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第1部:CMOSイメージセンサの基礎技術(9:30~11:30)
≪講演の趣旨≫
CMOSイメージセンサの基礎から最新技術の中から、理解し扱う上で必要な普遍的な基礎技術を解説します。加えてイメージセンサ独特の性能評価技術の初歩についても学びます。
≪プログラム≫
1. CMOSイメージセンサの動作原理
1-1. 光電変換から電荷の検出まで
1-2. 画素の基本動作
1-3. AD変換の基本構成と出力
2. イメージセンサの性能
2-1. 感度
2-2. ノイズ
2-3. ダイナミックレンジ
2-4. その他の特性、機能
3. カメラ信号処理の基礎
3-1. カメラ信号処理の基本フロー
3-2. 各処理のポイント
4. 動かし方
4-1. ブロック構成図
4-2. 端子構成例
4-3. レジスタ設定
4-4. ラズベリーパイを使った実例
4-5. Pythonスクリプトでカメラを制御
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第2部:CMOSイメージセンサとデジタルイメージング~最新技術動向と応用技術
ー撮像技術がデジタルとの融合≪3D、DX≫、 高性能、異次元、異能へと進化するー
≪講演の趣旨≫
撮像技術が劇的に進化中だ。本セミナーは、その劇的変化をセンサとシステムの両面から紹介し、近未来の撮像技術を鳥瞰する。CMOSセンサの基礎技術をおさえた上で、だ。
進化の鍵は≪3D≫と、≪DX=デジタル進化≫。 ≪センサ3D≫の代表例は3D積層センサ。≪センサDX≫の代表例はスマホ用高性能≪画素余り時代の撮像法≫で、4倍の画素で4つの機能を担う。≪センサ3D+DX≫には複数の画素出力がデジタル値のセンサがある。≪DPS≫は理想的高性能で近未来の旗手候補。≪SPAD≫:フォトン1個を撮るフクロウ越えの超高感度、≪LiDAR≫:コウモリ式3D測距、≪EVS≫:恐竜式網膜=変化を撮る、など。
≪カメラ3D+DX≫のオモシロ例は少数派だがライトフィールドカメラ。実体3D撮像?や単板多色撮像を実現。 ≪カメラDX≫の代表例は究極のスマホ対一眼カメラの下剋上。 あの小さな部品カメラが巨大な35㎜センサを画質で上回る? 戦略は≪集団戦法≫。司令塔は二百億トランジスタのプロセサ。これらは、カメラモジュールと高性能プロセサで実現されるエンベッデドビジョン=機器組込み型知能カメラの代表例で、撮像技術の進化の象徴である
≪プログラム≫
Ⅰ:CMOSイメージセンサ :性能進化から機能進化へ
§1 CMOSイメージセンサ(CIS)の性能進化と成熟
CISの性能進化、表面照射型から裏面照射積層型へ
CISの基本性能成熟、残された課題
§2 CISの機能進化:画素の進化 人間の眼を超える
残された課題の解決
3D測距、波動情報の撮像
≪挿話≫ 画素余り時代の高性能撮像方式
§3 CISの機能進化:積層で進化 異次元撮像
超高速撮像、Vision SoC、グローバルシャッタ 画素の小型化
≪挿話≫ ≪DPS≫=Digital Pixel Sensor=画素出力が、デジタル
理想、異能、異次元撮像の実現
Ⅱ: CMOS撮像システムの機能進化
§4 イメージングとコンピューティングの融合
コンピューテイショナルイメージング
センサフュージョン(融合)で機能進化
ライトフィールド撮像
§5 3D撮像-システム編
≪挿話≫ スマホ、一眼カメラに下剋上
≪おわりに≫