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Southwest university of science and technology 课题研究报告 CMOS图像传感器 CMOS图像传感器的工作原理 3.3 彩信手机 二CMOS传感器的发展历程 三CMOS的优缺点 优点 四CMOS与CCD的比较 评判一款百万高清监控摄像头的好坏，总有几个技术指标。对于CCD和CMOS传感器来说，同样也有几个硬性指标。传感器的主要技术指标有帧率、像素、靶面尺寸、感光度、信噪比、电子快门等。??? 帧率。既指单位时间所记录或者播放的图片的数量，连续播放一系列图片就会产生动画效果，根据人类的视觉系统，当图片的播放速度大于15幅/秒的时候，人眼就基本看不出来图片的跳跃;在达到24幅/s～30幅/s之间时就已经基本觉察不到闪烁现象了。每秒的帧数(fps)或者说帧率表示图形传感器在处理场时每秒钟能够更新的次数。高的帧率可以得到更流畅、更逼真的视觉体验; ??? 像素。传感器上有许多感光单元，它们可以将光线转换成电荷，从而形成对应于景物的电子图像。而在传感器中，每一个感光单元对应一个像素(Pixels)，像素越多，代表着它能够感测到更多的物体细节，从而图像就越清晰。像素越高，意味着成像效果越清晰; ??? 靶面尺寸。图像传感器感光部分的大小。一般用英寸来表示，和电视机一样，通常这个数据指的是这个图像传感器的对角线长度，如常见的有1/3英寸，靶面越大，意味着通光量越好，而靶面越小则比较容易获得更大的景深。比如1/2英寸可以有比较大的通光量，而1/4英寸可以比较容易获得较大的景深。 ??? 感光度。即是通过CCD或CMOS以及相关的电子线路感应入射光线的强弱。感光度越高，感光面对光的敏感度就越强，快门速度就越高，这在拍摄运动车辆，夜间监控的时候尤其显得重要; ??? 信噪比。是信号电压对于噪声电压的比值，信噪比的单位用dB来表示。一般摄像机给出的信噪比值均是AGC(自动增益控制)关闭时的值，因为当AGC接通时，会对小信号进行提升，使得噪声电平也相应提高。信噪比的典型值为45～55dB，若为50dB，则图像有少量噪声，但图像质量良好;若为60dB，则图像质量优良，不出现噪声，信噪比越大说明对噪声的控制越好； ??? 电子快门。是比照照相机的机械快门功能提出的一个术语。其控制图像传感器的感光时间，由于图像传感器的感光值就是信号电荷的积累，感光越长，信号电荷积累时间也越长，输出信号电流的幅值也越大。电子快门越快，感光度越低，适合在强光下拍摄。 五总结 　　CMOS传感器芯片已广泛用于数码相机、保安监控和医疗设备等诸多领域。在低分辨率应用领域中，Pinkhill[21]公司用于娱乐和玩具行业的成像系统，Marshall公司推出的单片照相机，VLSIVision公司生产的用于儿童娱乐即时拍照新概念相机，韩国汉城国立大学电子工程学院集成系统 实验室利用64×256阵列传感器开发的指纹识别系统等；在中、高分辨率应用领域[22]，CMOS图像传感器也得到广泛的发展和应用，如VLSIVision生产的单色384×287像素和320×243像素的CMOS摄像机及阵列达1000×800的用于数字相机的彩色图像传感器，美国Omnivision公司开发的CMOS图像传感器系列产品有640×480，1024×768(黑白、彩色)图像传感器及正在开发的高分辨率1280×1024图像传感器，Rockwell半导体系统所研制的用于数字和视频领域的640×480，800×600，960×720阵列高分辨率CMOS图像传感器，美国宇航局喷气实验室设计制造的含有1024×1024阵列CMOS图像传感器的彩色相机，Sunni公司正在开发用于指纹识别和二维条形码识别的高集成度CMOS图像传感器。 　　目前CMOS图像传感器主要朝着高分辨率、高动态范围、高灵敏度、超微型化、数字化、多功能化的方向发展[22]。随着CMOS图像传感器技术的完善和发展，它的应用范围也会不断拓宽，全球CMOS图像传感器销售量将逐年大幅度增长。据In-Stat[11,12]的统计和预测，1997年全球CMOS图像传感器销售总额为0.54亿美元，1998年增至2.18亿美元，1999年则达到了10.03亿美元。2000年销售总额在1999年的基础上翻了大约一番，增至20.58亿美元，2001年增至36.78亿美元，其中，2005年CMOS图像传感器出货量占所有图像传感器的比例将由2001年的23%提高至47%。CMOS图像传感器的价格也将从1999年的10美元下跌至2004年的5美元以下。到2004年，置入移动设备的CMOS相机，在全球市场将达到6000万部，销售额达到3亿美元。