보안 감시 시스템 애플리케이션의 CMOS 이미지 센서

오늘날, 인류는 특히 자동차, 군사, 우주, 무선 센서 네트워크 및 감시 목적으로 사물 인터넷에 더 많이 의존하고 있다. 삶을 더 쉽게 하기 위해, 이 분야들은 많은 편리한 방법들을 사용해 왔다. 우리는 지난 10년 동안 언급된 모든 애플리케이션에서 새로운 영상 시스템을 위한 영상 기술을 생각할 필요가 있습니다. 마이크로 영역에 통합하기 위한 고속 및 고성능 애플리케이션으로 이러한 애플리케이션을 소형화할 수 있는 개선과 발전은 여전히 계속되고 있습니다. CCD에 비해 놀라운 성능상의 이점 때문에 CMOS 이미지 센서(CIS)는 지난 10년간 대부분의 애플리케이션에서 큰 주목을 받았다. CIS의 중요성을 설명하기 위해, 우리는 CIS를 사용하여 애플리케이션이 개발된 2009년 이후 문헌을 검토한다.

CIS는 지능형 감시 시스템(ISS), 자동차 분야의 피시 아이, 사물 인터넷(IoT), 큐 베이트(CUBEAT), MENZSAT, 군사, TIGERC와 같은 응용 분야에서 구현된다.

우리의 조사에서, 우리는 다양한 요구 영역에서 CIS의 유형과 적용에 관련된 문헌에 집중한다. NAT의 기여도는 아래에 나와 있습니다.

우리는 이전에는 하지 않았던 다른 주요 분야에서 응용 프로그램의 관점에서 CIS에 대한 최초의 최첨단 종합 조사를 수행했다.

새로운 분류법과 CMOS 이미지 센서 유형은 섹션 2에서 논의한다. 섹션 3에서 CMOS 이미지 센서 애플리케이션은 서로 다른 애플리케이션 필드에 대해 분류됩니다. CMOS 이미지 센서의 설계 특성에 대해 설명하였다.

이 섹션에서는 CMOS 이미지 센서, CMOS 이미지 센서 유형 및 CCD 대비 CIS의 장점에 대해 설명한다.

이 섹션에서는 기본 CMOS 이미지 센서에 대해 논의하고 보안 감시 시스템의 애플리케이션과 함께 작동 원리를 제시한다. 나중에 CMOS 이미지 센서의 유형에 대해 설명합니다. 마지막으로 CCD에 대한 CIS의 장점은 명확히 설명된다.

 

이미지 센서는 입사광자를 전자로 변환하는 센서입니다. CMOS 이미지 센서에는 픽셀 배열, 판독 회로, 수평 및 수직 액세스 회로를 포함한 영상 영역이 포함되어 있다. 

 

일부 기존 이미지, 즉 포토다이오드, 포토 게이트 및 충전 결합 장치가 사용됩니다. 광다이오드는 입사광을 전자 또는 전류로 변환합니다. 광자가 광다이오드로 추출될 때 전류가 발생합니다. 오늘날 CMOS 이미지 센서는 포토다이오드 픽셀을 사용한다. 둘째로, 광자는 입사 광자에 의해 생성된 전자를 수집하기 위해 높은 전압으로 작동해야 한다. 셋째, CCD라고도 불리는 충전 결합 장치는 콘덴서의 병렬 및 직렬연결의 조합을 포함하는 아키텍처를 가지고 있다. 외부 회로를 사용하면 모든 콘덴서가 수집된 전하를 다음 콘덴서로 전송합니다.

픽셀 구조는 주로 PPS(Passive Pixel Sensor)를 먼저 개발한 두 가지 타입으로, 이후 화질을 높이기 위해 액티브 픽셀 센서(APS)를 개발했다. PPS와 APS의 주요 차이점은 PPS는 1픽셀에 1개의 트랜지스터로 구성되어 있는 반면, APS는 1픽셀에 3개의 트랜지스터로 시작되었고, 나중에 1픽셀에 4개의 트랜지스터로 늘어났다.

CMOS 이미지 센서에 사용된 최초의 픽셀 구조입니다. 회로는 광다이오드로 구성되지만 구조물 내부에는 증폭이 없습니다. 이러한 픽셀 구조에서 각 픽셀은 포토다이오드와 트랜지스터를 가지고 있고 판독 구조에 연결된다. 선택한 행 트랜지스터를 열어서 픽셀 주소를 지정하면 그림 4a와 같이 픽셀이 비트 선과 선택한 행 트랜지스터로 재설정됩니다.