• 제목/요약/키워드: CMOS Image Sensor (CIS)

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아날로그 상관기와 인접픽셀 기반의 영상 윤곽선 검출기 (Image Edge Detector Based on Analog Correlator and Neighbor Pixels)

  • 이상진;오광석;남민호;조경록
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제13권10호
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    • pp.54-61
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    • 2013
  • 본 논문에서는 하드웨어 기반의 영상 신호 윤곽선 검출을 위한 하드웨어기반의 알고리즘으로 CMOS 이미지 센서의 인접픽셀과 아날로그 상관기로 구성되는 윤곽선 검출기를 제안한다. 제안하는 이미지 윤곽 검출기는 각 열(column)마다 비교기를 공유하고, 비교기는 기준전압과 비교를 통해 대상 픽셀의 윤곽선 여부를 판별한다. 이미지 센서와 직접적으로 연결된 윤곽선 검출 회로는 기존의 연구와 비교하여 면적은 4배, 그리고 전력소모는 20 % 감소하는 결과를 보였다. 또한 외부에서 기준전압을 제어할 수 있어, 윤곽선 검출의 민감도를 조절하기에 유용한 장점을 가진다. 0.18 ${\mu}m$ CMOS 공정에서 제작된 칩은 34%의 fill factor를 가지며, 픽셀 당 0.9 ${\mu}W$의 전력소모를 가진다.

Moving Pixel Displacement Detection using Correlation Functions on CIS Image

  • Ryu, Kwang-Ryol;Kim, Young-Bin
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제8권4호
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    • pp.349-354
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    • 2010
  • Moving pixel displacement detection algorithm using correlation functions for making panorama image on the continuous images is presented in this paper. The input images get from a CMOS image sensor (CIS). The camera is maintained by constant brightness and uniform sensing area in test input pattern. For simple navigation and capture image has to 70% overlapped region. A correlation rate in two image data is evaluated by using reference image with first captures, and compare image with next captures. The displacement of the two images are expressed to second order function of x, y and solved with finding the coefficient in second order function. That results in the change in the peak correlation displacement from the reference to the compare image, is moving to pixel length. The navigating error is reduced by varying the path because the error is shown in the difference of the positioning vector between the true pixel position and the navigated pixel position. The algorithm performance is evaluated to be different from the error vector to vary the navigating path grid.

SOPC 기반 영상압축을 위한 인터페이스 연구 (A Study on Interface for Image Compression Based on SOPC)

  • 정재욱;손홍범;박성모
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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    • pp.687-688
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    • 2006
  • This paper presents implementation of the lifting based DWT processor interface which the process of JPEG2000. The proposed architecture uses Excalibur device produced Altera. This study describes CIS(CMOS Image Sensor), DMA(Direct Memory Access) and DWT control logic

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실내 환경의 공간 색온도 검출을 위한 이미지센서 모듈 (Image Sensor Module for Detecting Spatial Color Temperature in Indoor Environment)

  • 문성재;김영우;임영석
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.191-196
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    • 2021
  • 본 논문에서는 실내 환경에서 색온도 검출이 가능한 이미지센서 모듈을 구현하였다. 이미지센서로 획득한 영상정보 내 색온도 정보는 색차조도계와 정합하여 LUT(Look Up Table)로 제작하였으며, 수광된 RGB값에 따른 색온도 정보가 자동 산출이 가능하도록 알고리즘을 개발하여 MCU(Micro Control Unit)에 반영하였다. 실내에서 이미지센서로 색온도를 측정한 결과 기준값 대비 5.91% 이하의 정확한 결과를 얻을 수 있었으며, 컬러센서를 이용한 색온도 측정 결과 대비 23.5% 이상의 균일도가 우수함을 확인하였다.

