CMOS图像传感器改型设计+文献综述(5)
开机状态下，若按下Power键，系统电源关断而停机。
3．2 新传感器型号的确定
原先的数字水准仪使用的传感器是LIS-1024D-LG图像传感器。LIS-1024D-LG是Panavision公司1999年推出的高性能线阵CMOS图像传感器，它拥有1x1024像素分辨率。在边沿检测、条码识别、条码定位和文字识别方面，有优越的性能。具有动态像素刷新、帧刷新和Non-Destructive（无损读取）多种读出方式，能满足各种场合应用。其中Non-Destructive模式使像素值读出后如果再次读取该像素值，该值保持原值不变化，通过这种方式，使用者能获得最大的信噪比[8]。
为了寻找符合要求、性能优异的替代品，我查阅了一些传感器的产品手册，对一些符合条件的传感器进行了比较，其中包括东芝的TCD1103GFG、TCD1254GFG、Panavision公司的ELIS-1024A-LG。TCD1103GFG和TCD1254GFG都是CCD传感器，它们的优点是像素尺寸较小，有利于提高测量速度、测量精度及测量距离，缺点是只有单一的分辨率，同时作为CCD传感器的一大不足是相对于CMOS传感器来说功耗比较大[8][9]。ELIS-1024A-LG是CMOS传感器，它的一大特性是有4个可选分辨率，可根据用户需要自行设置[10]。该器件可工作在低电压2.8V，使其成为便携式应用的理想选择。ELIS-1024A-LG传感器的一个优于传统的CCD技术的特点是，该设备可以无损读取和重读，允许用户最大限度地提高信噪比和动态范围，这一点与原传感器是一致的。此外，ELIS-1024A-LG和原先的LIS-1024D-LG都是Panavision公司的产品，可以说，ELIS-1024A-LG是LIS-1024D-LG的升级版，它具有许多和LIS-1024相同的高性能特性并且增加了电子快门和可选分辨率。这样可以让整个改型方案以最小的改动换来最优的性能，提高了可操作性和工作效率。
尽管东芝的两款产品在价格上大约为ELIS-1024A-LG的三分之一，但是，在性能方面，ELIS-1024A-LG明显更胜一筹。经综合考虑，ELIS-1024A-LG图像传感器具有低功耗、高性价比和多种工作方式等优点，所以最终我们选择了ELIS-1024A-LG作为数字水准仪改型后的数据采集单元的图像传感器。
3．3 新传感器简介
ELIS-1024A-LG线性图像传感器是一个高性能的阵列。该传感器具有高灵敏度和高信噪比，并且有采样和保持功能，可自由选择分辨率。该器件可在2.8V低电压下工作，使其成为便携式应用的理想选择。它有一个很重要的特点是，该设备可以无损读取和重读，允许用户最大限度地提高信噪比和动态范围。ELIS-1024A-LG有先进的电源管理，在选择较低的分辨率设置时，内部逻辑会自动降低功耗。另外一个很重要的优点是，ELIS-1024A-LG提供了一个快门控制。这是一般传感器所没有的功能。在自适应模式下操作传感器，系统可以根据环境光强自动控制曝光时间，以捕捉和保存曝光合适的每一帧图像[11]。
图3.3.1 ELIS-1024A-LG由SHT输入控制快门电路的功能框图
SHT输入可以被看成是用来控制一个连接像素光电二极管和采样、保持电路的简单开关。在信号集成期间开关保持闭合，然后打开以捕捉或保持像素最后的集成信号。
像素本身可能继续集成，但只要SHT开关打开，就没有信号的进一步变化可以被检测到（除非再次闭合SHT）。
ELIS-1024A-LG线性图像传感器主要光电特性见表3.1.1。
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