位一致性标校是多传感器光电武器系统正常使用的基本保证。本文提出一种基于图像法的海上目标多光轴标校技术，利用动态光学中光学铰链技术和基于CMOS图像传感器的视频成像技术实现多光轴一致性检测，给出了系统原理框图和检测方法，分析表明：该方法能够解决舰载武器系统多光轴的高精度、快速标校问题，具有推广应用的前景和价值。

摘要： 火炮多光轴角度零位一致性标校是多传感器光电武器系统正常使用的基本保证。本文提出一种基于图像法的海上目标多光轴标校技术，利用动态光学中光学铰链技术和基于CMOS图像传感器的视频成像技术实现多光轴一致性检测，给出了系统原理框图和检测方法，分析表明：该方法能够解决舰载武器系统多光轴的高精度、快速标校问题，具有推广应用的前景和价值。

摘要： 本文利用CMOS图像传感器开窗技术可以获取到光斑不同区域的强度,建立光斑灰度值与接收功率之间的关系并对成像质量进行分析。实验结果表明,在曝光时间一定的情况下,CMOS图像传感器接收到的光斑的灰度值与接收功率成线性关系。将其应用于接收端成像探测,可以对畸变波前进行分区探测,从而实现快速的光束能量分布分析,并应用于自适应光学系统中执行波前重构功能。

摘要： 本文利用CMOS图像传感器开窗技术可以获取到光斑不同区域的强度,建立光斑灰度值与接收功率之间的关系并对成像质量进行分析。实验结果表明,在曝光时间一定的情况下,CMOS图像传感器接收到的光斑的灰度值与接收功率成线性关系。将其应用于接收端成像探测,可以对畸变波前进行分区探测,从而实现快速的光束能量分布分析,并应用于自适应光学系统中执行波前重构功能。

摘要： 本文利用CMOS图像传感器开窗技术可以获取到光斑不同区域的强度,建立光斑灰度值与接收功率之间的关系并对成像质量进行分析。实验结果表明,在曝光时间一定的情况下,CMOS图像传感器接收到的光斑的灰度值与接收功率成线性关系。将其应用于接收端成像探测,可以对畸变波前进行分区探测,从而实现快速的光束能量分布分析,并应用于自适应光学系统中执行波前重构功能。

摘要： 本文利用CMOS图像传感器开窗技术可以获取到光斑不同区域的强度,建立光斑灰度值与接收功率之间的关系并对成像质量进行分析。实验结果表明,在曝光时间一定的情况下,CMOS图像传感器接收到的光斑的灰度值与接收功率成线性关系。将其应用于接收端成像探测,可以对畸变波前进行分区探测,从而实现快速的光束能量分布分析,并应用于自适应光学系统中执行波前重构功能。

摘要： 一种彩色滤光片，所述彩色滤光片包括：红色像素，其中波长为400nm的光的透射率为15％以下，并且波长为650nm的光的透射率为90％以上；绿色像素，其中波长为450nm的光的透射率为5％以下，并且波长在500nm至600nm的范围内的光的透射率为90％以上；和蓝色像素，其中波长为450nm的光的透射率为85％以上，波长为500nm的光的透射率为10％至50％，并且波长为700nm的光的透射率为10％以下。

摘要： 一种CMOS图像传感器像素电路及CMOS图像传感器，包括第一复位电路，输出端与光电二极管的负极耦接，适于在一个曝光周期内开启关闭两次；光电二极管，正极与地耦接；第一传输晶体管，输入端与光电二极管的负极耦接，输出端与第一存储节点耦接，控制端输入第一控制信号；第二传输晶体管，输入端与光电二极管的负极耦接，输出端与第二存储节点耦接，控制端输入第二控制信号；第一存储节点，与第一传输晶体管的输出端耦接；第二存储节点，与第二传输晶体管的输出端耦接。上述方案能够减少CMOS图像传感器拍摄LED灯光时产生图像伪影，提高CMOS图像传感器的动态范围。

摘要： 一种彩色滤光片，所述彩色滤光片包括：红色像素，其中波长为400nm的光的透射率为15％以下，并且波长为650nm的光的透射率为90％以上；绿色像素，其中波长为450nm的光的透射率为5％以下，并且波长在500nm至600nm的范围内的光的透射率为90％以上；和蓝色像素，其中波长为450nm的光的透射率为85％以上，波长为500nm的光的透射率为10％至50％，并且波长为700nm的光的透射率为10％以下。

摘要： 本公开实施例提供一种电容器、CMOS图像传感器的制备方法及CMOS图像传感器。所述电容器的制备方法包括：提供衬底，所述衬底内形成有具有间隔且电学相连的第一垫和第二垫；所述衬底上形成有第一层间介质层，所述第一层间介质层内形成有沟槽，所述第一层间介质层上及所述沟槽内的侧壁和底部形成有电容层，所述电容层包括位于最下层的第一极板层以及最上层的第二极板层，所述沟槽内被所述电容层填充后形成第一开口；形成刻蚀缓冲层；去除所述第一开口之外区域的刻蚀缓冲层和电容层，暴露出第一层间介质层；以及形成第二层间介质层，在所述第二层间介质层内形成第一导电通道和第二导电通道，分别与所述沟槽底部的第二极板层和所述衬底内的第二垫电学相连。

