基于粗细量化并行与TDC混合的CMOS图像传感器列级ADC设计方法 被引量：2

1

作者 郭仲杰 苏昌勖 +3 位作者 许睿明 程新齐 余宁梅 李晨 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期486-499,共14页

针对传统单斜式模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)和串行两步式ADC在面向大面阵CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)图像传感器读出过程中的速度瓶颈问题,本文提出了一种用于高速CMOS图像传感器的全并行ADC设计方... 针对传统单斜式模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)和串行两步式ADC在面向大面阵CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)图像传感器读出过程中的速度瓶颈问题,本文提出了一种用于高速CMOS图像传感器的全并行ADC设计方法.该方法基于时间共享和时间压缩思想,将细量化时间提前到粗量化时间段内,解决了传统方法的时间冗余问题;同时采用插入式时间差值TDC(Time-to-Digital Converter),实现了全局低频时钟下的快速转换机制.本文基于55-nm 1P4M CMOS工艺对所提方法完成了详细电路设计和全面测试验证,在模拟电压3.3 V,数字电压1.2 V,时钟频率250 MHz,输入电压1.2~2.7 V的情况下,将行时间压缩至825 ns,ADC的微分非线性和积分非线性分别为+0.6/-0.6LSB和+1.6/-1.2LSB,信噪失真比(Signal-to-Noise-and-DistortionRatio,SNDR)为68.271 dB,有效位数(Effective Numbers Of Bits,ENOB)达到11.0489 bit,列不一致性低于0.05%.相比现有的先进ADC,本文提出的方法在保证低功耗、高精度的同时,ADC转换速率提高了87.1%以上,为高速高精度CMOS图像传感器的读出与量化提供了一定的理论支撑. 展开更多

关键词 cmos图像传感器 列并行ADC 单斜式ADC 两步式 全并行 时间数字转换器

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热处理对背照式CMOS传感器信噪比影响的实验研究 被引量：5

2

作者 王生凯 靳川 +4 位作者 乔凯 焦岗成 程宏昌 刘晖 苗壮 《红外技术》 CSCD 北大核心 2019年第6期585-590,共6页

基于真空光电阴极和背照式CMOS图像传感器研制了电子轰击CMOS(EBCMOS)混合型光电探测器。为了对BSI-CMOS图像传感器在EBCMOS混合型光电探测器领域的应用提供可靠性指导,对BSI-CMOS图像传感器进行了100℃~325℃的变温热处理实验,着重分... 基于真空光电阴极和背照式CMOS图像传感器研制了电子轰击CMOS(EBCMOS)混合型光电探测器。为了对BSI-CMOS图像传感器在EBCMOS混合型光电探测器领域的应用提供可靠性指导,对BSI-CMOS图像传感器进行了100℃~325℃的变温热处理实验,着重分析了热处理后的BSI-CMOS图像传感器的光响应输出信号值、固定模式噪声(fixed pattern noise,FPN)、随机噪声及信噪比(signal-to-noise ration,SNR)随热处理温度的变化规律。实验结果表明:随着热处理温度的升高,样品器件的光响应输出信号值基本保持不变,当温度升高至325℃时,样品器件的固定模式噪声由32e.升高至246e.,随机噪声由51e.升高至70e.,信噪比由17.76dB降低至4.81dB,其中信噪比的降低主要归因于固定模式噪声的增大,热处理温度达到325℃会导致BSI-CMOS图像传感器信噪比明显降低。 展开更多

关键词 EBcmos 背照式cmos图像传感器 热处理温度 信噪比

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High K材料对CMOS图像传感器性能的影响分析

3

作者 王文轩 《集成电路应用》 2024年第5期55-57,共3页

阐述BDIT结构表面不同厚度的Ta_(2)O_(5)以及Al_(2)O_(3)材料对传感器光学以及电学性能的影响。实验结果表明,改变Ta_(2)O_(5)厚度对传感器QE以及高温性能影响较大,改变Al_(2)O_(3)厚度主要会影响高温性能。通过调整Ta_(2)O_(5)以及Al_(... 阐述BDIT结构表面不同厚度的Ta_(2)O_(5)以及Al_(2)O_(3)材料对传感器光学以及电学性能的影响。实验结果表明,改变Ta_(2)O_(5)厚度对传感器QE以及高温性能影响较大,改变Al_(2)O_(3)厚度主要会影响高温性能。通过调整Ta_(2)O_(5)以及Al_(2)O_(3)厚度,可以改善图像传感器高温性能,同时可以改变传感器的QE特性。 展开更多

