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车载摄像头CMOS传感器必知的要点

文章出处:J9九游会AG智(zhi)能责任(ren)编(bian)辑:小花人气:-发表时间:2020-09-18 14:45【

车载摄像头CMOS图像(xiang)传感(gan)器(qi)(qi)是一(yi)种典型的固(gu)体成(cheng)像(xiang)传感(gan)器(qi)(qi),通(tong)常由像(xiang)敏单元阵列、行(xing)驱动器(qi)(qi)、列驱动器(qi)(qi)、时序控制(zhi)逻辑、AD转换器(qi)(qi)、数据(ju)总线(xian)输出接口(kou)、控制(zhi)接口(kou)等几部(bu)分(fen)(fen)组成(cheng),这几部(bu)分(fen)(fen)通(tong)常都被集成(cheng)在(zai)同一(yi)块硅片上。其工作过程一(yi)般可分(fen)(fen)为(wei)复位(wei)、光电转换、积分(fen)(fen)、读出几部(bu)分(fen)(fen).

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首先,外界光照射像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)素(su)阵列(lie),发(fa)生光电(dian)效应,在像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)素(su)单(dan)元(yuan)内产生相应的电(dian)荷。行(xing)选(xuan)择逻辑单(dan)元(yuan)根据(ju)需要,选(xuan)通相应的行(xing)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)素(su)单(dan)元(yuan)。行(xing)像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)素(su)单(dan)元(yuan)内的图像(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)信(xin)(xin)号通过各自所在列(lie)的信(xin)(xin)号总线传输到对应的模拟信(xin)(xin)号处理单(dan)元(yuan)以及A/D转换器,转换成数字图像信号输出。

其中的行(xing)选(xuan)择(ze)(ze)逻(luo)辑(ji)(ji)单元(yuan)可以对(dui)像素(su)阵列(lie)逐行(xing)扫描也可隔行(xing)扫描。行(xing)选(xuan)择(ze)(ze)逻(luo)辑(ji)(ji)单元(yuan)与列(lie)选(xuan)择(ze)(ze)逻(luo)辑(ji)(ji)单元(yuan)配合(he)使用可以实现图像的窗口提(ti)(ti)取功(gong)能。模(mo)拟信号处(chu)理单元(yuan)的主要(yao)功(gong)能是对(dui)信号进(jin)行(xing)放大处(chu)理,并且(qie)提(ti)(ti)高信噪比。

另外,为(wei)(wei)了获得质量合格的实用(yong)摄像头,芯(xin)片(pian)(pian)中必须包含各(ge)种控(kong)(kong)制(zhi)电路,如(ru)曝光时间控(kong)(kong)制(zhi)、自动(dong)(dong)增益控(kong)(kong)制(zhi)等。为(wei)(wei)了使(shi)芯(xin)片(pian)(pian)中各(ge)部分电路按规定的节(jie)拍动(dong)(dong)作,必须使(shi)用(yong)多个时序控(kong)(kong)制(zhi)信号(hao)。为(wei)(wei)了便(bian)于摄像头的应(ying)用(yong),还(hai)要(yao)求该芯(xin)片(pian)(pian)能输出一(yi)些时序信号(hao),如(ru)同步信号(hao)、行(xing)起(qi)始(shi)信号(hao)、场起(qi)始(shi)信号(hao)等。

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由于该放大(da)器在像(xiang)素内部具(ju)(ju)有放大(da)和(he)缓冲功(gong)(gong)能,具(ju)(ju)有良好的(de)消噪功(gong)(gong)能,且电(dian)荷(he)不需(xu)要像(xiang)CCD器件那样经过远距离移位到达输出放大器,因此避免了所有与电荷转移有关的CCD器件的缺陷。

在同(tong)一芯片上(shang)集(ji)成有模拟信(xin)号处(chu)理(li)电路、I(2)C控制接口、曝光/白平衡控制、视频时序产生电路、数字转换电路、行选择、列选择及放大和光敏单元阵列。芯片上的模拟信号处理电路主要执行相关双采样(CorrelatedDouble Sampling,CDS)功能。

芯片上的(de)A/D转换器可以分为像素级、列级和芯片级几种情况,即每一个像素有一个A/D转换器,每一个列像素有一个A/D转换器,或者每一个感光阵列有一个A/D转换器。由于受芯片尺寸的限制,所以像素级的A/D转换器不易实现。

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CMOS芯(xin)片内(nei)部提供(gong)了(le)一系列(lie)控(kong)(kong)制寄存器,通过(guo)总(zong)线(xian)(xian)编程(如(ru)Pc总(zong)线(xian)(xian))来对(dui)自增益、自动曝光、白色平衡、校正等功(gong)能(neng)进(jin)行(xing)控(kong)(kong)制,编程简单、控(kong)(kong)制灵活。直接输(shu)出的数字(zi)图像信(xin)号可以很(hen)方便地与后续(xu)处(chu)理电(dian)路接口(kou),供(gong)数字(zi)信(xin)号处(chu)理器对(dui)其进(jin)行(xing)处(chu)理。