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随着ccd应用范围的扩大，其缺点也逐渐暴露出来。ccd光敏单元阵列与驱动电路和信号处理电路难以集成，难以处理一些模拟和数字功能。因此，人们开始使用最有前途的标准cmos工艺的图像传感器，即cmos图像传感器。
cmos图像传感器市场发展非常迅速，正逐渐成为热门市场。使用进一步改进的cmos技术，与相机和。;更高的分辨率和帧率、更高的感光度和更低的成本，提供低噪声的成像效果。为了提高cmos图像传感器的质量，应该提高灵敏度，减少杂波。
1.片上透镜
采用这项技术后，cmos可以将更多的光线集中在光电二极管上，提高其灵敏度。微透镜具有最适合捕捉光线的凸面形状。它们以阵列形式分布在cmos图像传感器表面，每个微透镜对应一个像素。虽然增加了每英寸的像素，但图像传感器的聚光效率也显著提高。这种增强扩展了高灵敏度信号的输出范围。
2.照明结构
通常，cmos图像传感器的入射光的投影方向是前照明结构。由于入射光在到达像素中的光电二极管之前要经过硅衬底表面的金属线和晶体管，所以部分光被反射，阻碍了片上透镜的发光过程，降低了灵敏度。
在背照模式下，金属电路和晶体管被移到硅衬底的另一侧，入射光通过微透镜和彩色滤光片直接到达光电二极管，减少了对光照的阻碍，大大增加了进入每个像素的光线。既能提高灵敏度，又能减少杂波，明显改善信号质量。同时也减少了光学视角响应导致的感光度下降、噪点和像素缺失导致的画质下降和s/n下降等问题。
3.低杂波读出电路
固定模式噪声来自不同像素放大器之间不平衡的信号增强。为了消除这种噪声，使用降噪电路读取固定模式噪声的量，然后消除噪声，提供无噪声的光信号，大大降低了固定模式噪声和随机噪声对图像的干扰。
4.减少暗电流
暗电流是由cmos上的微晶缺陷或漏电流引起的，在长时间曝光、像素电荷长期积累、cmos温度升高的情况下也会产生噪声。因此，为了加强半导体工艺的管理，减少这类缺陷，采用了在cmos底部的硅晶体中植入光电二极管的方法，以降低噪声出现的概率和暗电流引起的噪声干扰。
5、多路输出
与ccd相比，cmos最突出的优点是xy寻址，电荷读取速度快，方便多路同时输出。因为ccd通过水平移位寄存器电荷是读出的，所以可以分成两部分，实现双通道并行输出的高速。但目前技术的难点在于量产的难度和水平寄存器的良品率低。
6.并行模数转换
一般cmos传感器的a/d转换在cds(相关双采样)之后，由所有列共享，而列并行a/d转换在cds之后，每列像素都有单独的a/d转换器，尽可能缩短模拟处理的距离，从而保证较高的信号转换速度，最大限度地降低模拟处理过程中信号噪声造成的图像质量。
7、像素排列技术
a，它通过将每个像素旋转45°来增加每个像素的感光面积，提高感光度。
b .增强型处理器执行插值算法以提高成像器的清晰度。通过插值算法，cmos传感器的每个像素周围的四个光电二极管(像素)作以产生一个新的像素。
目前像素排列技术有三种::全像素排列、像素空间偏移和像素倾斜45度。其中，以45度角排列像素的技术和插值算法技术大大提高了cmos成像器的灵敏度和分辨率，解决了cmos在专业领域应用的主要瓶颈。
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