关键词 集成电路 背照式图像传感器 背面深沟槽隔离 暗电流

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面向亿级CMOS图像传感器的高速全并行两步式ADC设计方法 被引量：4

4

作者 郭仲杰 许睿明 +3 位作者 程新齐 余宁梅 苏昌勖 李晨 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2067-2075,共9页

针对传统单斜式模数转换器(Analogue-to-Digital Conversion,ADC)和串行两步式ADC在面向大面阵CMOS图像传感器读出过程中的速度瓶颈问题,本文提出了一种用于高速CMOS图像传感器的全并行两步式ADC设计方法,该ADC设计方法基于时间共享和... 针对传统单斜式模数转换器(Analogue-to-Digital Conversion,ADC)和串行两步式ADC在面向大面阵CMOS图像传感器读出过程中的速度瓶颈问题,本文提出了一种用于高速CMOS图像传感器的全并行两步式ADC设计方法,该ADC设计方法基于时间共享和时间压缩思想,将细量化时间提前到粗量化时间段内,解决了传统方法的时间冗余问题;同时针对两步式结构在采样过程中的电荷注入和时钟馈通问题,提出了一种基于误差同步存储技术的误差校正方法,消除了采样电路非理想因素对ADC性能的影响.本文基于55 nm 1P4M CMOS工艺对所提方法完成了详细电路设计和全面测试验证,在模拟电压为3.3 V,数字电压为1.2 V,时钟频率为250 MHz,输入信号为1.472 V的设计条件下,本文设计实现的13 bit ADC转换时间为512 ns,DNL(Differential NonLinearity)为+0.8/-0.8LSB,INL(Integral NonLinearity)为+2.1/-3.5LSB.信噪失真比(Signal to Noise and Distortion Ratio,SNDR)达到70 dB,有效位数为11.33 bit,列级功耗为47μW.相比现有的先进ADC,本文提出的方法在保证低功耗、高精度的同时,使ADC转换速率提高了74.4%以上,为高速高精度CMOS图像传感器的读出与量化提供了一定的理论支撑. 展开更多

关键词 cmos图像传感器 列并行ADC 单斜式ADC 两步式 全并行

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基于CMOS图像传感器的采摘机器人嵌入式视觉系统 被引量：8

5

作者 李娜娜 《农机化研究》 北大核心 2019年第9期180-184,共5页

为了提高采摘机器人的自动化程度,实现自主导航和自主采摘作业能力,将基于CMOS图像传感器的嵌入式视觉系统引入到了采摘机器人的设计过程中,有效降低了机器人的设计复杂程度,提高了机器人的设计效率。采用DSP主控芯片构建了嵌入式图像... 为了提高采摘机器人的自动化程度,实现自主导航和自主采摘作业能力,将基于CMOS图像传感器的嵌入式视觉系统引入到了采摘机器人的设计过程中,有效降低了机器人的设计复杂程度,提高了机器人的设计效率。采用DSP主控芯片构建了嵌入式图像处理系统,可以处理CMOS相机实时采集的图像,并采用模块化设计,构建了包括通讯单元、存储单元及视频输入输出接口的硬件系统,使各模块之间协调工作。为了验证方案的可行性,对一款果实采摘机器人进行了改装,安装了嵌入式视觉系统,并对其性能进行了测试。测试结果表明:采用基于CMOS图像传感器嵌入式视觉系统后,采摘机器人的定位准确率和采摘准率率都较高,满足了自动化采摘作业需求。 展开更多

关键词 采摘机器人 图像传感器 视觉系统 嵌入式 cmos相机

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基于CMOS图像传感器OV7720的网络摄像机设计 被引量：4

6

作者 刘春保 洪镇南 +1 位作者 张小伟 廖旭辉 《现代电子技术》 2011年第4期11-13,16,共4页

以网络摄像机为应用背景,阐述了数字CMOS图像传感器OV7720芯片的参数、接口和通信协议,结合网络摄像机的开发环境,详细介绍了芯片与嵌入式CPU的硬件电路和软件结构。系统以嵌入式Linux作为操作系统,相机芯片OV7720,OV529对数字视频进行... 以网络摄像机为应用背景,阐述了数字CMOS图像传感器OV7720芯片的参数、接口和通信协议,结合网络摄像机的开发环境,详细介绍了芯片与嵌入式CPU的硬件电路和软件结构。系统以嵌入式Linux作为操作系统,相机芯片OV7720,OV529对数字视频进行采集、压缩编码并生成MPEG-4码流。MPEG-4码流经过AT91SAM7X256控制器外挂的网络芯片被输送到PC机。PC机端通过内嵌MPEG-4解压插件的IE浏览器实时浏览视频和控制网络摄像机的状态。 展开更多

