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JSSC 2015第6期RF & WirelessCMOS Image Sensor

An EnergyIllumination-Adaptive CMOS Image Sensor With Reconfigurable Modes of Ope

一种能量光照自适应的CMOS图像传感器,具有可重构操作模式,适用于无线传感器节点。
99.2 dB动态范围
CMOS图像传感器能量自适应无线传感器动态范围低功耗
创新点1:能量光照自适应(系统创新) - 该传感器通过动态调整工作模式以适应环境光照和能量供应的变化,实现了在极低功耗(μW/帧)下的持续监控,并在光照变化或能量充足时切换至高灵敏度或宽动态范围模式,显著提升了无线传感器节点的能效比和适应性。
创新点2:可重构操作模式(方法创新) - 设计了三种可动态切换的工作模式(监控模式、高灵敏度模式、宽动态范围模式),通过智能算法实时判断光照和能量条件,实现模式间的无缝切换,优化了图像质量(动态范围达99.2 dB)与功耗的平衡。
创新点3:极低功耗监控模式(电路创新) - 采用定制化低功耗电路设计,在监控模式下仅消耗μW级功率,通过降低帧率、简化信号链和优化电源管理,使传感器在能量采集受限时仍能长期工作,延长了无线节点的使用寿命。
创新点4:混合能源管理(系统创新) - 整合能量采集与电池供电的双电源系统,优先使用采集能量驱动监控模式,仅在电池供电时启用高性能模式,实现了能源利用率最大化(功率FOM指标领先于同类m工艺技术)。
Abstract
We present an energy/illumination-adaptive CMOS image sensor for distributed wi reless sensor applications. T he adaptive feature enables always-on imaging operation with ex- tremely low power consumption for extended lifetime of wireless image sensor nodes and provides optimum images in a wi de range of illuminations. For adaptive operation, the sensor employs reconfigurable modes of operation. Most of time, the sensor is in a monitoring mode, which k eeps imaging at extremel yl o wp o w e r con