互補金屬氧化物半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)圖像傳感器因具有結構簡單、可集成度高、價格低廉、讀出電路快等優(yōu)點,逐漸成為圖像傳感器發(fā)展的主流方向。隨著軍事、醫(yī)學等領域對高速目標追蹤的需求,基于CMOS的高速圖像傳感器理論逐步建立起來�；趥鹘y有源像素(Active Pixel Sensor,APS)結構的高速圖像傳感器幀頻較高,數據量和功耗較大,這嚴重制約著高速CMOS圖像傳感器的進一步發(fā)展。借鑒于數字型圖像傳感器(Digital Pixel Sensor,DPS)將光信號轉換為數字碼間間隔的數據壓縮方式,本文設計了一種脈沖陣列式圖像傳感器。該圖像傳感器可實現在相同數據帶寬條件下,壓縮數據量,從而使幀頻得到有效提升。本文設計了一種將脈沖間隔表示與傳統高速掃時序相結合的像素結構。通過將光強轉換為數字脈沖間隔,圖像傳感器需要傳輸的數據量得到了壓縮。同時,搭配高速掃描時序即可實現對采集的高速運動物體信息進行及時的輸出�；谠撓袼丶軜嫾靶酒w設計方案,本文完成了像素模塊、偏置電路模塊和列驅動模塊的電路設計和仿真驗證,并繪制最終...

【文章頁數】：73 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 圖像傳感器概述
        1.1.1 圖像傳感器的分類
        1.1.2 CMOS圖像傳感器的發(fā)展歷史
        1.1.3 高速 CMOS 圖像傳感器的技術
    1.2 國內外發(fā)展狀況
        1.2.1 高速圖像傳感器的發(fā)展狀況
        1.2.2 仿生高速視覺圖像傳感器的發(fā)展
    1.3 選題的意義及論文研究內容安排
        1.3.1 選題的意義
        1.3.2 研究的內容及安排
第2章 脈沖陣列式圖像傳感器工作原理
    2.1 DPS CMOS圖像傳感器的工作原理
        2.1.1 PWM CMOS像素工作原理
        2.1.2 PFM CMOS像素工作原理
    2.2 脈沖陣列式像素工作方式
    2.3 脈沖陣列式圖像傳感器架構
    2.4 本章小結
第3章 脈沖陣列式圖像傳感器模塊設計
    3.1 像素單元設計
        3.1.1 像素結構
        3.1.2 像素內比較器設計
        3.1.3 像素單元指標
    3.2 偏置產生電路設計
        3.2.1 帶隙基準設計
        3.2.2 參考電壓產生電路設計
    3.3 可編程列驅動電流結構及列同步處理電路
    3.4 傳感器噪聲分析及抑制方法
        3.4.1 空間噪聲來源
        3.4.2 時間噪聲來源
        3.4.3 非一致性抑制方法
    3.5 本章小結
第4章 脈沖陣列式圖像傳感器樣片的測試
    4.1 全芯片版圖結構及樣片封裝圖
    4.2 像素部分的測試
        4.2.1 光電響應測試
        4.2.2 信噪比測試
        4.2.3 動態(tài)范圍測試
    4.3 偏置產生電路的測試
    4.4 傳感器成像效果測試
    4.5 非一致性抑制算法測試
        4.5.1 抑制算法在脈沖頻率還原圖像時的效果
        4.5.2 抑制算法在脈沖間隔還原圖像時的效果
    4.6 本章小結
第5章 總結與展望
    5.1 工作總結
    5.2 工作展望
參考文獻
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝



本文編號：3802723