EBAPS(Electron Bombardment Active Pixel Sensor)是一种真空与固体器件结合的混合型光电成像器件,其真空封接需要经过高温烘烤和排气工艺,在研制过程中需要解决CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)图像传感器中硅基芯片与...EBAPS(Electron Bombardment Active Pixel Sensor)是一种真空与固体器件结合的混合型光电成像器件,其真空封接需要经过高温烘烤和排气工艺,在研制过程中需要解决CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)图像传感器中硅基芯片与陶瓷基座之间粘接用的环氧树脂胶高温分解导致CMOS芯片脱落无法成像的问题。为了解决上述问题,项目组采用三种熔点相近的Au_(88)Ge_(12)、Pb_(92.5)In_(5)Ag_(2.5)以及Zn-Al-Ag-Cu合金焊料焊接经过金属化后的CMOS硅基芯片和陶瓷基座。对上述3种焊料焊接的CMOS图像传感器剖面进行了SEM(Scanning Electron Microscope)和EDS(Energy Dispersive Spectrometer)测试表征,以分析焊接处的性能。结果表明,使用Au_(88)Ge_(12)焊接的CMOS图像传感器可以实现稳定可靠的连接性能。展开更多
电子轰击型有源像素传感器(Electron Bombarded Active Pixel Sensor,EBAPS)作为一种数字化微光成像器件,以其成像系统具有小型化、低成本和低功耗的优势,以及在昼夜条件下连续拍摄时具备清晰成像的能力,成为微光成像领域的研究热点。...电子轰击型有源像素传感器(Electron Bombarded Active Pixel Sensor,EBAPS)作为一种数字化微光成像器件,以其成像系统具有小型化、低成本和低功耗的优势,以及在昼夜条件下连续拍摄时具备清晰成像的能力,成为微光成像领域的研究热点。文章基于国产某型EBAPS微光器件,利用FPGA作为核心处理器,完成了EBAPS器件驱动电路、图像处理和跟踪电路、显示电路的设计。同时,构建了满足昼夜复用的光学系统,搭建了一种小型化的手持成像跟踪系统。实验结果表明,该EBAPS昼夜成像系统可在1×10^(-4)~1×10^(4) lx照度条件下实现良好的成像和跟踪效果。展开更多
电子轰击型有源像素传感器(electron bombarded active pixel sensor,EBAPS)是一种电子轰击型的数字化微光器件,低功耗、高灵敏度、适用于极低照度探测。本文从EBAPS原理出发,以传感器阴极、阳极内部结构为着手点,阐述EBAPS从光信号输...电子轰击型有源像素传感器(electron bombarded active pixel sensor,EBAPS)是一种电子轰击型的数字化微光器件,低功耗、高灵敏度、适用于极低照度探测。本文从EBAPS原理出发,以传感器阴极、阳极内部结构为着手点,阐述EBAPS从光信号输入到数字图像输出的工作过程,分析EBAPS光学系统的结构特点,结合Intevac公司系列EBAPS产品综述EBAPS的发展迭代与应用。最后,总结影响EBAPS传感器性能的各方面因素并展望器件的发展趋势。展开更多
为了解决单一的中值滤波和高斯滤波算法对低照度图像中同时存在的脉冲噪声和泊松噪声抑制效果不佳、边缘细节保护不足的问题,提出一种基于可编程逻辑门阵列(field programmable gate array,FPGA)的开关中值-高斯融合(open and close mix...为了解决单一的中值滤波和高斯滤波算法对低照度图像中同时存在的脉冲噪声和泊松噪声抑制效果不佳、边缘细节保护不足的问题,提出一种基于可编程逻辑门阵列(field programmable gate array,FPGA)的开关中值-高斯融合(open and close mix-median-Gaussian,OCMMG)滤波算法。首先,利用最小四方向差值检测每个像素点的异常程度,根据脉冲噪声判别阈值分配权重,进行第1步滤波处理;然后,利用四方向边缘检测算法提取图像边缘,根据设置的边缘置信度表征值进行第2步滤波处理;最后,用电子轰击有源像素传感器(electron bombarded active pixel sensor,EBAPS)在1×10^(−3 )lx照度条件下采集的图像,基于FPGA对其进行实时图像处理。实验结果表明,FPGA处理结果与软件仿真处理结果相符。该算法相比于中值滤波和高斯滤波算法,峰值信噪比分别提高了3.23%和16.34%,结构相似性分别提高了14.66%和33.86%,边缘保持指数分别提高了0.49%和4.21%,能够有效去除EBAPS图像的混合噪声,并满足实时性要求。展开更多
