项目1-日盲紫外成像模组与整机

阳光频谱之外的240—285nm范围电磁波谱段也称为日盲紫外波段，产生来源包括：非自然的危险信号，例如枪炮开火、炸药爆炸、火灾和高压输电线漏电产生的电晕等；异常气象，如强闪电之类的。因此对日盲紫外的成像探测有重要军事、工业、民生应用价值。

a. 医疗诊断        b. 高压设备电晕探测        c. 空间紫外遥感

d. 紫外告警        e. 紫外天文        f. 火灾探测

图1 日盲紫外成像在军事、工业、民生等领域应用

本项目凭借多年在CMOS图像传感器方面的技术积累，通过调节制程的工艺参数和特殊版图的设计，降低像素暗流提高紫外光灵敏度，研制紫外图像传感器核心芯片，基于此芯片，进行堆叠封装、微模组组装，研制日盲紫外成像模块。项目进一步借助成熟的可见光成像和图像处理系统，形成可见光、紫外光双光路的成像系统，结合紫外光标定算法、双光图像的融合算法，在可见光图像上叠加转换成可见图层的紫外图像，形成日盲紫外成像产品。

整机产品形态如下：

图2 整机产品形态（车载成像仪  机载成像仪  手持成像仪）

 

项目2-高动态微光成像芯片与模组

CMOS成像芯片广泛应用于手机、相机、监控、工业等众多领域，是继处理器存储器以外最重要的集成电路芯片。但目前CMOS成像芯片在夜间仍然面临着灵敏度不足、信噪比偏低的问题，导致夜间无法应用；在车载领域，通常会面临超过120dB的大光比环境，导致成像中暗处看不清，亮处饱和看不到。因此，为了解决现有CMOS成像芯片面临的“看不清、看不到”的问题，本项目通过高灵敏光电探测技术、低噪声信号读出技术、高动态场景成像技术等核心技术，研制具有10-4lux量级微光成像能力、超120dB动态范围的微光高动态成像芯片，并开发可用于整机制作的成像模组。

产品形态如下：

图3 微光高动态成像模组

该成像芯片相比传统成像芯片在微光条件下成像质量高，动态范围宽，适用于军事侦察、星敏感成像、海底探测、高端昼夜监控等领域。

军事侦察                        星敏感成像

海底探测                        高端昼夜监控

图4 微光高动态成像应用领域

团队能力

团队自2001年开始成像芯片、系统及算法技术研究，曾承担国家科技重大专项01专项、02专项、863计划、重点研发等多项国家重大项目。目前已开发十余款成像芯片、模组及大量相关处理算法，掌握发明专利40余项，曾荣获天津市天津市科技进步一等奖、天津市专利金奖。团队目前积累了包括高灵敏度像素、低噪声采样及量化电路、高动态设计、全局曝光像素、高速图像接口等核心技术及核心设计模块，具备国内自主知识产权的高端图像芯片定制能力。

图5 团队曾开发的部分成像芯片

 

实验室工作场景