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CMOS相機主要由CMOS芯片、外圍控制電路、數據采集處理模塊組成。CMOS是互補金屬氧化物半導體的簡稱，CMOS芯片的開發最早出現在20世紀70年代。CMOS傳感器中每一個感光元件都直接整合了放大器和模數轉換邏輯，當感光二極管接受光照、產生模擬的電信號之后，電信號會先被該感光元件中的放大器放大，然后直接轉換成對應的數字信號。
CMOS芯片將光敏元陣列、圖像信號放大器、信號讀取電路、模/數轉換電路、圖像信號處理器及控制器集成在一塊芯片上，提高了CMOS 芯片的集成度和設計的靈活性。
換句話說，在CMOS傳感器中，每一個感光元件都可產生數字輸出，所得數字信號合并之后被直接送交DSP芯片處理，問題恰恰是發生在這里，CMOS感光元件中的放大器屬于模擬器件，無法保證每個像點的放大率都保持嚴格一致，致使放大后的圖像數據無法代表拍攝物體的原貌，體現在輸出結果上，就是圖像中出現大量的噪聲，品質明顯低于CCD傳感器，不過目前這方面的技術已大幅改善。目前，CMOS 芯片以其低功耗、高速傳輸和寬動態范圍等特點在高分辨率和高速傳輸等場合得到了廣泛應用。
工作原理
CMOS 芯片可直接輸出數字信號;大部分 CMOS 相機配有 FPGA或 DSP的數據采集處理模塊，可直接對圖像數據進行圖像濾波、校正等預處理，并進行數據輸出。
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