1 CMOS 图像传感器技术
从系统集成角度讲，CMOS 技术通常是照相机系统及图像采集设备实施平台的最佳解决方案。CMOS 图像传感器能将其所有辅助电路集成到同一芯片上，因为这些电路都是以相同技术实施的。
CMOS 图像传感器满足了现代图像传感器快速增长的应用要求。举例来说，日益提高的要求有：简化的系统集成；低功耗要求；灵活的图象捕获；多种快门类型；更高的动力。
便携式设备对低功耗的要求尤其突出。CMOS 技术因其节能特性而闻名，是低功耗应用领域的理想选择，因为它的电源电压较低，仅 3.3 V。CMOS的另一优势在于其不使用外部电路，因为一块图像传感器芯片上可集成一切。就传感器读取而言，CMOS 提供了更多的可能性，因其具有与存储器一样的可自由寻址特性，而且还能读出单独的像素。多种多
样的图像次级采样 (subsampling) 操作模式能够以较低的分辨率实现更高的图像速率，这是因为传感器的工作带宽大体保持不变。同样，窗口函数 (window function) 也能大大加快对传感器阵列有意义部分的读取速度。
CMOS 技术为客户提供了读取全帧图像的最佳性能。170 万像素的 CMOS 传感器能容易获得1000帧/秒图像。在这种高速读取速度下也不会产生高功耗（它与噪音增大密切相关）等问题。
2 高分辨率传感器 图像捕获发展的趋势显然是面向更高分辨率的。FillFactory 已经为柯达数码相机提供了 35mm规格 1400 万像素的图像传感器；不过，660 万像素的传感器 IBIS4-6600 已经能够提供A4 页面所需的良好分辨率了。此性能可为弱视力人士造就一款具有突破性的产品。下文将详细介绍一款称为MyReader的弱视力自动阅读器，它的构建基础是 FillFactory 提供的、先进的 CMOS 技术，可帮助弱视力人群阅读任何书籍或信件，甚至能够像视力正常者一样进行书写，从而改善弱视力者的生活。该设备在同一芯片上提供了由模拟图像捕获、数字化以及信号预处理构成的完整的子系统。其 2210 x 3002 像素的传感器阵列建立在具有高填充因子的 3.5 x 3.5_m的3晶体管器件（受专利保护的 n-Well pixel 技术）基础之上。具备 10 位分辨率的并行输出转换器可每秒生成 5 帧全图像，采样40 MSPS。
图1：CMOS 图像传感器 IBIS4-6600
如果针对特别感兴趣的图像部分利用5种图像子采样操作模式中的一种或采用窗口功能，我们就能大帧提高图像速率：VGA 格式（640 x 480 像素）的部分窗口输出为每秒超过 80 帧。图像传感器还允许无损读取，即采用相关双采样进一步消除噪声。该设备提供黑白或彩色传感器版本，具有红、绿、蓝彩色过滤器（RGB，Bayer 模式），采用68 引脚 LCC陶瓷封装。表1 列出了其关键的技术参数。对于与标准视频编码器的连接而言，该图像传感器为图像、扫描线路以及像素均提供了同步信号及 10 位图像数据。
图2 给出的结构图显示了图像传感器的架构，它基本上包括像素阵列、在 X 及 Y 轴方向的读出移位寄存器、并行模拟输出放大器以及降低固定模式噪声的列放大器。位于相同芯片上的辅助电路完全与双通道图像捕获区的电路隔离，也。这些辅助电路包含两个可调整像素偏移水平的数模转换器 (DAC)，还包括一个用于特殊功能的 DAC，以及两个 10 位ADC，分别以 20 MSPS 的速率将模拟传感器数据进行数字化。它们是工作在 40 MSPS的输出速率上的多路复用模式。用于决定窗口函数的 X 及 Y 寄存器起始地址等许多参数都可通过三线接口传输至模块，灵活性大幅帧增加。