高幀率CMOS圖像傳感器是現代視覺系統從“看得見”邁向“看得清”、“看得懂”的關鍵一環。它通過捕捉和解析高速瞬態過程，為工業自動化、科學探索、安全保障和藝術創作提供了前所未有的洞察力。隨著技術的不斷突破，高幀率成像將在更多領域展現其不可替代的價值。

想要圖像傳感器芯片實現高幀率，我們需要解決一系列問題:

技術因素1：曝光時間必須足夠短，像素內部光電轉換響應足夠快。

為了解決這個問題，海圖微電子在技術路線上采用電荷域全局快門曝光技術，相比于電壓域，電荷域的像素內部的信號傳輸更快，CMOS最短曝光時間可降低至1us以下， 同時全局曝光使得面陣像素同時曝光，又防止了“果凍效應”引起的圖像畸變。

技術因素2：AD轉換速度必須足夠快，像素驅動能力必須足夠強。

因為單位時間內采樣和傳輸數據量很大，海圖微電子采用多列復用+流水線技術的列ADC架構，通過空間上并行采樣、處理，時間上連續串行轉換、讀出的方式大大提高AD轉換速度；而為了提升像素驅動能力，我們采用數字格雷碼編碼和雙邊對稱驅動的方式，減小功耗的同時又有效縮短全陣列像素動作時間。

技術因素3：芯片接口傳輸速度必須足夠高。

假設一個10M像素1000fps的圖像傳感器的像素輸出為10bit，那么芯片接口傳輸速度就高達100Gbps，因此我們采用多路Sub-LVDS數據線同時輸出的方式傳輸數據，同時保證每條數據線的傳輸速度可達到1.25Gbps，這樣既減少了數據線的總數量，又能保證數據可以完整準確的傳輸，并由于采用了Sub-LVDS電氣協議，輸出接口數據擺幅較小，配合低電源電壓設計，有效的降低了芯片輸出接口的整體功耗。

通過上面這些技術，海圖已成功量產8M像素最高1800fps的大面陣高幀率圖像傳感器(HT801A)，同時，15M像素最高640fps的超大面陣高幀率圖像傳感器也在驗證測試中，值得期待。我們相信，更多更高幀率的圖像傳感器芯片將隆重登場，為視覺模組客戶提供更廣闊的業務空間及視覺體驗。

多列復用+流水線架構單列ADC

HT801A圖像傳感器

審核編輯 黃宇