智慧型CMOS圖像感測器與套用

近年來CMOS圖像感測器技術發展迅速，在消費電子、機器視覺、智慧型監控等許多套用領域，已取代CCD圖像感測器而占據了主流市場，並且更多地套用到生物醫學、航空航天等重要領域。

基本介紹

• 書名：智慧型CMOS圖像感測器與套用 
• 作者：（日）Jun Ohta 著 史再峰 徐江濤 姚素英 譯

內容簡介

自鴻蒙而始，人類就是通過眼、耳、鼻、口、舌等器官來感知外界客觀世界的，其中80%以上的信息來自於視覺。新技術的革命使人類社會開始進入資訊時代，被稱為“電五官”的感測器是獲取自然和生產領域中信息的主要途徑與手段。固體圖像感測器作為人類視覺器官的延伸，是一種高度集成化的半導體光敏元陣列，具有體積小、工作電壓低、性能穩定、畸變小等優點。

目錄

第1章引言

1.1綜述

1.2CMOS圖像感測器的簡史

1.3智慧型CMOS圖像感測器發展簡史

1.4本書的內容安排

第2章CMOS圖像感測器技術基礎

2.1概述

2.2光電探測器的基本原理

2.2.1吸收係數

2.2.2少數載流子的行為

2.2.3靈敏度和量子效率

2.3智慧型CMOS圖像感測器中的光電探測器

2.3.1PN結光電二極體

2.3.2光電門

2.3.3光電電晶體

2.3.4雪崩光電二極體

2.3.5光電導探測器

2.4PD的積累模式

2.4.1積累模式下的電勢變化

2.4.2勢壘描述

2.4.3PD中光生載流子的運動

2.5基本像素結構

2.5.1無源像素感測器

2.5.23TAPS有源像素感測器

2.5.34TAPS有源像素感測器

2.6感測器的外設

2.6.1定址

2.6.2讀出電路

2.6.3模擬數字轉換器

2.7感測器的基本特性

2.7.1噪聲

2.7.2動態範圍

2.7.3速度

2.8色彩

2.9像素共享

2.10像素結構比較

2.11與CCD的比較

第3章智慧型功能和材料

3.1簡介

3.2像素結構

3.2.1電流模式

3.2.2對數感測器

3.3模擬域操作

3.3.1WTA模式

3.3.2映射

3.3.3電阻網路

3.4脈衝調製

3.4.1脈衝寬度調製

3.4.2脈衝頻率調製

3.5數字處理

3.6矽以外的材料

3.6.1絕緣體上矽

3.6.2擴展檢測波長

3.7非標準CMOS技術結構

3.7.13D集成

3.7.2集成光發射器

3.7.3通過非標準結構實現顏色識別

第4章智慧型成像

4.1簡介

4.2低光成像

4.2.1低光成像中的主動復位

4.2.2PFM在低光成像中的套用

4.2.3差分APS

4.2.4採用Geiger模式APD的智慧型CMOS圖像感測器

4.3高速度

4.3.1全局快門

4.4寬動態範圍

4.4.1寬動態範圍的原理

4.4.2雙重敏感性

4.4.3非線性回響

4.4.4多次採樣

4.4.5飽和探測

4.4.6亮度擴散

4.5解調

4.5.1解調的原理

4.5.2相關法

4.5.3雙電荷存儲區法

4.6三維測距

4.6.1時差測距

4.6.2三角測距

4.6.3關鍵值深度法

4.7目標追蹤

4.7.1用於目標追蹤的最大值檢測法

4.7.2用於目標追蹤的投影法

4.7.3基於電阻網路及其他模擬處理的目標追蹤

4.7.4基於數字處理的目標追蹤

4.8像素與光學系統的專用裝置

4.8.1非正交排列

4.8.2專用光學系統

第5章套用

5.1引言

5.2信息和通信套用

5.2.1光學識別標籤

5.2.2無線光通信

5.3生物技術的套用

5.3.1多模式功能的智慧型圖像感測器

5.3.2結合MEMS技術電位成像

5.3.3光學和電化學成像的智慧型CMOS感測器

5.3.4螢光探測

5.4醫學上的套用

5.4.1膠囊型內窺鏡

5.4.2視網膜假體

附錄A常量表

附錄B光照度

附錄C人眼和CMOS圖像感測器

附錄DMOS電容的基本特性

附錄EMOSFET的基本特性

附錄F光學格式和解析度

參考文獻