圖像傳感技術(shù)是在光電技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，利用光電器件的光-電轉(zhuǎn)化功能，將其感光面上的光信號轉(zhuǎn)換為與光信號成對應比例關(guān)系的電信號"圖像"的一門技術(shù)，該技術(shù)將光學圖像轉(zhuǎn)換成一維時序信號，其關(guān)鍵器件是圖像傳感器?，F(xiàn)有的圖像探測系統(tǒng)包括固態(tài)光圖像傳感系統(tǒng)、紅外光成像系統(tǒng)、超聲成像系統(tǒng)、微波影像系統(tǒng)等，已廣泛應用于視頻、測量、監(jiān)控、醫(yī)療、人工智能等領(lǐng)域。

　　視頻安防監(jiān)控系統(tǒng)的核心部分就是對于視頻圖像的傳播，對于監(jiān)控攝像頭的畫面?zhèn)鞲袕腃CD向CMOS轉(zhuǎn)變，從兩種技術(shù)來看是各有千秋，基于CCD的探頭相比，CMOS探頭的集成度更高，因為CMOS傳感器集成了許多外圍處理功能，所需器件比CCD探頭少，且CMOS探頭的功耗要低得多。從整個系統(tǒng)來看，CMOS傳感器可將成本大大降低。但是，CCD既沒有能力記錄圖形數(shù)據(jù)，也沒有能力永久保存下來，甚至不具備"曝光"能力。而將CMOS加工也可以作為數(shù)碼相機中的感光傳感器，可以在很大程度上面降低成本。

　　CCD存儲的電荷信息，需在同步信號控制下一位一位地實施轉(zhuǎn)移后讀取，電荷信息轉(zhuǎn)移和讀取輸出需要有時鐘控制電路和三組不同的電源相配合，整個電路較為復雜，速度較慢。CMOS光電傳感器經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后直接產(chǎn)生電壓信號，信號讀取十分簡單，還能同時處理各單元的圖像信息，速度比CCD快得多。

　　CCD與CMOS兩種傳感器在"內(nèi)部結(jié)構(gòu)"和"外部結(jié)構(gòu)"上都是不同的。CCD器件的成像點為X－Y縱橫矩陣排列，每個成像點由一個光電二極管和其控制的一個電荷存儲區(qū)組成；CCD僅能輸出模擬電信號，輸出的電信號還需經(jīng)后續(xù)地址譯碼器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器、圖像信號處理器處理，并且還需提供三相不同電壓的電源和同步時鐘控制電路。CMOS器件的集成度高、體積小、重量輕，它最大的優(yōu)勢是具有高度系統(tǒng)整合的條件，因為采用數(shù)字--模擬信號混合設計，從理論上講，圖像傳感器所需的所有功能，如垂直位移、水平位移暫存器、傳感器陣列驅(qū)動與控制系統(tǒng)（CDS）、模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）接口電路等完全可以集成在一起，實現(xiàn)單芯片成像，避免使用外部芯片和設備，極大地減小了器件的體積和重量。

　　從功耗和兼容性來看，CCD需要外部控制信號和時鐘信號來獲得滿意的電荷轉(zhuǎn)移效率，還需要多個電源和電壓調(diào)節(jié)器，因此功耗大；而CMOS-APS使用單一工作電壓，功耗低，僅相當于CCD的1/10-1/100，還可以與其他電路兼容，具有功耗低、兼容性好的特點。

　　CCD傳感器需要特殊工藝，使用專用生產(chǎn)流程，成本高；而CMOS傳感器使用與制造半導體器件90％的相同基本技術(shù)和工藝，且成品率高，制造成本低，目前用于攝像的50萬像素的CMOS傳感器不到10美元。

　　CCD使用電荷移位寄存器，當寄存器溢出時就會向相鄰的像素泄漏電荷，導致亮光彌散，在圖像上產(chǎn)生不需要的條紋。而CMOS-APS中光探測部件和輸出放大器都是每個像素的一部分，積分電荷在像素內(nèi)就被轉(zhuǎn)為電壓信號，通過X-Y輸出線輸出，這種行列編址方式使窗口操作成為可能，可以進行在片平移、旋轉(zhuǎn)和縮放，沒有拖影、光暈等假信號，圖像質(zhì)量高。

　　高速性是CMOS電路的固有特性，CMOS圖像傳感器可以極快地驅(qū)動成像陣列的列總線，并且ADC在片內(nèi)工作具有極快的速率，對輸出信號和外部接口干擾具有低敏感性，有利于與下一級處理器連接。CMOS圖像傳感器具有很強的靈活性，可以對局部像素圖像進行隨機訪問，增加了工作靈活性。

　　CMOS圖像傳感器最初被應用于工業(yè)圖像處理，隨著各式消費性電子的興起，它憑借其卓越的性能和靈活性而被日益廣泛采用，監(jiān)控攝像頭的圖像傳感器已成為半導體業(yè)中最耀眼的明星產(chǎn)品之一。圖像傳感器可分為CCD和CMOS兩種類型，這幾年，它們都逐漸有了自己的應用市場，成為市場上的主流圖像生成技術(shù)。相對來說，CMOS與CCD相比，其感光度低、信噪比高，但它具有更低功耗、低成

　　CMOS圖像傳感器最初被應用于工業(yè)圖像處理，隨著各式消費性電子的興起，它憑借其卓越的性能和靈活性而被日益廣泛采用，監(jiān)控攝像頭的圖像傳感器已成為半導體業(yè)中最耀眼的明星產(chǎn)品之一。圖像傳感器可分為CCD和CMOS兩種類型，這幾年，它們都逐漸有了自己的應用市場，成為市場上的主流圖像生成技術(shù)。相對來說，CMOS與CCD相比，其感光度低、信噪比高，但它具有更低功耗、低成本等優(yōu)點。

　　CMOS感光器件受到光照之后產(chǎn)生電子，從而產(chǎn)生信號，信號讀取方式采用DRAM的方式，外圍電路簡單，讀出速率高。采用特殊制造工藝的CCD讀出電路比較復雜，很難把模數(shù)轉(zhuǎn)換、信號處理、自動增益控制、精密放大和存儲功能等集成到一塊芯片上，一般需要多個芯片組合才能實現(xiàn)，同時還需要多種電壓體制進行供電。有了大規(guī)模集成制造工藝，CMOS圖像傳感器能非常容易地把上述功能集成到單一芯片上，大部分CMOS圖像傳感器同時兼有模擬和數(shù)字輸出信號功能。

　　CMOS傳感器是相機模塊應用市場最重要的影像應用組件，其中應用占比最高的為通訊電子商品，占整體CMOS傳感器市場的百分之七十，而CMOS傳感器市場的主要應用包括安全系統(tǒng)、車用系統(tǒng)、PC相關(guān)周邊應用等等。現(xiàn)在，由IPad帶動的平板電腦市場的增長也給CMOS傳感器帶來新的商機。

　　CMOS傳感器近年來發(fā)展很快，很大一部分CCD市場被其取代，隨著電子商品的逐漸開發(fā)，其應用還在不斷增大，低功耗和低成本使得它成為圖像傳感器發(fā)展的趨勢。