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깊이 정보 추출을 위한 오프셋 화소 조리개가 적용된 단색 CMOS 이미지 센서의 디스패리티 추정
Estimation of Disparity for Depth Extraction in Monochrome CMOS Image Sensors with Offset Pixel Apertures 원문보기

Journal of sensor science and technology = 센서학회지, v.29 no.2, 2020년, pp.123 - 127  

이지민 (경북대학교 전자공학부) ,  김상환 (경북대학교 전자공학부) ,  권현우 (경북대학교 전자공학부) ,  장승혁 (스마트 IT 융합시스템 연구단) ,  박종호 (스마트 IT 융합시스템 연구단) ,  이상진 (스마트 IT 융합시스템 연구단) ,  신장규 (경북대학교 전자공학부)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, the estimation of the disparity for depth extraction in monochrome complementary metal-oxide-semiconductor (CMOS) image sensors with offset pixel apertures is presented. To obtain the depth information, the disparity information between two different channel data of the offset pixel a...

주제어

#disparity   #depth extraction   #monochrome CMOS image sensor   #offset pixel aperture  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 5 μm로 형성할 때, 설정할 수 있는 최대 오프셋 값이다. 그런 다음, 고정된 오프셋 값에 대하여 픽셀 높이 변화가 디스패리티에 어떤 영향을 미치는지 확인하였다.
  • 본 논문에서, 디스패리티는 픽셀 높이가 다른 두 개의 단색 CMOS 이미지 센서를 이용하여 추정된다. 그후, 픽셀 높이가 디스패리티에 얼마나 영향을 미치는지 확인한다.
  • 오프셋 화소 조리개 방법을 적용하여 화소를 설계할 때, 중요하게 고려할 특성은 픽셀의 높이와 오프셋 화소 조리개의 오프셋 값이다. 본 논문에서는 오프셋 값을 가능한 최대로 하였다.
  • 본 논문에서는 오프셋 화소 조리개 방법이 적용된 센서에서 깊이 정보 추출에 가장 중요한 요소인 디스패리티 (disparity) 추정에 대해 논한다. 디스패리티는 오프셋 화소 조리개 패턴에서 왼쪽-오프셋 화소 조리개가 적용된 화소와 오른쪽-오프셋 화소 조리개가 적용된 화소 사이의 응답 각도 차이에 의해 생성된 다른 채널 두 이미지의 x축 방향 거리 차이이다.
  • 디스패리티가 향상됨에 따라 깊이 정보의 해상도 또한 향상된다. 본 절에서는 화소의 높이가 디스패리티에 미치는 영향을 확인하기 위해 계산한 결과를 비교한다. 디스패리티는 실리콘 영역 에칭 공정 적용에 따른 화소 높이 차이를 가지는 두 센서의 계산된 결과들로 비교한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
디스패리티는 무엇에 따라 달라지는가? 디스패리티는 이전 섹션에서 설명한 렌즈 수식에서 보여지는 것처럼 FOA의 크기에 따라 달라진다. 즉, 픽셀의 높이가 낮아지거나 오프셋 화소 조리개의 오프셋 값이 증가하면 디스패리티가 증가한다.
응답 각도의 차이는 무엇에 영향을 받는가? 응답 각도의 차이는 오프셋-화소 조리개의 오프셋 값과 픽셀 높이에 영향을 받는다. 본 논문에서, 디스패리티는 픽셀 높이가 다른 두 개의 단색 CMOS 이미지 센서를 이용하여 추정된다.
오프셋 화소 조리개 방법으로 픽셀을 설계할 때, 픽셀 높이와 오프셋 값을 설정하는 것이 매우 중요한 이유는? 디스패리티는 이전 섹션에서 설명한 렌즈 수식에서 보여지는 것처럼 FOA의 크기에 따라 달라진다. 즉, 픽셀의 높이가 낮아지거나 오프셋 화소 조리개의 오프셋 값이 증가하면 디스패리티가 증가한다. 따라서, 오프셋 화소 조리개 방법으로 픽셀을 설계할 때, 픽셀 높이와 오프셋 값을 설정하는 것이 매우 중요하다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (11)

  1. M. Mase, S. Kawahito, M. Sasaki, Y. Wakamori, and M. Furuta, "A wide dynamic range CMOS image sensor with multiple exposure-time signal outputs and 12-bit column-parallel cyclic A/D converters", IEEE J. Solid-State Circuits, Vol. 40, No. 12, pp. 2787-2795, 2005. 

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  2. R. Reshef, T. Leitner, S. Alfassi, E. Sarig, N. Golan, O. Berman, A. Fenigstein, H. Wolf, G. Hevel, S. Vilan, and A. Lahav, "Large-Format Medical X-Ray CMOS Image Sensor for High Resolution High Frame Rate Applications", Int. Image Sens. Work., No. 972, pp. 2-5, 2009. 

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  7. S. Lee, K. Yasutomi, M. Morita, H. Kawanishi, and S. Kawahito, "A time-of-flight range sensor using four-tap lock-in pixels with high near infrared sensitivity for lidar applications", Sensors, Vol. 20, No. 1, pp. 116(1)-116(17), 2020. 

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    상세보기

  10. B.-S. Choi, M. Bae, S.-H. Kim, J. Lee, C. W. Oh, S. Chang, J. H. Park, S.-J. Lee, and J.-K. Shin, "CMOS image sensor for extracting depth information using offset pixel aperture technique", 2018 IEEE Int. Instrum. Meas. Technol. Conf., pp. 3-5, 2017. 

  11. B.-S. Choi, J. Lee, S.-H. Kim, S. Chang, J. H. Park, S.-J. Lee, and J.-K. Shin, "Analysis of disparity information for depth extraction using CMOS image sensor with offset pixel aperture technique", Sensors, Vol. 19, No. 3, pp. 472(1)-472(10), 2019. 

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