수광 회로와 윤곽 검출 회로의 분리를 통한 윤곽 검출용 시각칩의 해상도 향상 (Resolution improvement of a CMOS vision chip for edge detection by separating photo-sensing and edge detection circuits)

  • 공재성;서성호;김상헌;신장규;이민호
    • 센서학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.112-119
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    • 2006
  • Resolution of an image sensor is very significant parameter to improve. It is hard to improve the resolution of the CMOS vision chip for edge detection based on a biological retina using a resistive network because the vision chip contains additional circuits such as a resistive network and some processing circuits comparing with general image sensors such as CMOS image sensor (CIS). In this paper, we proved the problem of low resolution by separating photo-sensing and signal processing circuits. This type of vision chips occurs a problem of low operation speed because the signal processing circuits should be commonly used in a row of the photo-sensors. The low speed problem of operation was proved by using a reset decoder. A vision chip for edge detection with $128{\times}128$ pixel array has been designed and fabricated by using $0.35{\mu}m$ 2-poly 4-metal CMOS technology. The fabricated chip was integrated with optical lens as a camera system and investigated with real image. By using this chip, we could achieved sufficient edge images for real application.

방사선 노출에 따른 3T APS 성능 감소와 몬테카를로 시뮬레이션을 통한 픽셀 내부 결함의 비교분석 (A Comparison between the Performance Degradation of 3T APS due to Radiation Exposure and the Expected Internal Damage via Monte-Carlo Simulation)

  • 김기윤;김명수;임경택;이은중;김찬규;박종환;조규성
    • 방사선산업학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.1-7
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    • 2015
  • The trend of x-ray image sensor has been evolved from an amorphous silicon sensor to a crystal silicon sensor. A crystal silicon X-ray sensor, meaning a X-ray CIS (CMOS image sensor), is consisted of three transistors (Trs), i.e., a Reset Transistor, a Source Follower and a Select Transistor, and a photodiode. They are highly sensitive to radiation exposure. As the frequency of exposure to radiation increases, the quality of the imaging device dramatically decreases. The most well known effects of a X-ray CIS due to the radiation damage are increments in the reset voltage and dark currents. In this study, a pixel array of a X-ray CIS was made of $20{\times}20pixels$ and this pixel array was exposed to a high radiation dose. The radiation source was Co-60 and the total radiation dose was increased from 1 to 9 kGy with a step of 1 kGy. We irradiated the small pixel array to get the increments data of the reset voltage and the dark currents. Also, we simulated the radiation effects of the pixel by MCNP (Monte Carlo N-Particle) simulation. From the comparison of actual data and simulation data, the most affected location could be determined and the cause of the increments of the reset voltage and dark current could be found.

이중 채널 CIS 인터페이스를 위한 수신기 설계 (A Receiver for Dual-Channel CIS Interfaces)

  • 신훈;김상훈;권기원;전정훈
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권10호
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    • pp.87-95
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    • 2014
  • 본 논문에서는 이중 채널 CIS(CMOS Image Sensor) 인터페이스를 위한 수신기 설계에 대해서 기술한다. 두 채널은 각각 CTLE(Continuous-Time Linear Equalizer)를 포함하며 샘플러, 병렬 변환기 그리고 clocking 회로로 구성되어 있다. Clocking 회로는 PLL, PI, CDR을 포함한다. CDR은 PI 기반이며 OSPD(Over Sampling Phase Detector)와 FSM(Finite State Machine)을 추가하여 빠른 락 소요 시간과 지연 시간, 향상된 jitter tolerance를 갖도록 하였다. CTLE는 3 GHz에서 -6 dB 손실을 갖는 채널의 ISI(Inter Symbol Interference)를 제거하며 CDR은 8000 ppm 이하의 주파수 오프셋에 대해 1 baud period 이내의 빠른 락 소요 시간을 갖는다. 65 nm CMOS 공정을 이용하여 설계하였으며 eye diagram에서 최소 368 mV의 전압 마진과 0.93 UI의 시간 마진을 갖는다.

