机器人、无人机、VR/AR 摄像头
虚拟现实(VR)、增强现实(AR)、无人机领域是由教育、、游戏行 业所推动的 CMOS 图像传感器新兴市场。
HTC Vive、Oculus Rift 和 PS VR 等产品推动了消费级 VR 设备的普及;HoloLens、Vuzix Blade以及 Epson Moverio 等 AR 设备的接连推出,预示着 AR 设备市场将进入消费级应用阶段。
此类新兴领域将是 CMOS 图像传感器未来发展的着眼点和增长点。
无人机是,并且配备的成像技术,使其能够执行各种功能,如空中摄影和摄像。消费市场的无人机可以配置避障和出色的航拍功能。
虽然家用机器人系统目前只能实现单一的功能,比如吸尘,然而多用途机器人的未来充满光明。
豪威科技提供图像传感器、图像信号处理(ISP)和晶圆级封装技术,旨在满足所有这些应用的特定需求。
CameraCubeChipTM 图像传感器集成芯片技术
CameraCubeChipTM 图像传感器集成芯片技术是美国豪威在 CMOS 图像传感器行业特有技术之一,该技术特点为:提供业界小的相机模组解决方案;使用 半导体工艺制造镜头;可过回流焊,无需底座或人工插接模组整机零件封装,降低人力成本;简化供应链,缩短产品上市周期。
Bayer阵列滤镜与像
感光元件上的每个方块代表一个像素块,上方附着一层彩色滤光片(CF),CF拆分完反射光中的 RGB成分后,通过感光元件形成拜尔阵列滤镜。经典的Bayer阵列是以2x2共四格分散RGB的方式成像, Quad Bayer阵列扩大到了4x4,并且以2x2的方式 将RGB相邻排列。
像素,即亮光或暗光条件下的像素点数量,是数码显示的基本单位,其实质是一个抽象 的取样,我们用彩色方块来表示。
图示像素用R(红)G(绿)B(蓝)三原色 填充,每个小像素块的长度指的是像素尺寸, 图示尺寸为0.8μm。
滤镜上每个小方块与感光元件的像素块对应,也就是在每个像素前覆盖了一个特定的颜色滤镜。比如红色滤镜块,只允许红色光线投到感光元件上,那么对应的这个像素块就只反映红色光线的信息。
随后还需要后期色彩还原去猜色,后形成一张完整的彩色照片。感光元件→Bayer滤镜→色彩还原, 这一整套流程,就叫做 Bayer阵列。
前照式(FSI)与背照式(BSI)
早期的CIS采用的是前面照度技术FSI(FRONT-SIDE ILLUMINATED),拜尔阵列滤镜与光电二极管(PD)间夹杂着金属(铝,铜)区,大量金属连线的存在对进入传感器表面的光线存在较大的干扰,阻碍了相当一部分光线进入到下一层的光电二极管(PD),信噪比较低。
技术改进后,在背面照 度技术BSI(FRONT-SIDE ILLUMINATED)的结构下,金属(铝,铜)区转移到光电二极管(PD) 的背面,意味着经拜尔阵列滤镜收集的光线不再众多金属连线阻挡,光线得以直接进入光电二极管;BSI不仅可大幅度提高信噪比,且可配合更复杂、更大规模电路来提升传感器读取速度。
车载领域——HDR技术方法
HDR解决方案,即高动态范围成像,是用来实现比普通数位图像技术更大曝光动态范围。
时间复用。相同的像素阵列通过使用多个卷帘(交错HDR)来描绘多个边框。好处:HDR方案是与传统传感器兼容的简单的像素技术。
缺点:不同时间发生的捕获导致产生运动伪影 。
空间复用。单个像素阵列帧被分解为多个,通过不同的方法捕获:1.像素或行级别的立曝光控制。
优点:单帧中的运动伪影比交错的运动伪影少。
缺点:分辨率损失,且运动伪影仍然存在边缘。
2.每个像素共用同一微透镜的多个光电二极管。
优点:在单个多捕获帧中没有运动伪影;
缺点:从等效像素区域降低灵敏度。
非常大的全井产能。
2、FIMC Fully InteractiveMobile Camera
摄像头的采集的数据要CPU无法直接处理,主控芯片里面集成了Camera控制器,叫FIMC(FullyInteractive Mobile Camera)。摄像头需要先把图像数据传给控制器,经过控制器处理(裁剪拉升后直接预览或者编码)之后交给CPU处理。实际上摄像头工作需要的时钟(MCLK)也是FIMC给它提供的。
在s5pv310上的摄像头接口是一个FIMC(完全交互式移动相机接口),支持ITUR BT-601-605标准、AMX接口、MIPI接口
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