骆 丽，李瑞菁

（北京交通大学电子信息工程学院，北京100044）

基于压缩传感的CMOS图像传感器电路研究

骆 丽，李瑞菁

（北京交通大学电子信息工程学院，北京100044）

压缩传感信号采样理论，将信息获取的技术问题从采样端转移到接收端，并使采样率很低的信号能被精确重建.与压缩传感技术不断完善的理论研究相比，其硬件结构实现更是研究的新方向.本文提出了一种基于压缩传感的CMOS图像传感器硬件电路结构，在模数转换前实现了图像的同时传感并压缩，可用于超高速成像.该结构采用1.8 V 0.18μm CMOS工艺实现，帧率可达每秒几万到几十万帧，适合于压缩传感的应用.

CMOS图像传感器；有源像素传感器；压缩传感；图像重建

随着科技的高速发展，人们对信息的需求量与日俱增，使信息技术面临新的挑战.大数据的采集、传输与处理逐渐成为科研工作者的重要课题，对提高我国信息技术产业竞争力有重要意义.

传统CMOS图像传感器（Coms Image Sensor，CIS）基于Nyquist理论，需要以高于原始信号频率两倍的频率进行采样.这种方法将产生大量采样数据，经过模数转换后将数据压缩，需去除大部分不重要的系数，只保留少量含有重要信息的系数.这个传统压缩过程增加了模数转换器需转换的数据量、采样时间、计算复杂度和对数据存储空间的需求.采集的模拟数据量大，经过模数转换后将数据压缩，导致对模数转换器采样速度要求高、数据存储空间要求大、模数转换后软件方式数据压……