图像传感器开窗读出
字数 600 2025-11-28 12:15:28

图像传感器开窗读出

图像传感器开窗读出是一种通过仅读取传感器特定区域像素数据来提升帧率的技术。该技术基于图像传感器的并行读出架构,当不需要全分辨率图像时,系统可跳过非关注区域的像素扫描,直接访问选定窗口内的像素行和列。

开窗读出的实现依赖于传感器的行列地址解码电路。传感器控制器会预设窗口的起始坐标和尺寸参数,在曝光结束后,垂直移位寄存器仅驱动窗口内的行选通信号,同时水平移位寄存器仅读取这些行中窗口对应列范围的像素数据。这种选择性寻址方式显著减少了每帧需要传输的数据量。

在高速成像应用中,开窗读出通过牺牲空间分辨率换取时间分辨率。例如全局快门CMOS传感器在1280×1024全分辨率下帧率为100fps,若设置256×256的读出窗口,帧率可提升至2000fps。该过程会同步调整消隐时序,缩短行消隐和帧消隐周期,使曝光和读出周期更紧凑。

高级开窗读出支持多区域独立设置,通过配置多个非连续窗口的坐标参数,可实现运动轨迹跟踪或多点监测。此时传感器需集成多个地址指针,并在帧传输间隙快速切换窗口参数,这要求读出电路具备纳秒级的时序重构能力。

开窗读出需注意窗口尺寸与读出速度的非线性关系。当窗口小于传感器面积的1/16时,传输延迟主要受接口时序限制;而微型窗口需考虑像素复位稳定性,通常要配合局部重定址技术来保持电荷清除效率。现代传感器还支持动态窗口调整,通过实时计算目标尺寸自动优化读出时序。

图像传感器开窗读出 图像传感器开窗读出是一种通过仅读取传感器特定区域像素数据来提升帧率的技术。该技术基于图像传感器的并行读出架构,当不需要全分辨率图像时,系统可跳过非关注区域的像素扫描,直接访问选定窗口内的像素行和列。 开窗读出的实现依赖于传感器的行列地址解码电路。传感器控制器会预设窗口的起始坐标和尺寸参数,在曝光结束后,垂直移位寄存器仅驱动窗口内的行选通信号,同时水平移位寄存器仅读取这些行中窗口对应列范围的像素数据。这种选择性寻址方式显著减少了每帧需要传输的数据量。 在高速成像应用中,开窗读出通过牺牲空间分辨率换取时间分辨率。例如全局快门CMOS传感器在1280×1024全分辨率下帧率为100fps,若设置256×256的读出窗口,帧率可提升至2000fps。该过程会同步调整消隐时序,缩短行消隐和帧消隐周期,使曝光和读出周期更紧凑。 高级开窗读出支持多区域独立设置,通过配置多个非连续窗口的坐标参数,可实现运动轨迹跟踪或多点监测。此时传感器需集成多个地址指针,并在帧传输间隙快速切换窗口参数,这要求读出电路具备纳秒级的时序重构能力。 开窗读出需注意窗口尺寸与读出速度的非线性关系。当窗口小于传感器面积的1/16时,传输延迟主要受接口时序限制;而微型窗口需考虑像素复位稳定性,通常要配合局部重定址技术来保持电荷清除效率。现代传感器还支持动态窗口调整,通过实时计算目标尺寸自动优化读出时序。