5T结构全局曝光CMOS图像传感器的研究与设计

阐述一种5T全局曝光像素结构的设计。通常的全局曝光CMOS图像传感器采用的是4T结构,该5T全局曝光像素结构在原有结构基础上增加一个曝光控制管,实现对曝光操作的控制,可以使曝光与积分值读出同步进行,提高图像传感器的工作效率,使其有更高的帧频,同时克服电子溢流等问题,使得其拥有更高的成像质量。

高动态科学级CMOS相机系统的设计

为了满足全局曝光模式下对高动态范围CMOS相机需求,基于CIS-2521sCMOS器件设计出一个相机系统,通过研究CIS-2521芯片像素读出结构特点和全局曝光模式下驱动时序特点,选用FPGA搭载DDR3作为处理架构,在FPGA内部完成了成像参数控制,sCMOS驱动时序,图像数据采集,图像预处理等SOPC片上一体化设计,并对各个模块功能进行了介绍。设计的相机系统进行成像测试,实现了连续输出50帧/s,2 560×2 160像素,14bit有效深度的高清晰度高动态范围图像,基本满足科学级成像条件的需求。

高动态科学级CMOS相机设计与成像分析

为了满足高动态范围高灵敏度的全局曝光模式下成像系统的需求,基于CIS-2521科学级CMOS图像传感器设计了一个相机系统,通过分析CIS-2521芯片像素读出结构特点,通过芯片内部模拟相关双采样与FPGA片内数字域相关双采样完成相关四采样算法,列向噪声去除效果明显。通过设计曲线拟合双增益通道图像数据合成输出,保证了系统成像有较高输出动态范围。相机常温下输出图像峰值信噪比达62.9dB,采用半导体制冷后输出图像峰值信噪比74.3dB。根据EMVA1288标准实测相机动态范围达到78.2dB,设计的相机系统实现了每秒50帧2 560×2 160像素,16bit深度高清晰度高动态范围图像的实时全局曝光成像输出,能够满足低照度条件下的高帧频高动态范围成像的需求。

应用于高光谱成像的CMOS图像传感器

文中介绍了应用于高光谱地球观测的CMOS有源图像传感器。该器件由全局曝光模式的像素组成512×256面阵,可实现450帧/s的帧频。全局曝光模式是由在光二极管外增加1个储存电容的方式实现的。该器件采用0.5μm标准CMOS工艺,满阱电子达到140 000电子,瞬态噪声29电子,动态范围74 d B。采用该器件开发的高光谱成像仪的空间及频谱分辨率具有很高水平。

电子束光刻的快速邻近效应校正

提出了实现电子束光刻的快速邻近效应校正的分级模型。首先利用矩阵实现内部最大矩形和顶点矩形的快速替换,然后对内部最大矩形和顶点矩形进行校正迭代。在校正迭代的过程中,用局部曝光窗口与曝光强度分布函数直接卷积计算邻近图形对关键点产生的有效曝光剂量,将整个曝光块近似为一个大像点,以计算全局曝光窗口中的曝光图形对关键点产生的有效曝光剂量,实现了快速图形尺寸校正。在与同类软件精度相同的情况下,提高了运算速度。

一种车载疲劳驾驶预警系统设计方案

疲劳驾驶已经成为影响行车安全的元凶之一,针对当前驾驶员的疲劳驾驶行为检测类设备主要集中在汽车后装市场现状,及汽车前装疲劳驾驶行为检测类产品相对较少的情况下,结合当前人工智能迅速普及的现状,提出了一种适合车载前装的驾驶员疲劳驾驶预警系统(DMS)设计方案,及相应安装、部署方法。该硬件系统主机基于i.mx6主控方案,配以全局曝光的近红外Camera,辅助图像处理算法检测疲劳驾驶行为,并将检测结果通过CAN总线输出给车载主机系统。

电子束光刻中的相互邻近效应校正技术研究

本文研究了基于形状修正的电子束光刻分级邻近效应校正技术,在内部邻近效应校正的基础上,在计算图形之间产生的相互邻近效应过程中,采用了局部曝光窗口和全局曝光窗口机制。局部曝光窗口的区域小,对计算精度影响大,采用累积求和的方法进行精确计算;全局曝光窗口区域大,对计算精度影响小,采用大像点近似的方法进行计算,从而更快速地实现邻近效应校正。该技术的应用,满足了校正精度和运算速度两方面的要求。实验结果与模拟结果一致,表明通过采用局部曝光窗口和全局曝光窗口机制,能够快速地实现相互邻近效应校正,在校正精度相同的情况下,有效提高了运算速度。