课程大纲

课程大纲

CMOS图像传感器及其信息处理

课程编码:080903M06002H 英文名称:CMOS Image sensor and information processing 课时:20 学分:1.00 课程属性:专业研讨课 主讲教师:吴南健

教学目的要求
本课程为电子科学与技术学科研究生的专业研讨课。课程针对图像传感器及其信息处理,讲解、学习并讨论CMOS图像传感器的架构、传感器像素器件结构及工艺、传感器像素信号处理、图像传感器特性和片上并行图像处理器等关键技术及其原理,介绍宽动态、高分辨率、高速和智能化图像传感器的当前国内外研究热点。通过本课程的学习使研究生能够理解和掌握现代固体成像核心器件图像传感器的成像原理、像素信号处理和片上图像处理方法,为今后开展相关领域的研究奠定基础。

预修课程
半导体器件、模拟和数字电路、数字图像处理、普通物理

大纲内容
第一章 引论 3.0学时
第1节 图像传感器研究发展历史
第2节 CMOS和CCD图像传感器
第二章 CMOS图像传感器和图像处理概论 3.0学时
第1节 CMOS图像传感器的体系架构
第2节 图像传感器的器件和电路
第3节 图像传感器的图像处理
第三章 像素器件设计及工艺 3.0学时
第1节 硅材料光电特性
第2节 像素器件设计
第3节 像素器件特性
第四章 像素光学和电信号处理 3.0学时
第1节 采样放大电路
第2节 模拟数字转换电路
第3节 微透镜和滤光片
第五章 CMOS图像传感器架构及工作原理 3.0学时
第1节 图像传感器架构及工作原理
第2节 图像传感器的性能
第3节 图像传感器的格式和彩色成像原理
第六章 片上并行图像处理 3.0学时
第1节 图像传感器片上系统
第2节 片上并行图像处理
第3节 深度学习图像处理
第七章 图像传感器的研究发展热点 2.0学时
第1节 研究论文的研读

参考书
1、 CMOS Imagers: From Phototransduction to Image Processing Orly Yadid-Pecht等 2004年5月 Kluwer Academic Publishers

课程教师信息
吴南健:中国科学院半导体研究所研究员及中国科学院大学教授。一九九二年获日本国立电气通信大学电子工程系理学博士。一九九二年起分别任日本国立北海道大学助教、国立电气通信大学副教授。二零零零年起任中国科学院半导体研究所研究员,中国科学院研究生院教授。二零零九年起任日本静冈大学荣誉客席教授。主要从事高速图像传感器、高速视觉片上系统芯片设计、图像并行处理片上系统芯和极低功耗模拟射频集成电路设计等研究工作。负责和领导设计完成芯片50余款,发表论文200余篇,申请或授权专利100余项,部分成果发表在著名国际学术期刊Journal of Solid-State Circuits和著名国际会议IEEE International Solid-State Circuits Conference(ISSCC),具有丰富的理论和实践经验。