CMOS技术 | 行业应用（1）

科学成像

针对一些对图像质量有极高要求的应用场景，如拍摄DNA序列片段、使用低能显微镜放大显示活体细胞、观测远处星体等，都离不开一款高性能的CMOS图像传感器，过去这类传感器的价格往往都非常昂贵。长光辰芯的科学级CMOS图像传感器GSENSE系列产品，凭借优异的性能和极高的性价比得到了全球用户的认可，已经被广泛应用于高端科学成像领域。

GSENSE系列产品具备全局快门、高帧频、低读出噪声、高动态范围（HDR）和背照式等特点，使其可以用于各种高端科学成像设备中，如高能物理、CT扫描、软X射线显微镜和多光谱分析等。

图像质量是科学研究能否取得重大突破的最重要影响因素，无论是快速精准的基因测序还是微光探测，都需要选择具有高帧频、高灵敏度、高量子效率(QE)和低读出噪声的CMOS图像传感器，辰芯光电科学级、背照式CMOS图像传感器的量子效率可以与EMCCD相媲美，完全满足生命科学成像领域对图像质量的要求。

• DNA测序
• 荧光成像
• 粒子图像测速（PIV)

最先进的显微成像技术通常使用较低的辐射强度以降低样品可能受到的潜在损伤，对活体细胞观测尤为关键。要想在微弱信号的环境下获得较高的信噪比，要求CMOS图像传感器具备极高的灵敏度和极低的读出噪声，辰芯光电背照式CMOS图像传感器峰值量子效率高达95%，噪声低至1.2e-，其高帧频特性可以在短时间内获取更多测试数据 ，探测范围可拓宽至300到3000 eV的软X射线。辰芯光电可提供玻璃盖板可拆卸且无微透镜的CMOS传感器，更适合做光纤耦合（FOP bonding），以提升对X-ray或电子的探测能力。

• 电子显微成像
• 荧光显微成像
• 软x射线显微成像

光谱成像是许多科学研究领域取得关键突破的重要技术手段，如揭秘原子结构的亮线光谱成像技术、化合物和气体的荧光放电光谱技术等。传统前照式（FSI）芯片在可见光以外谱段的响应较低，因此无法适用于多光谱成像中。辰芯光电背照式（BSI）CMOS图像传感器从紫外到近红外谱段都有极高的量子效率和大于90dB的动态范围，是高精度光谱探测的理想选择。

• 光谱分析

不管是科学家对宇宙的探索，还是天文爱好者对璀璨星空的观测，都需要天文相机支持以极低的噪声进行超长时间曝光。CMOS图像传感器结合了高帧频、低读出噪声和高灵敏度的特点，可以通过多帧短曝光图像叠加的方式来降低暗电流噪声的影响。辰芯光电科学级CMOS图像传感器还具备高动态范围特性，深受天文学家和天文爱好者的喜爱。

• 天文望远镜

自动化检测

近些年来，基于机器视觉的自动化检测系统逐渐成为主流的检测方案。然而不同应用及检测系统需满足不同的分辨率和帧频要求。其中图像传感器的分辨率和帧频是两个极为重要的指标，高分辨率更利于精准的检测，高帧频可提高系统整体的效率，降低运行成本。

辰芯光电的GMAX系列为不同分辨率及长宽比的低噪声高帧频的全局快门面阵图像传感器， GL系列为线阵图像传感器。一些线阵图像传感器还支持TDI功能，在保持高行频的基础上提高新品灵敏度，提高成像质量，降低功耗。

机器视觉的出现极大的促进了机器人和机械手臂在工业中的应用。现在的工业机器人能够以极高的准确性和效率执行重复性任务。在优秀硬件支持下，先进的机器视觉算法还可以帮助机器人进行自我思考，使其在不同情景下做出适当的反应。应用辰芯光电的高性能CMOS图像传感器开发的机器视觉系统可以最大化的提高机器人的精确性和可靠性。

机器视觉系统通常需要性价比高适配C型接口镜头的1.1英寸及以下光学尺寸的CMOS传感器。

线上检测系统所使用的相机可大致分为两种，固定式或移动式， 无论是何种系统，相机和待测产品之间总是存在相对运动，所以此类应用更倾向于使用全局快门图像传感器。质量保证系统对数据吞吐量需求越来越高，而且相比于其他应用，QA系统有更大的空间用于容纳大镜头及集成的大靶面传感器的相机，高分辨率高帧频的图像传感器越来越受到业界关注。

辰芯光电的新一代高分辨率电荷域全局快门图像传感器具有极低的读出噪声和出色的PLS，适合各种QA检测应用。

• 平板检测
• 半导体检测
• PCB / AOI检测
• 食品/包装检测
• 网页检测– 3D激光轮廓分析
• 印刷检测
• 药品/医疗保健检测
• 铁路检测
• 太阳能电池检测

物流和定位的摄像头系统，包含固定相机系统和手持设备。固定相机系统需要在远处读取，因此需要较高的精度、较高的帧频来实现高准确性和快速读取，从而实现大的货物吞吐量，并且通常需要使用全局快门以消除运动模糊。较小，较轻的手持设备通常在较短的距离上使用，因此可以使用分辨率稍低的图像传感器，但仍需要全局快门和高帧频相互配合来完成工作。

• 条码读取
• 包裹分拣
• OCR
• PCB元件的取放
• 组件分类和对齐

辰芯光电CMOS图像传感器应用于多个工业测量的分支应用中。工业测量在对图像传感器选型时要充分把握分辨率和帧频之间的平衡。当测量精度上为主要需求时，帧频往往较慢，选择高分辨率的图像传感器；而在3D激光扫描应用中，则应将重点放在帧频上以实现吞吐量的最大化。

• 产品测量
• 3D激光扫描
• 产品质量保证

航空测绘

迄今为止，航空测绘提供了大量关于土地使用情况的重要信息。从农业、林业、建筑业、矿业，到土地测量如灾害/应急响应和考古学，它们都依赖于先进的成像技术来提供更详细的地质信息。获得精确的地理地质信息对于现代农业耕作和考古研究等方面起到至关重要的作用。

航空测绘的数据来源是基于卫星或高性能无人机对地拍摄的航空图像。想要运用航空测绘系统对地表结构进行更加逼真的还原，往往需要实时采集并处理一系列航拍图像。

无论是基于卫星还是无人机的地球观测，GIS相机都必须能够捕获超高分辨率的图像并能在远距离快速且准确地生成数据。通过对2D数据的拼接来还原真实的3D模型。GIS相机可以使用长光辰芯的全局快门高帧频传感器，来补偿由于拍摄系统运动造成的图像失真。

• 航空成像

• TDI多光谱成像

• 街景还原