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CMOS 传感器相机 - 3D 场景中的图像质量分析

2022.09.08

概述

CMOS 传感器相机 - 3D 场景中的图像质量分析

在相机系统中,CMOS(互补金属氧化物半导体)成像器是一种电子元件,其中入射吸收的光子产生可以进行数字处理的光电流。在本例中,我们使用Ansys完整的光学解决方案,将Zemax OpticStudio的光学系统信息以及Lumerical的CMOS成像器导入Speos,在3D场景中进行完整的相机系统分析,并仿真成像仪生成的电子地图。在仿真整个光学系统时,这种互操作性工作流程考虑了宏观相机镜头与CMOS图像传感器微观结构之间的相互作用。借助 Speos 处理逼真照明和基于光度学/辐射物理场的渲染功能,用户可以轻松优化组件,并构建图像传感器记录的最终电子地图的准确视图,以设计基于应用的相机。
 
此虚拟解决方案需要四个主要工具:
 
1.Zemax OpticStudio 和/或 Speos Lens System Importer (外部工具),用于导出 Zemax OpticStudio 中设计的镜头模型,供 Speos 使用
2.Speos 用于在 CMOS 成像仪前生成光谱辐照度图
3.Lumerical FDTD(有限差分时域)和CHARGE,用于计算传感器的量子效率作为入射角和波长的函数
4.Speos 传感器系统导出器,用于组合 Speos 和 Lumerical 结果,并生成传感器捕获的电子地图
由于此示例需要 Lumerical、Zemax OpticStudio 和 Speos 仿真,因此我们主要将自己限制为 Speos 仿真,如以下步骤所述:
 
第 1 步:使用 Zemax OpticStudio 进行镜头系统设计(本文未涉及)
 
在此步骤中,我们在Zemax OpticStudio中设计相机镜头系统,并导出该镜头系统的照明传递函数,并通过Speos(*.)将其格式化为可读文件。OPTdistortion)。降阶模型(ROM)生成的透镜模型称为Speos透镜系统(SLS)。此操作对于镜头系统只需完成一次,这使我们能够在之后在Speos中执行快速的光线追踪相机模拟。
 
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CMOS 传感器相机 - 3D 场景中的图像质量分析
2022-09-08 14:46:17
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