图像传感器是医用电子内窥镜前端关键器件，它的性能直接影响采集回来的图像的质量。CMOS（互补金属氧化半导体，Complementary Metal-Oxide Semiconductor）图像传感器与 CCD（电荷耦合器件，Charge Coupled Device） 图像传感器是目前应用广泛的图像传感器。二者的工作原理都是利用感光器件

（Photodiode）进行光电转换，将采集的图像光信号转化为电信号，光信号越强， 则电信号就越强，反之，光信号越弱，则电信号越弱。CCD 图像传感器和 CMOS图像传感器的主要区别是转换后的图像电信号的数据传送方式不同。

CCD 图像传感器和 CMOS 图像传感器比较如下几个方面。一、由于受到早期的工艺水平限制和集成化电路设计水平设计不高的限制，CCD 图像传感器的技术已经很成熟，相比之下 CMOS 图像传感器技术仍在发展；二、CCD 图像传感器的灵敏度、色彩饱和度、分辨率和噪声控制都较优于 CMOS 图像传感器； 三、CMOS 的价格和功耗比 CCD 更胜一筹，CMOS 传感器最明显的优势是高集成度，其工艺特点使得它能够容易地将外围电路（如定时、控制逻辑、接口电路、DSP、CDS 等）集成到传感器的芯片，随着集成技术的发展和工艺水平的提高，CMOS 图像传感器的分辨率较之前有明显的提高，目前一般的 CMOS 传感器的像素基本水平也有几十万像素，性能优越的 CMOS 传感器像素已超过300 万像素。四、CCD 图像传感器的入射光的电信号没有经过放大就直接传输到输出电路部分，该电信号首次放大是在输出电路，不同的是，CMOS 传感器的入射光的电信号是有经过像素放大处理，二者的区别如图 3.3 所示；CCD 传感器的这种工作方式使得它在传输过程中容易受噪声干扰，相对而已，CMOS 图像传感器有较强的抗噪声能力。

(a) CCD 图像传感器的工作方式

(a) CMOS 图像传感器的工作方式

 图 3.3 CCD 图像传感器与 CMOS 图像传感器比较

本文处于对系统成本、功耗和片上电子电路的兼容性等方面考虑，采用CMOS 图像传感器作为摄像模组的前端传感器，具体 CMOS 传感器型号和特性将在后面介绍。