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傳感器融合技術(shù)已經(jīng)成熟,并且恰好可以利用傳感器,無線通信和其他技術(shù)的發(fā)展。除了先進的政府實驗室以外的所有實驗室都無法使用,該技術(shù)現(xiàn)已開始供貨,價格甚至適合許多消費產(chǎn)品的BOM預(yù)算。
現(xiàn)在,與移動技術(shù)和低成本數(shù)字傳感器的快速發(fā)展密切相關(guān),傳感器融合有望實現(xiàn)增長。對于設(shè)計工程師來說,現(xiàn)在是應(yīng)用一些創(chuàng)造性思維并開始實驗的好時機!
CCD傳感器是一種新型光電轉(zhuǎn)換器件,它能存儲由光產(chǎn)生的信號電荷。當(dāng)對它施加特定時序的脈沖時,其存儲的信號電荷便可在CCD內(nèi)作定向傳輸而實現(xiàn)自掃描。它主要由光敏單元、輸入結(jié)構(gòu)和輸出結(jié)構(gòu)等組成。它具有光電轉(zhuǎn)換、信息存貯和等功能,而且集成度高、功耗小,已經(jīng)在攝像、信號處理和存貯3大領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用,尤其是在圖像傳感器應(yīng)用方面取得令人矚目的發(fā)展。CCD有面陣和線陣之分,面陣是把CCD像素排成1個平面的器件;而線陣是把CCD像素排成1直線的器件。由于在軍事領(lǐng)域主要用的是面陣CCD,因此這里主要介紹面陣CCD。
CCD傳感器中每一行中每一個像素的電荷數(shù)據(jù)都會依次傳送到下一個像素中,由底端部分輸出,再經(jīng)由傳感器邊緣的放大器進行放大輸出;而在CMOS傳感器中,每個像素都會鄰接一個放大器及A/D轉(zhuǎn)換電路,用類似內(nèi)存電路的方式將數(shù)據(jù)輸出。
造成這種差異的原因在于:CCD的特殊工藝可保證數(shù)據(jù)在傳送時不會失真,因此各個像素的數(shù)據(jù)可匯聚至邊緣再進行放大處理;而CMOS工藝的數(shù)據(jù)在傳送距離較長時會產(chǎn)生噪聲,因此,必須先放大,再整合各個像素的數(shù)據(jù)。
由于數(shù)據(jù)傳送方式不同,因此CCD與CMOS傳感器在效能與應(yīng)用上也有諸多差異,這些差異包括:由于CMOS傳感器的每個象素由四個晶體管與一個感光二極管構(gòu)成(含放大器與A/D轉(zhuǎn)換電路),使得每個象素的感光區(qū)域遠小于象素本身的表面積,因此在象素尺寸相同的情況下,CMOS傳感器的靈敏度要低于CCD傳感器。由于CMOS傳感器采用一般半導(dǎo)體電路的CMOS工藝,可以輕易地將周邊電路(如AGC、CDS、Timing generator、或DSP等)集成到傳感器芯片中,因此可以節(jié)省外圍芯片的成本