Software per l'Implementazione di Sensori Immagine CMOS
Lo sviluppo di un sensore immagine CMOS (CIS) copre molteplici domini di progettazione, ciascuno con strumenti specializzati:
1. Progettazione e Simulazione IC (Front-End)
- Cadence Virtuoso – acquisizione schematica, simulazione analogica/mista (Spectre, AMS), layout (XL), signoff.
- Synopsys Custom Compiler / HSPICE / FineSim – progettazione analogica, simulazione di circuiti, estrazione di parassiti.
- Mentor/Siemens Pyxis / Calibre – layout, DRC/LVS/PEX, affidabilità (EM/IR).
2. Implementazione Digitale (Back-End)
- Synopsys Design Compiler / IC Compiler II – sintesi RTL, place-and-route, signoff temporistico.
- Cadence Innovus / Genus – flusso digitale, ottimizzazione a basso consumo.
3. Elaborazione Immagini e Sviluppo Algoritmi
- MATLAB / Simulink – modellazione della pipeline ISP (demosaicing, denoising, AWB, tone mapping).
- Python (OpenCV, scikit-image, PyTorch, TensorFlow) – prototipazione, ISP basato su intelligenza artificiale, fotografia computazionale.
- Halide / ISPC – DSL ad alte prestazioni per l'elaborazione di immagini.
4. Controllo Fotocamera e Integrazione
- SDK dei fornitori: Sony IMX, ON Semiconductor, OmniVision, Samsung – mappe dei registri, configurazione MIPI CSI-2/DSI.
- Linux V4L2 / Media Controller: driver kernel, controllo in userspace (libcamera, GStreamer).
- GenICam / GigE Vision / USB3 Vision: interfacce standardizzate per la visione artificiale.
5. Verifica e Test
- Analizzatori di qualità immagine: Imatest, DxO Analyzer, tabelle di test ISO 12233/15739/14524.
- Caratterizzazione EMVA 1288: curva photon transfer, QE, SNR, DR, linearità.
Flusso: Architettura → RTL/Schematico → Simulazione → Layout → Tapeout → Bring-up silicio → Tuning ISP → Produzione.