Sensores de imagem CMOS com gradeamento metálico para detecção de distribuição angular espacial e polarização da luz

• Autor(a) principal: Carvalho, Francelino Freitas
• Data de Publicação: 2019
• Outros Autores: http://lattes.cnpq.br/3505253906258568
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFAM
• Texto Completo: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/7150
• topic: CMOS image sensor; 3D image; Light polarization; SPICE; Stokes parameters; Sensor de imagem CMOS; Imagem 3D; Polarização da luz; Parâmetros Stokes; ENGENHARIAS: ENGENHARIA ELÉTRICA

Detectar o ângulo de incidência local da luz é uma característica desejável para sensores de imagem CMOS comuns, bem como a funcionalidade de detectar a polarização da luz para fins de reconstrução de imagens em 3D e detecção de profundidade de uma imagem. Os avanços nas tecnologias CMOS nos últimos anos permitiram que as soluções integradas realizassem várias coletas de informações no campo de sensores de imagens tridimensionais. No entanto, ainda não é viável implementar tais recursos em sensores de imagem CMOS comuns devido ao grande número de píxeis dedicados em um macropíxel para realizar detecção de ângulo incidente e polarização simultaneamente, o que implica numa baixa resolução. Neste trabalho, são propostos dois agrupamentos híbridos com apenas quatro píxeis, em vez de oito píxeis de soluções anteriores, capaz de detectar a intensidade da luz local, o ângulo de incidência e os parâmetros Stokes. A técnica para detectar o ângulo de incidência local é amplamente explorada na literatura. Três novidades são exploradas neste trabalho, o primeiro é o novo paradigma no projeto de píxel de polarização da luz, o segundo é a capacidade estendida dos píxeis gradeados de metal para detectar tanto o ângulo de luz local quanto a intensidade e o terceiro é determinar os parâmetros Stokes através deste sensor. Os resultados da simulação SPICE mostram que os modelos existentes do conjunto de píxel em quadratura (QPC) e do conjunto de píxel em polarização (PPC), estão de acordo com os resultados experimentais apresentados na literatura e, portanto, foi possível demonstrar comportamento semelhante nos conjuntos híbridos de píxel em polarização-quadratura (HPC) propostos. Adicionalmente, trabalhou-se com imagens polarizadas com o intuito de se reconstituir uma imagem tridimensional, a partir dos parâmetros Stokes.