电子轰击型有源像素传感器(electron bombarded active pixel sensor,EBAPS)具有高增益、快响应、低功耗和低成本等优点,研究EBAPS已成为微光夜视成像技术的一个重要发展方向。国内相关机构在电路设计时,对于EBAPS成像电路中所涉及到的...电子轰击型有源像素传感器(electron bombarded active pixel sensor,EBAPS)具有高增益、快响应、低功耗和低成本等优点,研究EBAPS已成为微光夜视成像技术的一个重要发展方向。国内相关机构在电路设计时,对于EBAPS成像电路中所涉及到的芯片主要还是依赖于进口,为加快EBAPS器件成像电路的国产化进程,研制了一套基于EBAPS的全国产成像电路评估板。该电路以国产复旦微FMK50t系列的FPGA芯片为主控芯片,通过设计CMOS(complementary metal oxide semiconductor)驱动模块、数据处理模块、Cameralink显示模块等,分别完成对EBAPS器件的驱动、数字图像处理和实时显示等功能。实验结果表明:在轰击高压为负1 500 V的情况下,该国产EBAPS相机的最低探测照度可达到10-3lx量级。展开更多
文摘EBAPS(Electron Bombardment Active Pixel Sensor)是一种真空与固体器件结合的混合型光电成像器件,其真空封接需要经过高温烘烤和排气工艺,在研制过程中需要解决CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)图像传感器中硅基芯片与陶瓷基座之间粘接用的环氧树脂胶高温分解导致CMOS芯片脱落无法成像的问题。为了解决上述问题,项目组采用三种熔点相近的Au_(88)Ge_(12)、Pb_(92.5)In_(5)Ag_(2.5)以及Zn-Al-Ag-Cu合金焊料焊接经过金属化后的CMOS硅基芯片和陶瓷基座。对上述3种焊料焊接的CMOS图像传感器剖面进行了SEM(Scanning Electron Microscope)和EDS(Energy Dispersive Spectrometer)测试表征,以分析焊接处的性能。结果表明,使用Au_(88)Ge_(12)焊接的CMOS图像传感器可以实现稳定可靠的连接性能。
文摘电子轰击型有源像素传感器(electron bombarded active pixel sensor,EBAPS)是一种电子轰击型的数字化微光器件,低功耗、高灵敏度、适用于极低照度探测。本文从EBAPS原理出发,以传感器阴极、阳极内部结构为着手点,阐述EBAPS从光信号输入到数字图像输出的工作过程,分析EBAPS光学系统的结构特点,结合Intevac公司系列EBAPS产品综述EBAPS的发展迭代与应用。最后,总结影响EBAPS传感器性能的各方面因素并展望器件的发展趋势。
文摘为了解决单一的中值滤波和高斯滤波算法对低照度图像中同时存在的脉冲噪声和泊松噪声抑制效果不佳、边缘细节保护不足的问题,提出一种基于可编程逻辑门阵列(field programmable gate array,FPGA)的开关中值-高斯融合(open and close mix-median-Gaussian,OCMMG)滤波算法。首先,利用最小四方向差值检测每个像素点的异常程度,根据脉冲噪声判别阈值分配权重,进行第1步滤波处理;然后,利用四方向边缘检测算法提取图像边缘,根据设置的边缘置信度表征值进行第2步滤波处理;最后,用电子轰击有源像素传感器(electron bombarded active pixel sensor,EBAPS)在1×10^(−3 )lx照度条件下采集的图像,基于FPGA对其进行实时图像处理。实验结果表明,FPGA处理结果与软件仿真处理结果相符。该算法相比于中值滤波和高斯滤波算法,峰值信噪比分别提高了3.23%和16.34%,结构相似性分别提高了14.66%和33.86%,边缘保持指数分别提高了0.49%和4.21%,能够有效去除EBAPS图像的混合噪声,并满足实时性要求。
文摘电子轰击型有源像素传感器(electron bombarded active pixel sensor,EBAPS)具有高增益、快响应、低功耗和低成本等优点,研究EBAPS已成为微光夜视成像技术的一个重要发展方向。国内相关机构在电路设计时,对于EBAPS成像电路中所涉及到的芯片主要还是依赖于进口,为加快EBAPS器件成像电路的国产化进程,研制了一套基于EBAPS的全国产成像电路评估板。该电路以国产复旦微FMK50t系列的FPGA芯片为主控芯片,通过设计CMOS(complementary metal oxide semiconductor)驱动模块、数据处理模块、Cameralink显示模块等,分别完成对EBAPS器件的驱动、数字图像处理和实时显示等功能。实验结果表明:在轰击高压为负1 500 V的情况下,该国产EBAPS相机的最低探测照度可达到10-3lx量级。
