文 献 综 述
摘要:近年来,CMOS图像传感器因为具有高集成、低功耗、工艺简单和开发周期短等优点而快速发展。然而传统的前照式CMOS传感器却存在噪声较大、光能利用率较低等问题,因此,背照式CMOS传感器应运而生。通过对背照式CMOS传感器成像原理的深入探究,编写出CMOS传感器的驱动时序,在FPGA板上驱动其成像,最后对低照度图像进行图像增强处理,抑制其背景噪声,保护目标图像细节。
关键词: CMOS,低照度,光电成像,FPGA
一、研究背景及研究意义
在当今的图像技术领域中,CMOS传感器较之CCD器件,具有高集成、低电压、低功耗、低成本等优势,随着工艺水平的不断提高,被广泛应用于工业、监控、航空和航天等各个领域。然而,传统的前照式CMOS传感器具有灵敏度较低、噪声较高等问题,因此,背照式CMOS传感器应运而生。背照式CMOS传感器优化了像素结构,提高了器件灵敏度,降低噪声。因为在灵敏度上有了显著提高,背照式CMOS传感器非常有利于在低照度条件下成像,所以在荧光成像、法医鉴定、高压电线电晕检测等科学研究领域有诸多运用。目前,对背照式CMOS图像传感器深入研究和开发应用已经成为当前的热门话题,其中驱动技术和数字视频成像是当前研究问题的核心之一。
二、研究现状
2.1 背照式CMOS图像传感器的国外研究现状
由于CMOS工艺的不断成熟和发展,使其在集成电路制造中占有越来越重要的地位。拥有更高灵敏度和信噪比的背照式CMOS图像传感器更是被广泛应用于科学技术层面,被各大公司开发利用。
2008年6月,索尼公司推出的背照式CMOS传感器商品名称为Exmor R,首先在DV摄像机中得到应用。 Exmor R CMOS背面照明技术感光元件,改善了传统CMOS感光元件的感光度。
2010年2月OmniVision推出的第二代背照式技术OmniBSI-2,其象素尺寸仅为l.lum,甚至可以在提供更出色成像质量的同时将这一数值缩小到0.9urn,这一新的像素技术创造了行业领先的低照度灵敏度,同时还能在一定程度上改善暗电流噪声和最大阱容。OmniBSI一技术在带来良好的成像质量的同时,还能提升灵敏度,特别是增强低照度性能。