关键词 cmos图像传感器 网络摄像机 MPEG-4 嵌入式系统

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CMOS图像传感器的最新进展及其应用(待续) 被引量：4

7

作者 程开富 《电子与封装》 2003年第3期45-48,22,共5页

主要介绍CMOS图像传感器的发展现状、最新进展、市场前景及其在医学上的应用。

关键词 无源像素传感器 有源像素传感器 cmos图像传感器 数码相机 胶囊式摄像机

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CMOS图像传感器的最新进展及其应用 (续) 被引量：2

8

作者 程开富 《电子与封装》 2003年第4期47-51,64,共6页

主要介绍CMOS图像传感器的发展现状,最新进展、市场前景及其在医学上的应用。

关键词 无源像素传感器 有源像素传感器 cmos图像传感器 数码相机 胶囊式摄像机

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CMOS图像传感器再见增长

9

《电子产品世界》 2012年第7期7-7,共1页

10年以前拍照手机盛行．加上便携笔记本电脑和个人电脑监视器配置嵌入式数码相机，促使CMOS图像传感器销售获得巨大增长，2006年登顶，达45亿美元.

关键词 cmos图像传感器 便携笔记本电脑 数码相机 个人电脑 拍照手机 嵌入式 监视器

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ams关注传感、照明和可视化的CMOS图像传感器

10

作者 Peter Vandersteegen 《电子产品世界》 2021年第4期15-15,64,共2页

工业图像传感器市场是具有巨大潜力的市场。在过去10 年中,质量检查应用中的图像传感器已从CCD 过渡到CMOS。未来10 年,工业4.0 将推动更多新应用。智能嵌入式2D和3D 解决方案将支持新的颠覆性应用。ams 致力于通过提供必要的光学解决方... 工业图像传感器市场是具有巨大潜力的市场。在过去10 年中,质量检查应用中的图像传感器已从CCD 过渡到CMOS。未来10 年,工业4.0 将推动更多新应用。智能嵌入式2D和3D 解决方案将支持新的颠覆性应用。ams 致力于通过提供必要的光学解决方案,为传感,照明和可视化趋势提供领先的解决方案。 展开更多

关键词 cmos图像传感器 质量检查 可视化 照明 传感 嵌入式 解决方案 颠覆性

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基于ARM和CMOS图像处理的地下管线检测技术研究 被引量：5

11

作者 王柯 汪贵华 +1 位作者 徐元 杨栩 《电子设计工程》 2018年第9期158-162,共5页

基于ARM嵌入式图像处理技术与CMOS图像传感器相结合的新方法,实现地下管线位置分布检测。采用四核ARM S5P4418芯片,搭载CMOS图像传感器OV7725构成地下管线检测系统,通过摄像机采集激光光斑在成像屏坐标变化的方法,来检测地下管线的位置... 基于ARM嵌入式图像处理技术与CMOS图像传感器相结合的新方法,实现地下管线位置分布检测。采用四核ARM S5P4418芯片,搭载CMOS图像传感器OV7725构成地下管线检测系统,通过摄像机采集激光光斑在成像屏坐标变化的方法,来检测地下管线的位置分布以及弯曲变化。结合了matlab calibration toolbox对摄像机进行标定、矫正图像,标定误差达到0.16像素;然后对图像进行灰度转换、中值滤波、阈值分割等预处理;再利用灰度重心法得到激光光斑中心的位置信息。本方法简单可行,有效的低了工作量和检测成本。 展开更多

关键词 地下管线位置检测 嵌入式ARM cmos图像传感器 激光光斑中心 图像处理

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基于32位低端嵌入式系统的图像采集模块

12

作者 李栋 李正卫 《电子产品世界》 2006年第11X期102-104,共3页

为了实现在嵌入式系统中增加图像采集功能,并进而对图像做进一步的处理,扩展应用范围,可以在系统中使用CMOS数字图像传感器。本文介绍MT9V011CMOS数字图像传感器在一个基于低端ARM7处理器和CPLD(可编程逻辑器件)的嵌入式系统中的应用。... 为了实现在嵌入式系统中增加图像采集功能,并进而对图像做进一步的处理,扩展应用范围,可以在系统中使用CMOS数字图像传感器。本文介绍MT9V011CMOS数字图像传感器在一个基于低端ARM7处理器和CPLD(可编程逻辑器件)的嵌入式系统中的应用。系统通过一片CPLD读取MT9V011采集的图像并缓存到存储器以备后续的处理,利用PC平台验证了图像采集功能。本文给出了一个在低端嵌入式系统中增加图像采集功能的实现方案。 展开更多

