机器视觉之sCMOS相机

机器视觉之s C M O S相

机

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sCMOS相机

sCMOS又称为“科学级CMOS”，它是在传统的CMOS芯片制造工艺及处理能力基础上进行改进，设计出的一类新型CMOS器件[1]。sCMOS避除了传统的CMOS芯片高暗电流，高读出噪声，低填充因子和一致性差等缺点，但继承了CMOS高速、低消耗等优点。

1、原理

sCMOS芯片在高分辨率下实现高速采集，是对芯片的读出电路进行了改进;在元信号的顶部和底部分别采用独立的输出，即双输出，输出后信号被双列放大(一路低增益、一路高增益)，并分别进行AD转换，因此能够将读出噪声降到最小，同时采用分立的增益设置，最终信号是高增益和低增益两个通道的信号的重组，这样就可以从很小的芯片获得高动态范围。

图 sCMOS双路读出成像原理

此外利用片上CDS功能减小噪声，同时制冷与恒温设计减低暗电流噪声干扰。sCMOS芯片还采用微透镜技术，最大程度收集有效光信号，提高灵敏度。同时增加侧翼anti-blooming沟道，提高了芯片anti-blooming 指标[2]。

2、选型

sCMOS相机具有独特的技术优势，因此相机性能更高。

选择sCMOS相机时，需要考虑分辨率、帧频、动态范围、噪声等几个参数，相机是否需要制冷等。深度制冷主要目的是降低暗电流噪声，只

有当曝光时间较长时，相机的主要噪声源才为暗电流噪声。因此当相机大于100ms 的曝光时间工作时，选择深度制冷更好。