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CMOS图像传感器
资料介绍
CMOS（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，互补金属氧化物半导体）图像传感器是一种将光信号转换为电信号的半导体器件，广泛应用于数码相机、智能手机、安防监控、医疗成像、汽车电子等领域。与传统的CCD（Charge-Coupled Device，电荷耦合器件）相比，CMOS图像传感器具有集成度高、功耗低、成本低、速度快等优势，已成为主流的图像传感技术。
一、工作原理
CMOS图像传感器的核心是由大量像素单元组成的阵列，每个像素单元包含光电二极管、晶体管和相关电路。其工作过程主要包括以下几个步骤：
1. 光电转换
当光线照射到像素单元的光电二极管时，光子被吸收并产生电子-空穴对。电子在反向偏压的作用下被收集，形成与光强成正比的电荷。
2. 信号读出
每个像素单元中的晶体管构成放大器和开关电路，可将收集到的电荷转换为电压信号，并通过行选通和列选通电路逐行、逐列地读出。与CCD的电荷转移方式不同，CMOS传感器采用并行读出方式，每个像素的信号可独立处理，因此读出速度更快。
3. 信号处理
读出的模拟信号经过模数转换器（ADC）转换为数字信号，再通过片上集成的数字信号处理（DSP）电路进行降噪、白平衡、色彩校正等处理，最终输出可用于显示或存储的图像数据。
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