潘京生，郭一亮，顾 燕，李燕红，孙建宁，张勤东，苏德坦



适用于昼夜视觉的微光CIS

潘京生1,2，郭一亮1,2，顾 燕1,2，李燕红1,2，孙建宁1,2，张勤东1,2，苏德坦1,2

（1.北方夜视技术股份有限公司，江苏 南京 211102；2.微光夜视技术重点实验室，陕西 西安 710065）

CMOS图像传感器（CIS）相比于CCD图像传感器具有可集成更多功能和集成度以及更小的系统尺寸、重量和功耗及成本（SWaP-C）的优势，CIS技术的最新进步，特别在低读出噪声和高灵敏度的突破，使其不仅达到了相当于CCD图像传感器的图像性能，同时也将其微光使用限定推进到了微光条件，介绍了一种高灵敏度低噪声大动态范围的微光CIS组件，具备从白天到多云残月夜晚的实时单色成像能力，可作为一种在微光成像性能和SWaP-C优选的可见光近红外（VIS-NIR）昼夜成像器件。

微光夜视；互补金属氧化物半导体；有源像素传感器；CMOS图像传感器；微光CMOS图像传感器

0 引言

虽然微光像增强器目前仍然是具有最佳微光探测能力的成像器件，增强CCD（ICCD）和电子轰击CCD（EMCCD）（包括ICMOS或EBCMOS）也可直接提供视频甚至数字信号，但基于像增强器的系统不能昼夜通用，且不能实现彩色成像，因此需要寻求一种具有可相当于像增强器的微光成像性能，并满足昼夜通用彩色成像要求的固态成像器件。

CMOS图像传感器可集成更多功能并具有更小的系统尺寸、重量和功耗及成本（SWaP-C），特别是低于2e-RMS甚至是亚电子相当的低噪声读出电路的开发[1-3]，使微光CMOS图像传感器的使用限定推进到微光条件[4-7]。

介绍了一种可用于昼夜视觉的低噪声高灵敏度大动态范围的CMOS图像传感器，可作为一种在微光成像性能和SWaP-C优选的VIS-NIR昼夜通用成像器件。……