Kameraplatine mit CMOS-Bildsensor

Die verwendete Kameraplatine ist eine Entwicklung der Abteilung SYS des IMS. Der Bildsensor besitzt eine sichtbare Bildmatrix von $360 \ast 288$ Pixel. Dies entspricht dem CIF^1.1-Format, einem Zwischenformat des CCITT^1.2, das für Bildübertragung genutzt wird.
Der Sensor ist in FhG-IMS 1 $\mu$m-Standard-CMOS^1.3-Technologie aufgebaut. CMOS-Sensoren haben gegenüber den klassischen CCD^1.4-Bildsensoren folgende Vorteile:

• Hohe Lichtempfindlichkeit mit logarithmischer oder linearer Kennlinie
• Höherer Dynamikbereich
• Reduzierung des sogenannten 'Blooming-Effect', der bei einer starken Lichtquelle einen hellen Lichtstreifen auf dem Bild zur Folge hat. Dieser Effekt entsteht bei CCD-Sensoren durch Überlaufen der Potentialtöpfe.
• Hoher Temperaturbereich
• Adressierung einzelner Pixel (Random Access)
• geringere Leistungsaufnahme
• einfache und verbreitete Technologie
• Unterstützung von single-chip CMOS-Systemlösungen durch einheitliche Technologie

In Abb. 1.2 ist der Aufbau des Bildsensors zu sehen.
Bei der Ansteuerung eines Pixels der Bildmatrix gibt der Bildsensor einen analogen Spannungswert aus. Dieser wird zwecks digitaler Weiterverarbeitung durch einen 12-Bit A/D-Wandler auf der Kameraplatine in einen Binärwert umgewandelt.
Das Auslesen einzelner Pixel kann mit einer maximalen Frequenz von 13,5 MHz erfolgen. Ein genauere Beschreibung der Ansteuerung des Bildsensors ist im Abschnitt 1.3.2.1 zu finden.

  

Abbildung 1.2: Aufbau des CMOS-Bildsensors

Quelle: [6]