실시간 얼굴 검출 시스템의 하드웨어 IP 구현 (Implementation for Hardware IP of Real-time Face Detection System)

  • 장준영;육지홍;조호상;강봉순
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권11호
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    • pp.2365-2373
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    • 2011
  • 본 논문은 고속화, 소형화 및 저전력을 요구하는 모바일 기기 및 디지털 카메라에 알맞은 실시간 얼굴 검출 하드웨어 IP(Intellectual Property)를 제안한다. 제안한 얼굴 검출 시스템은 검출 성능의 주요 원인인 조명 변화나 얼굴 크기, 다양한 얼굴 각도에 강인한 얼굴 검출을 수행한다. 입력 영상에 대해 조명 변화에 강인한 특성을 가지는 LBP(Local Binary Pattern) 변환을 거치고 Adaboost 알고리즘을 이용하여 다양한 얼굴 각도에 대해 미리 학습시킨 얼굴 특징 정보를 바탕으로 얼굴을 검출한다. 입력 영상 QVGA($320{\times}240$) 크기에서 최대 36개의 얼굴 검출 가능하며 Verilog-HDL을 사용하여 하드웨어로 설계하였다. 또한 FPGA 검증을 위해 Xilinx사의 Virtex5 XC5VLX330 FPGA 보드와 HD급 CMOS 이미지 센서(CIS)를 사용하여 하드웨어 구현을 검증하였다.

폴리머를 이용한 CIS(CMOS Image Sensor) 디바이스용 웨이퍼 레벨 접합의 warpage와 신뢰성 (A Reliability and warpage of wafer level bonding for CIS device using polymer)

  • 박재현;구영모;김은경;김구성
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.27-31
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    • 2009
  • 본 논문에서는 웨이퍼 레벨 기술을 이용한 CIS용 폴리머 접합 기술을 연구하고 접합 후의 warpage 분석과 개별 패키지의 신뢰성 테스트를 수행하였다. 균일한 접합 높이를 유지하기 위하여 glass 웨이퍼 상에 dam을 형성하고 접합용 폴리머 층을 patterning하여 Si과 glass 웨이퍼의 접합 테스트를 수행하였다. Si 웨이퍼의 접합온도, 접합 압력 그리고 접합 층이 낮을수록 warpage 결과가 감소하였으며 접합시간과 승온 시간이 짧을수록 warpage 결과가 증가하는 것을 확인하였다. 접합 된 웨이퍼를 dicing 하여 각 개별 칩 단위로 TC, HTC, Humidity soak의 신뢰성 테스트를 수행하였으며 warpage 결과가 패키지의 신뢰성 결과에 미치는 영향은 미비한 것으로 확인되었다.

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IoT 서비스를 지원하는 Smart Frame SoC 설계 (Design of Smart Frame SoC to support the IoT Services)

  • 양동헌;황인한;김아라;;류광기
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.503-506
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    • 2015
  • IoT(Internet of Things) 상용화에 따라 무선 통신이 가능한 하드웨어 구조 개발의 필요성이 증가하고 있다. 따라서 본 논문에서는 디바이스 간 연동이 가능한 Smart Frame System이 내장된 SoC(System on a Chip) 플랫폼 하드웨어 구조를 제안한다. 기존 디지털 액자에 무선통신 기능과 실시간 처리가 가능한 하드웨어 구조를 적용하였고, Bluetooth를 이용하여 제어할 수 있는 스마트폰 어플리케이션을 개발하였다. 제안하는 SoC 플랫폼의 하드웨어 구조는 CIS(CMOS Image Sensor) Controller 모듈, Memory Controller 모듈, 확대, 축소, 회전 등의 다양한 영상처리를 위한 ISP(Image Signal Processing) 모듈, 디바이스 간 통신을 위한 Bluetooth Interface, 영상 출력을 위한 VGA Controller 모듈, TFT-LCD Controller 모듈로 구성된다. IoT 서비스를 지원하는 Smart Frame System은 Virtex4 XC4VLX80 FPGA 디바이스가 장착된 HBE-SoC-IPD 테스트 보드를 사용하여 구현 및 검증하였으며, 동작 주파수는 54MHz이다.

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