关键词 cmos数字图像传感器 嵌入式系统 可编程逻辑器件 图像采集

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安森美半导体展示高能效3D传感器层叠技术

13

《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期157-157,共1页

2015年1月7日，推动高能效创新的安森美半导体成功鉴定性能并展示首款功能全面的层叠式CMOS图像传感器。相比传统的单片非层叠式设计，这传感器的裸片占用空间更少、像素表现更高及功耗更佳。这技术已成功实现及性能被鉴定于1．1μm像... 2015年1月7日，推动高能效创新的安森美半导体成功鉴定性能并展示首款功能全面的层叠式CMOS图像传感器。相比传统的单片非层叠式设计，这传感器的裸片占用空间更少、像素表现更高及功耗更佳。这技术已成功实现及性能被鉴定于1．1μm像素的测试芯片，并将于本年稍以产品形式推出。 展开更多

关键词 cmos图像传感器 安森美半导体 层叠式 技术 能效 3D 占用空间 产品形式

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采用背照式高纯度光电探测器的曲面焦平面列阵

14

作者 高国龙 《红外》 CAS 2004年第3期44-44,共1页

美国喷气推进实验室的研究人员目前正在研制一种采用背照式硅基光电探测器的曲面焦平面列阵。他们的基本思想是，通过制作一种与弯曲的焦面相一致的图像传感器来提高成像仪器的性能和简化获得给定性能所需的光学系统。

关键词 背照式 光电探测器 曲面焦平面列阵 美国 图像传感器 成像质量

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基于SOPC的嵌入式二维条码识读系统

15

作者 高同海 宋明 丁晓明 《电子产品世界》 2005年第11B期91-94,共4页

本文介绍了一种基于SOPC的二维条形码识读系统的实现方案,本系统以Altera公司的NiosII嵌入式软核处理器为核心,采用CMOS图像传感器以逐行扫描的方式采集二维条形码数据,利用用户自定义指令加速实现二维条形码高效准确地识读。同时,阐述... 本文介绍了一种基于SOPC的二维条形码识读系统的实现方案,本系统以Altera公司的NiosII嵌入式软核处理器为核心,采用CMOS图像传感器以逐行扫描的方式采集二维条形码数据,利用用户自定义指令加速实现二维条形码高效准确地识读。同时,阐述了水印在条码编码中的应用。 展开更多

关键词 二维条形码 数字水印 定制指令 NiosⅡ 二维条码 SOPC 嵌入式 系统 识读 cmos图像传感器

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基于嵌入式Linux的视频监控系统 被引量：7

16

作者 张倩 尤一鸣 《天津工业大学学报》 CAS 2007年第2期65-68,共4页

在Motorola的龙珠处理器(i.MX)上,基于CMOS图像传感器OV7660,开发了一个嵌入式视频采集系统.重点介绍了CMOS图像传感器OV7660与ARM处理器之间的硬件连接和基于嵌入式L inux的设备驱动程序.利用嵌入式系统的特点和优点提高了视频采集系... 在Motorola的龙珠处理器(i.MX)上,基于CMOS图像传感器OV7660,开发了一个嵌入式视频采集系统.重点介绍了CMOS图像传感器OV7660与ARM处理器之间的硬件连接和基于嵌入式L inux的设备驱动程序.利用嵌入式系统的特点和优点提高了视频采集系统的应用性能及范围,得到了很好的图像质量. 展开更多

关键词 cmos图像传感器 嵌入式LINUX 设备驱动程序 ARM9 视频采集系统

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基于DSPF28335和OV7620的实时嵌入式机器视觉装置 被引量：1

17

作者 赖海清 张祺 +2 位作者 梅平 郑斯凯 曾浩 《现代电子技术》 2013年第24期136-139,共4页

为了解决机器视觉中实时性差和成本高的问题,设计了以DSP28335芯片为核心,OV7620 CMOS彩色图像传感器的实时嵌入式机器视觉装置。该装置应用于检测液位,设计中以彩色图像数据作为研究对象,通过颜色识别进行定位;利用DSP28335的浮点运算... 为了解决机器视觉中实时性差和成本高的问题,设计了以DSP28335芯片为核心,OV7620 CMOS彩色图像传感器的实时嵌入式机器视觉装置。该装置应用于检测液位,设计中以彩色图像数据作为研究对象,通过颜色识别进行定位;利用DSP28335的浮点运算单元进行处理及其支持高达1 Mb/s的数据速率CAN模块进行输出定位结果。测试表明该装置具有实时性强、精度高、体积小、成本低、设计灵活。 展开更多

