CMOS图像传感器受暗电流影响吗?在工业智能领域有何应用?
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CMOS图像传感器将是下述内容的主要介绍对象,主要内容在于介绍暗电流将会对CMOS图像传感器造成什么样的影响,并探讨CMOS图像传感器在医疗、工业智能领域方面的应用。通过这篇文章,小编希望大家可以对它的相关情况以及信息有所认识和了解,详细内容如下。
一、CMOS图像传感器简介
首先,我们先来了解下CMOS图像传感器的基本内容。
CMOS图像传感器是一种常见的固态成像传感器,是将光信号转换为电信号的装置。与CCD相同,CMOS图像传感器同样具有悠久的历史。 CMOS图像传感器通常由很多小的部件组成,这些部件包括:图像敏感单元阵列、行/列驱动器、时序控制逻辑以及AD转换器等。这些部件通常集成在同一硅芯片上,为CMOS图像传感器的工作提供了保障。
在数字电视市场,图像传感器具备非常广泛的应用。如果缺少图像传感器,我们的电视将无法播放画面。
二、暗电流如何影响CMOS图像传感器
在了解了CMOS图像传感器的基本信息后,我们再来看看暗电流将会对CMOS图像传感器造成什么样的影响。
物理设备并不总是很理想的,由于杂质、热量和其他的一些原因的存在,就算是没有光照射到像素上面,电荷也会在像素单元上产生。这个现象带来的弊端就是,会因此造成暗电流。目前存在的难点是,我们没有办法准确的区分暗电流和光产生的电荷。暗电流具备一定的复杂性,它体现在暗电流在阵列不同位置时,暗电流并非完全相同。这样的话,暗电流就会造成固定的图案噪声。针对那些具有积分功能的像素单元而言,由暗电流引起的固定图案噪声同积分时间之间是具备一种正比关系的。除此以外,热噪声元件和像素单元中的暗电流产生的电子数量也是有所不同的,通常情况下,前者产生的数量是后者的两倍。所以,如果我们采用长期积分单元,图像信号质量被影响的主要的因素就是这种噪声了。
那么,我们可以采取什么措施来降低图像信号受暗电流影响的程度呢?针对上面所说的,我们可以通过降温的方法来进行缓解。但是,这并不能完全抵消影响。在实际应用中,我们需要将测得的信号去除参考的暗电流信号,以此提高图像信号的精度。
三、CMOS图像传感器应用
目前CMOS图像传感器最大的应用领域智能手机市场格局基本已经形成,产品差异化会越发重要,这将产生更多的CMOS图像传感器定制化需求。而定制化产品离不开对工艺技术的掌控,因此,在中国发展专注于CMOS图像传感器的IDM厂商非常必要。但是,小编此次想和大家聊的是,CMOS图像传感器在医疗、科研及工业智能领域方面的应用。
传统医疗、科研及工业智能领域主要使用CCD图像传感器。随着技术的进步,现今医疗和科研领域则在谋求使用成本更低效果更好的CMOS图像传感器来替代大部分老旧产品。根据YoleDevelopment的统计和预测,机器视觉摄像头的市场容量将从2017年的20亿美元增加至2023年的40亿美元。
随着CMOS图像传感器下游应用领域的扩展,不同应用领域对CMOS图像传感器的性能要求差异化明显。CMOS图像传感器的技术导向已逐渐从单一手机领域的同质化技术竞赛,向多应用市场的技术适应性和可实现性过渡,例如:汽车领域需要高可靠性和高灵敏度、监控领域需要无光环境清晰度、医疗领域需要小型化和低功耗、工业控制领域需要动态高速传感器、物联网大范围应用需要低成本。
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