CMOS摄像机的工作原理
CMOS 光电传感器经光电转换后直接产生电流(或电压) 信号,信号读取十分简单; CCD 图像传感器仅能输出模拟电信号,输出的电信号还需经后续地址译码模数转化图像信号处理器处理,需提供3 组不同的电源和同步时钟控制电路,集成度非常低。
由于CMOS 图像传感器的应用,新一代图像系统的开发研制已经得到了迅速发展,并且随着经济规模的形成,其生产成本也得到了降低. 高集成单芯片CMOS 图像传感器使有关图像的应用更容易实现. 增加和改善了许多功能,如自动增益控制、自动曝光控制、伽玛校正、背景补偿和自动黑点校正. 所有的彩色矩阵处理功能都被集成在芯片上. CMOS 集成度高,将会在功耗、大小、系统及成本上有竞争优势. 带CMOS 图像传感器的手机价格低,使用方便,同PC 机结合可进行编辑,配合高性能的打印机以及计算机上网的普及,市场需求量会快速增长。 CMOS成像器件工作原理如图1所示,它的主要组成部分是晌核像敏单元阵列和MOS场效应管集成电路,而且这两部分是集成在同一硅片上的。像敏单元阵列实际上是光电二极管阵列它也有线阵和面阵之分。
图1所示的像敏单元阵列按H和V方向排列成方阵,方阵中的每一个像敏单元都有它在H、V各方向上的地址,并可分别由两个方向的地址译码器进行选择;每一列像敏单元都对应于一个列放大器,列放大器的输出信号分别接到由H方向地址译码控制器进行选择的模拟多路开关,并输出至输出放大器;输出放大器的输出信号送往A/D转换器进行模数转换,经预处理电路处理后通过接口电路输出。图中的时序信号发生器为整个CMOS图像传感器提供各种工作脉冲,这些脉冲均可受控于接口电路发来的同步控制信号。
CMOS成像器件原理图
在CMOS图像传感器的同一芯片中,还可以设置其他数字处理电路。例如,可进行自动曝光处理、非均匀性补偿、白平衡处理、γ校正、黑电平控制处理。甚至滑谨禅可将具有运算和可编程功能的DSP器件制作在一起,形成具有多种功能的器件。
为了改善CMOS图像传感器的性能,在许多实际的器件结构中,光敏单元常与放大器制作成一体,以提高灵敏度和信噪比。 CMOS图像传感器的功能很多,组成也很复杂。其器件工作原信尘理如图1 所示,它由像敏单元、行列开关、地址译码器和A/D转换器等许多部分组成较为复杂的结构。这就需要使诸多的组成部分按一定的程序工作,以便协调各组成部分的工作。为了实施工作流程,还要设置时序脉冲,利用它的时序关系去控制各部分的运行次序,用它的电平或前后沿信号去适应各组成部分的电气性能。CMOS图像传感器的典型工作流程如图2 所示。
照相机的成像原理是什么
照相机成像原理:照相机的镜头相当于一个凸透镜,来自物体的光经过照相机的镜头后会聚在胶片上,成倒立、缩小的实像。