图像传感器PPT.pptxVIP

图像传感器一、图像传感器概述 图像传感器是传感技术中最主要的一个分支，广泛应用于各种领域，它是 PC 机多 媒体世界今后不可缺少 的外设，也是安保器件，包括光 电鼠标、支持数码照相技术的手 机以及消费电子、医药和工业市 场中的各种新应用。每种应用都有其独特的客户系统要求。图像传感器属于光电产业里的光电元件类，随着/edigi/数码技术、/html/keyword/101/101932.html半导体/html/keyword/105/105550.html制造技术以及网络的迅速发展 ，目前市场和业界都面临着跨越 各/html/keyword/102/102305.html平台的视讯、/html/keyword/105/105577.html影音、通讯大整 合时代的到来，勾划着未来人类 的日常生活的美景。以其在日常生活中的应用，无疑要属数码相机产品，其发展速度可以用日新月异来形容。短短的几年，数码相机就由几十万像素，发展到４００、５００万像素甚至更高。二、图像传感器的分类 以产品类别区分，图像传感器产品主要分为：（1）ＣＣＤ（ Charge Coupled Device ，电荷耦合元件）（2）ＣＭＯS（Complementary Metal-Oxide Semiconductor ，金属氧化物半导体元件）2.1、什么是CCD图像传感器 CCD：电荷藕合器件图像传感器CCD（Charge?Coupled?Device），它使用一种高感光度的半导体材料制成，能把光线转变成电荷，通过模数转换器芯片转 换成数字信号，数字信号经过压 缩以后由相机内部的闪速存储器 或内置硬盘卡保存，因而可以轻 而易举地把数据传输给计算机，并借助于计算机的处理手段，根据需要和想像来修改图像。CCD电荷注入当光线透射到CCD的MOS结构上时，光子穿过透明电极和氧化层，进入P型Si衬底，激发过剩的载流子。电子空穴对在电场作用下分离，形成信号电荷，这些信号电荷存储在表面“势阱”中。CCD电荷转移CCD的信号输出由UD、R、衬底p和n＋区构成反向偏置二极管，相当于无限深势阱，进入反向偏置二极管的电荷将产生输出电流ID，其大小与注入到二极管的信号电荷量成正比。由于ID的存在，使A点的电位发生变化，把A点的电位采样出来，通过放大器放大输出。电流输出方式2.2、CMOS图像传感器CMOS图像传感器诞生时间比CCD早（1969），它是一种用传统的半导体芯片工艺方法将光敏元件、放大器、ADC、存储器、数字信号处理器和计算机接口电路集成在一块硅片上的图像传感器。结构简单、成品率高、价格低廉应用广泛：网络摄像头超市、楼宇监控手机照相汽车倒车影像CMOSCMOSCMOS传感器的工作原理主要是利用硅和锗这两种元素所做成的半导体，使其在CMOS上共存着带N（带–电）?和?P（带+电）级的半导体，这两个互补效应所产生的电流即可被处理芯片纪录和解读成影像。 CCD 与 CMOS比较CCD传感器在灵敏度、分辨率、噪声控制等方面优于CMOSCMOS具有低成本（通用的半导体生产工艺）、低功耗、高集成度的特点。CMOS帧频远高于CCDCMOS可以实现ROI读出，这一特性为图像压缩、视频跟踪等应用提供了极大的灵活性。CMOS没有CCD中的转移效率问题目前CCD主要在应用在天文、军事、科研等高端领域，而CMOS占据了中低端应用领域。三、图像传感器的应用 1.CCD传感器在汽车上的应用 后视系统是将摄像头安装在汽车的尾部，通过驾驶室的显示器将车后的情景显示给驾驶员，使其能够清晰的观察到车后通过后视镜无法观察到的区域，提高驾驶的舒适性并且避免事故的发生。目前，后视系统是图像传感器在车上最广泛最实际的应用。车辆可根据后视系统估计出车的位置及障碍物的距离，准确计算出车辆的预计轨迹，达到自动停车。也可以提供给驾驶员盲区图像。 车道保持系统。该系统是基于图像处理以及图像识别技术的，属于图像识别技术在汽车上应用的先例。当车道偏离正常车车道时，给予驾驶员提醒。 全景监视系统，顾名思义就是能够监视车辆周围所有相关的情况。其主要的结构就是在车的前后和左右各装配一个传感器，同时将各个传感器的图像数据进行拼接，以达到鸟瞰的效果。三、图像传感器的应用 2、微光图像传感器? 人们利用电子增强技术，制成了级联式的像增强器，通过这种像增强可以观测照度低于0.1lx的景物。这种微光图像传感器与直视夜视仪相比有如下优点：便于利用图像处理技术；可以实现图像的远距离传输或远距离遥控摄像；便于和光电自动控制系统构成电视跟踪装置，直接用于武器制导、指挥射击等领域，并具有较强的抗干扰能力和快速反应的特点；能够供更多的人在更为广泛的场所同时观察；可以录像并长期保存。? 虽然微光传感器在体积、重量、能耗、成本、使用维护等方面不如直视夜视仪，但由于上