CMOS图像传感器基本工作原理首先，外界光照射像素阵列，发生光电效应，在像素单元内产生相应的电荷。行选择逻辑单元根据需要，选通相应的行像素单元。行像素单元内的图像信号通过各自所在列的信号总线传输到对应的模拟信号处理单元以及A/D转换器，转换成数字图像信号输出。其中的行选择逻辑单元可以对像素阵列逐行扫描也可隔行扫描。行选择逻辑单元与列选择逻辑单元配合使用可以实现图像的窗口提取功能。模拟信号处理单元的主要功能是对信号进行放大处理，并且提高信噪比。另外，为了获得质量合格的实用摄像头，芯片中必须包含各种控制电路，如曝光时间控制、自动增益控制等。为了使芯片中各部分电路按规定的节拍动作，必须使用多个时序控制信号。为了便于摄像头的应用，还要求该芯片能输出一些时序信号，如同步信号、行起始信号、场起始信号等。CMOS图像传感器主要应用于X-Ray以及内窥镜领域。中国台湾摄像头零件AR0221产品介绍
CMOS图像传感器是一种典型的固体成像传感器，与CCD有着共同的历史渊源。CMOS图像传感器通常由像敏单元阵列、行驱动器、列驱动器、时序控制逻辑、AD转换器、数据总线输出接口、控制接口等几部分组成,这几部分通常都被集成在同一块硅片上。其工作过程一般可分为复位、光电转换、积分、读出几部分。在CMOS图像传感器芯片上还可以集成其他数字信号处理电路，如AD转换器、自动曝光量控制、非均匀补偿、白平衡处理、黑电平控制、伽玛校正等，为了进行快速计算甚至可以将具有可编程功能的DSP器件与CMOS器件集成在一起，从而组成单片数字相机及图像处理系统。1963年Morrison发表了可计算传感器，这是一种可以利用光导效应测定光斑位置的结构，成为CMOS图像传感器发展的开端。1995年低噪声的CMOS有源像素传感器单片数字相机获得成功。浙江记录仪AR0221原装现货CMOS图像传感器使得“芯片相机”成为可能，相机小型化趋势明显。
主动式红外夜视仪具有成像清晰、制作简单等特点，但它的致命弱点是红外探照灯的红外光会被敌人的红外探测装置发现。60年代，美国首先研制出被动式的热像仪，它不发射红外光，不易被敌发现，并具有透过雾、雨等进行观察的能力。1982年4月─6月，英国和阿根廷之间爆发马尔维纳斯群岛争斗。4月13日半夜，英军攻击承军据守的比较大据点斯坦利港。3000名英军布设的雷区，突然出现在阿军防线前。英国的所有、火 炮都配备了红外夜视仪，能够在黑夜中清楚地发现阿军目标。而阿军却缺少夜视仪，不能发现英军，只有被动挨打的份。在英军火力准确的打击下，阿军支持不住，英军趁机发起冲锋。到黎明时，英军已占领了阿军防线上的几个主要制高点，阿军完全处于英军的火力控制下。6月14日晚9时，14 000名阿军不得不向英军投降。英军红外夜视器材赢得了一场兵力悬殊的战斗。
影响性能因素：噪声这是影响CMOS传感器性能的首要问题。这种噪声包括固定图形噪声FPN(Fixed pattern noise)、暗电流噪声、热噪声等。固定图形噪声产生的原因是一束同样的光照射到两个不同的象素上产生的输出信号不完全相同。噪声正是这样被引入的。对付固定图形噪声可以应用双采样或相关双采样技术。具体地说来有点像在设计模拟放大器时引入差分对来抑制共模噪声。双采样是先读出光照产生的电荷积分信号，暂存然后对象素单元进行复位，再读取此象素单元地输出信号。两者相减得出图像信号。两种采样均能有效抑制固定图形噪声。另外，相关双采样需要临时存储单元，随着象素地增加，存储单元也要增加。图像传感器在医疗影像市场具有多元应用场景：X-ray、内窥镜、分子成像、光学相干断层扫描以及超声成像。
但这还不够，因为我们需要色彩。现代彩色CMOS的原理也很简单，直接在黑白图像传感器的基础上增加色彩滤波阵列（CFA），从而实现从黑白到彩色的成像。很有名的一种设计就是BayerCFA（拜耳色彩滤波阵列）。一个很有趣的事就是，我们用来记录光影的CMOS，和我们用来输出光影的显示器，原理也刚好是向相反的，CMOS把光转化为电信号以数字格式记录，显示器把解码的数字格式从电信号重新转化为光。光电之间的转换也就构成了我们人类数字影像的基础。1995年2月，Photobit公司成立，将CMOS图像传感器技术实现商业化。湖北夜视仪芯片AR0221供应商
AR0221是一款1/1.7英寸CMOS数字图像传感器，具有1928H*1088V有源像素阵列。中国台湾摄像头零件AR0221产品介绍
CMOS传感器有两种快门方式，卷帘快门和全局快门。卷帘快门通过对每列像素使用A/D来提高读取速度，每列像素数量可达数千。任何一个转换器数字化的像素总数减少，从而缩短了读取时间，提高了帧速率。但整个传感器阵列仍必须转换为一个一次排，这导致每行读出之间的时间延迟很小。和机械式焦平面快门一样，卷帘快门对高速运动的物体会产生明显的变形。而且因为其扫描速度比机械式焦平面快门慢，变形会更加明显；全局快门则较大改善了应用于高度运动对象时的变形问题。改进的近红外（NIR）响应、高灵敏度滤阵列（RCCB）、数据加密处理、更高的帧速率、集成传感和处理、3D成像。中国台湾摄像头零件AR0221产品介绍
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