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CMOS 圖像傳感器芯片設計

成果與項目的背景及主要用途：人類通過視覺系統(tǒng)獲取的信息占獲取信息總量的 80%以上，如果說計算機相當于人類的大腦，那么圖像傳感器則相當于人類的眼睛。圖像傳感器作為圖像信息獲取最重要和最基本的技術(shù)在信息世界中將占據(jù)著極其重要的地位。半導體圖像傳感器相比傳統(tǒng)的膠片成像具有可實時處理和顯示、數(shù)字輸出、便于儲存和管理等諸多優(yōu)勢，正在迅速成為圖像傳感器發(fā)展的主導力量。CMOS 圖像傳感器相對于 CCD 圖像傳感器具有單片集成、低功耗、低成本、體積小、圖像信息可隨機讀取等一系列優(yōu)點。在手機拍照、PC 攝像、機器視覺、視頻監(jiān)控等諸多領域已經(jīng)取代了 CCD 圖像傳感器。技術(shù)原理與工藝流程簡介：（1）時間延遲積分型 CMOS 圖像傳感器芯片通過 0.18µm 1P4M CMOS 工藝完成了對最高 128 級線陣長度為 1024 像素的TDI 型 CMOS 圖像傳感器芯片的設計、投片和測試工作。（2）具有緊湊讀出的多次積分動態(tài)范圍擴展 CMOS 圖像傳感器提出了一種通過多次積分擴展動態(tài)范圍的方法，采用緊湊讀出方式，以降低對對讀出電路的工作速度要求。成功流片 128×128 陣列原型，動態(tài)范圍可以擴展39dB,像素讀出時間相對于滾筒是曝光增加了 3 倍。應用前景分析及效益預測：該領域開始向著高清專業(yè)攝像、高精度工業(yè)和醫(yī)療成像、抗輻射太空成像等專業(yè)高端領域邁進。CCD 傳感器的衰退之勢難以挽回，CMOS 將在未來幾年保持優(yōu)勢地位。2015 年，CMOS 出貨量將達到 36 億個，份額達 97%；而 CCD 出貨量將下降到只有 9520 萬個，占 3%份額。應用領域： CMOS 圖像傳感器廣泛應用于消費類、工業(yè)和科技等各個領域。民用領域：拍照手機、數(shù)碼相機、可視門鏡、攝像機、汽車防盜等；工業(yè)領域：生產(chǎn)監(jiān)控、安全監(jiān)控等。技術(shù)轉(zhuǎn)化條件：四十平方米以上的辦公用房，電腦、工作站若干，相應軟件。也可以和 RFID天線制造單位，卡片封裝單位共同合作。合作方式及條件：根據(jù)具體情況面議

南開大學 2021-04-11

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