智能CMOS图像传感器与应用

第1章 引言

1.1 综述

1.2 CMOS图像传感器的简史

1.3 智能CMOS图像传感器发展简史

1.4 本书的内容安排

第2章 CMOS图像传感器技术基础

2.1 概述

2.2 光电探测器的基本原理

2.2.1 吸收系数

2.2.2 少数载流子的行为

2.2.3 灵敏度和量子效率

2.3 智能CMOS图像传感器中的光电探测器

2.3.1 PN结光电二极管

2.3.2 光电门

2.3.3 光电晶体管

2.3.4 雪崩光电二极管

2.3.5 光电导探测器

2.4 PD的积累模式

2.4.1 积累模式下的电势变化

2.4.2 势垒描述

2.4.3 PD中光生载流子的运动

2.5 基本像素结构

2.5.1 无源像素传感器

2.5.2 3T-APS有源像素传感器

2.5.3 4T-APS有源像素传感器

2.6 传感器的外设

2.6.1 寻址

2.6.2 读出电路

2.6.3 模拟数字转换器

2.7 传感器的基本特性

2.7.1 噪声

2.7.2 动态范围

2.7.3 速度

2.8 色彩

2.9 像素共享

2.10 像素结构比较

2.11 与CCD的比较

第3章 智能功能和材料

3.1 简介

3.2 像素结构

3.2.1 电流模式

3.2.2 对数传感器

3.3 模拟域操作

3.3.1 WTA模式

3.3.2 映射

3.3.3 电阻网络

3.4 脉冲调制

3.4.1 脉冲宽度调制

3.4.2 脉冲频率调制

3.5 数字处理

3.6 硅以外的材料

3.6.1 绝缘体上硅

3.6.2 扩展检测波长

3.7 非标准CMOS技术结构

3.7.1 3D集成

3.7.2 集成光发射器

3.7.3 通过非标准结构实现颜色识别

第4章 智能成像

4.1 简介

4.2 低光成像

4.2.1 低光成像中的主动复位

4.2.2 PFM在低光成像中的应用

4.2.3 差分APS

4.2.4 采用Geiger模式APD的智能CMOS图像传感器

4.3 高速度

4.3.1 全局快门

4.4 宽动态范围

4.4.1 宽动态范围的原理

4.4.2 双重敏感性

4.4.3 非线性响应

4.4.4 多次采样

4.4.5 饱和探测

4.4.6 亮度扩散

4.5 解调

4.5.1 解调的原理

4.5.2 相关法

4.5.3 双电荷存储区法

4.6 三维测距

4.6.1 时差测距

4.6.2 三角测距

4.6.3 关键值深度法

4.7 目标追踪

4.7.1 用于目标追踪的*大值检测法

4.7.2 用于目标追踪的投影法

4.7.3 基于电阻网络及其他模拟处理的目标追踪

4.7.4 基于数字处理的目标追踪

4.8 像素与光学系统的专用装置

4.8.1 非正交排列

4.8.2 专用光学系统

第5章 应用

5.1 引言

5.2 信息和通信应用

5.2.1 光学识别标签

5.2.2 无线光通信

5.3 生物技术的应用

5.3.1 多模式功能的智能图像传感器

5.3.2 结合MEMS技术电位成像

5.3.3 光学和电化学成像的智能CMOS传感器

5.3.4 荧光探测

5.4 医学上的应用

5.4.1 胶囊型内窥镜

5.4.2 视网膜假体

附录A 常量表

附录B 光照度

附录C 人眼和CMOS图像传感器

附录D MOS电容的基本特性

附录E MOSFET的基本特性

附录F 光学格式和分辨率

参考文献

太田淳所著的《智能CMOS图像传感器与应用》是一本关于智能CMOS传感器的特性和应用的书。前半部分主要介绍CMOS图像传感器的原理和结构，后半部分主要介绍智能CMOS图像传感器的关键要素及应用。全书通过递进的结构，循序渐进，力求清晰完整地给出智能CMOS图像传感器领域的关键要素，并给出了一些比较新颖的智能CMOS图像传感器的应用。涉及信息通信、生物技术和医学等方面。

??智能CMOS图像传感器是内部集成了智能处理功能电路的CMOS图像传感器，相比传统的图像传感器，具有更加优越的性能，可以实现传统图像传感器无法实现的功能，应用前景相当广阔。
本书是一本关于智能CMOS传感器的特性和应用的书。前半部分主要介绍CMOS图像传感器的原理和结构，后半部分主要介绍智能CMOS图像传感器的关键要素及应用。全书通过递进的结构，循序渐进，力求清晰完整地给出智能CMOS图像传感器领域的关键要素，并给出了一些比较新颖的智能CMOS图像传感器的应用，涉及信息通信、生物技术和医学等方面。
本书作者Jun Ohta博士是日本著名的图像传感器领域的专家，具有多年的研究经验，本书是其多年科研工作的结晶。通过本书，希望能够促进智能CMOS图像传感器相关知识的普及和发展，拓展读者的视野，为他们将来的研究和工作提供参考。
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