关键词 DSP28335 cmos彩色图像传感器 OV76203嵌入式机器视觉装置

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一个转换时间280 ns的10 bit两级流水线式循环ADC设计 被引量：1

18

作者 卢新民 侯文杰 谢凌霄 《固体电子学研究与进展》 CAS 北大核心 2020年第5期378-383,共6页

设计了一款用于大分辨率高帧率图像传感器的10 bit列并行ADC。该ADC为两级循环式流水线结构,其中第一级ADC集成了相关双采样放大器功能,用于实现对像素输出电压的去噪和放大。两级ADC还采用了新型的前馈补偿式两级运放来改善动态建立特... 设计了一款用于大分辨率高帧率图像传感器的10 bit列并行ADC。该ADC为两级循环式流水线结构,其中第一级ADC集成了相关双采样放大器功能,用于实现对像素输出电压的去噪和放大。两级ADC还采用了新型的前馈补偿式两级运放来改善动态建立特性并降低功耗。采用90 nm CMOS工艺进行流片制作,单个ADC面积为5μm×1 150μm。测试数据表明,ADC的微分非线性(DNL)为+0.78/-0.65 LSB,积分非线性(INL)为+1.63/-4.12 LSB,功耗为105μW。 展开更多

关键词 流水线式循环ADC 两级运算放大器 cmos图像传感器

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其他

19

《世界电子元器件》 2006年第10期86-89,共4页

ADCC-3100：CMOS图像传感器；Hi-Rel COTS T95：固体钽电容器；IGLOO：FPGA；RealView：系统建模器；QT1106：触摸传感器；VISHAY TH3：芯片式固体钽电容器；

关键词 cmos图像传感器 REALVIEW 固体钽电容器 触摸传感器 COTS FPGA 系统建模 芯片式

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BSI钨刻蚀(WEB)工艺流程对产品质量的影响因素研究

20

作者 张钱 昂开渠 《集成电路应用》 2021年第7期43-47,共5页

阐述背照式图像传感器(Backside Illumination,BSI)芯片,将硅片减薄后,在photodiode背面搭建CF及Micro Lens,光线由背面射入,增大了光电元件感光面积,减少了光线经过布线时的损失,以此可以大幅提高CIS在弱光环境下的感光能力。在华力BS... 阐述背照式图像传感器(Backside Illumination,BSI)芯片,将硅片减薄后,在photodiode背面搭建CF及Micro Lens,光线由背面射入,增大了光电元件感光面积,减少了光线经过布线时的损失,以此可以大幅提高CIS在弱光环境下的感光能力。在华力BSI芯片流程中,钨刻蚀工艺是影响芯片光学信号噪音(RTS)的关键步骤,其关键尺寸及氧化层厚度的稳定性决定了产品质量的稳定性。但整个钨刻蚀工艺流程极长,其中多道工序对钨塞的形貌有显著影响,且依赖钨刻蚀工艺的关键尺寸等监控参数评估其工艺稳定性,给钨刻蚀工艺线上参数的管控带来诸多影响因子。通过工艺窗口实验,线上异常数据分析等方式,系统评估了钨刻蚀工艺线上监控参数与产品质量的关系,并详细讨论了BSI钨刻蚀整段工艺流程中前道工序对钨刻蚀后线上监控参数的影响,提出了各道工艺的影响机理及其对产品质量的影响因素。数据显示当钨刻蚀工艺的关键尺寸小于60nm时晶片边缘开始出现DINU的失效,当氧化层厚度小于850?时同样有晶片边缘DINU失效的风险。另外,钨刻蚀工艺后在晶片表面存在钨残留会导致一定的产品良率损失。而在整段钨刻蚀工艺流程中,硅沟槽的湿法刻蚀、金属钨沉积和钨的研磨步骤皆会对钨刻蚀后的关键尺寸造成影响,氧化层沉积厚度会对钨刻蚀后氧化层厚度造成接近1:1的影响。量产过程中主要的良率损失均来源于关键尺寸小于60nm后的DINU失效。 展开更多

关键词 集成电路制造 背照式图像传感器 BSI CIS DINU RTS 钨刻蚀(WEB) 关键尺寸 工艺稳定性

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