摘要： 本发明提供了一种CMOS图像传感器的列shading校正方法及CMOS图像传感器，校正方法包括如下步骤：S1：根据CMOS图像传感器的像素单元的列数选取若干个节点列；S2：上电读取像素单元的第一帧遮黑行，获取若干个节点列对应的遮黑行的数值；S3：根据节点列以及对应的遮黑行的数值获取横坐标为列数纵坐标为遮黑行数值的shading拟合曲线；S4：上电读取CMOS图像传感器的图像行，对输出的图像数据根据shading拟合曲线进行校正处理，得到校正后的图像数据。本发明提供的CMOS图像传感器的列shading校正方法及CMOS图像传感器，可以解决现有技术中CIS的列shading会引起暗电平校正偏差从而导致图像画面局部偏色的问题。

摘要： 本申请实施例提供了一种CMOS图像传感器测试方法、装置及CMOS图像传感器测试机，涉及半导体测试技术领域。其中，该方法包括：通过应用层，响应于获取到的测试指令，向驱动层发送电压控制指令；通过驱动层，响应于电压控制指令，控制开关矩阵单元导通第一连接；当DUT处于工作状态，通过应用层，向驱动层发送测试指令；通过驱动层，控制开关矩阵单元根据测试指令导通第二连接和/或第三连接；通过应用层与驱动层的交互，基于第二连接对DUT进行图像测试，或者，基于第三连接对DUT进行电性测试。本申请实施例可以解决相关技术中利用通用ATE测试机搭配图像采集卡的组合方案测试CMOS图像传感器存在测试成本高的问题。

摘要： 本发明提供一种CMOS图像传感器的形成方法及CMOS图像传感器，其中，所述CMOS图像传感器包括：转移晶体管、复位晶体管、复合晶体管；所述复合晶体管由源跟随晶体管和行选通晶体管所组成，用于实现源跟随晶体管、行选通晶体管的功能；其中，所述复合晶体管的栅极区域为两栅结构，两栅结构之间直接通过氧化层进行间隔，从而可以在节省面积的同时，提高器件的速度。

摘要： 本发明提供了一种CMOS图像传感器的校对办法及装置、CMOS图像传感器模组。其中，所述CMOS图像传感器的校对办法，包括：提供CMOS图像传感器模组，所述CMOS图像传感器模组包括：待校正的CMOS图像传感器和镜头，所述镜头的光心正对所述CMOS图像传感器感光区；提供固定亮度的光源，对准所述镜头的正上方；启动CMOS图像传感器，使之进入正常工作状态；调整所述CMOS图像传感器的参数，当输出图像的中心区域亮度为满量程亮度的1/2~2/3时，抓取此时的输出图像作为测试图像；采集所述测试图像的数据，通过计算处理得到镜头衰减补偿参数。本发明提出的一种CMOS图像传感器的校对方法，解决了CMOS图像传感器模组镜头衰减存在一致性差异的问题。

摘要： 一种CMOS图像传感器像素电路及CMOS图像传感器，包括第一复位电路，输出端与光电二极管的负极耦接，适于在一个曝光周期内开启关闭两次；光电二极管，正极与地耦接；第一传输晶体管，输入端与光电二极管的负极耦接，输出端与第一存储节点耦接，控制端输入第一控制信号；第二传输晶体管，输入端与光电二极管的负极耦接，输出端与第二存储节点耦接，控制端输入第二控制信号；第一存储节点，与第一传输晶体管的输出端耦接；第二存储节点，与第二传输晶体管的输出端耦接。上述方案能够减少CMOS图像传感器拍摄LED灯光时产生图像伪影，提高CMOS图像传感器的动态范围。

摘要： 本发明提供了一种CMOS图像传感器的制造方法，包括：提供一衬底，所述衬底上形成有栅氧化层和多晶硅栅极，所述多晶硅栅极和所述栅氧化层的交界处形成有氧空位；对所述多晶硅栅极进行P型离子注入；对所述多晶硅栅极进行氟离子注入以使氟离子占据所述氧空位，并去除所述掩膜层。进一步的，本发明还提供一种CMOS图像传感器，包括：衬底、栅氧化层以及多晶硅栅极，其中，所述多晶硅栅极中注入的氟离子占据所述多晶硅栅极和所述栅氧化层的交界处的氧空位。对所述多晶硅栅极进行氟离子注入可以使得所述氟离子占据所述氧空位并与所述多晶硅栅极的硅原子形成共价键，改善多晶硅栅极和所述栅氧化层交界处的晶格缺陷，从而改善CMOS图像传感器的随机噪声缺陷。