一种应用于高动态范围CMOS图像传感器的曝光控制技术

针对提高CMOS图像传感器的动态范围,提出了一种新的组合滚筒式曝光技术。由目前现有的技术可知,多次滚筒式曝光一般选择在单帧的时间周期内完成。根据不同的曝光参数,CMOS图像传感器芯片输出不同的图像,然后再将其组合成一帧宽动态范围的图像作为最后输出。本文提出的方法,通过充分利用滚筒式曝光时的空闲电路资源,有效地缩短了相邻图像间的时间间隔。这种方法将多次滚筒式曝光穿插进行,实现对目标图像的多次成像,从而有效提高了系统效率和输出响应速度。

基于数字域的真彩色TDI-CMOS图像传感器实现方法

提出一种可以获得RGB模式真彩色图像的时间延迟积分(TDI)型CMOS图像传感器实现方法。将滚筒式曝光应用于TDI技术,采用先累加、后读出的工作方式加快了图像数据读出速度;采用红、绿、蓝三色滤光片循环排列的彩色滤波阵列(CFA)获得真彩色图像,避免色彩失真;推导并验证了数字域TDI算法。结果表明:TDI级数每增大2倍,图像的峰值信噪比(PSNR)提高3dB。

CMOS图像传感器时序控制方法研究与实现

针对CMOS图像传感器滚筒式曝光模式,研究采用多种曝光时间,实现多线段拟合像素输出特性曲线,扩展传感器的动态范围,并改善其平滑性,提高图像清晰度;应用电源保护环、像素二次采样等方法消噪。电路选用charter 0.35μm工艺,经仿真验证满足设计要求。

TDI型CMOS图像传感器时序控制设计与实现

设计了1 024×128时间延迟积分型(TDI)CMOS图像传感器的时序控制电路。基于沿扫描方向的行滚筒式曝光方式、通过增加曝光频率实现了像素间电荷转移的同时性和信号累加的同步性。完成了像素阵列、像素外电荷累加和列级ADC的时序控制电路,相关参数通过I2C总线控制。设计共耗费761个标准逻辑单元,版图大小为125μm×160μm,总的动态功耗40.55μW,泄漏功耗为10.43μW,时序正确并满足要求。时序控制电路与模拟电路的结合实现了TDI型CMOS图像传感器。