相机系统开发人员面临的主要挑战之一是如何减小其尺寸、重量和功率（SWaP）。这在军事系统中尤为重要，例如无人机的有效载荷必须控制在最低限度。
　　尽管目前基于CCD和CMOS的图像传感器的尺寸和重量都较小，但是利用它们所开发的相机系统仍然需要外部电源。为了消除这种外部电源需求，哥伦比亚大学计算机视觉实验室主任Shree Nayar教授及其同事Daniel Sims和Mikhail Fridberg，已经开发出了一款由照射到光电二极管阵列的入射光供电的相机。 “可以采用许多不同的方式来设计自供电相机，”Nayar说道，“其中包括利用位于相机附近的太阳能电池板供电，或者选用部分图像像素架构进行供电。”前者比较昂贵、笨重，而后者需要牺牲传感器的面积。
　　Nayar和他的团队没有采取这两种方法，而是基于商用光电二极管阵列，同时完成图像采集和供电，研发了一款原型相机系统。在相机的传感器中，采用了德国Vishay Semiconductors公司生产的1200 BPW34光电二极管的一个30×40阵列。
　　与每个光电二极管相联系的是双晶体管配置，用于复位和读出与每个光点相关的电压，以及从所有光点收集功率。该配置通过使用美国ON Semiconductor公司生产的NLAS4717MR2G双开关IC阵列来实现的。为了在像素阵列上形成图像，使用了Edmund Optics公司的一个焦距为254 mm、通光口径为127mm的32-685菲涅尔透镜。
　　该系统采用0.5F超级电容代替电池为相机供电，该超级电容初始时已经充电，用于启动相机，随后使用从像素收集的能量进行再充电。

　　哥伦比亚大学的Nayar教授和同事们研发了一款原型相机系统，该相机基于商用光电二极管阵列同时完成图像采集和供电。相机中使用的传感器采用了1200个光电二极管。运行时，相机能够以每秒一帧的速率，对亮度高于300 lux的场景自动捕获30×40像素的图像。
　　为了捕获图像，利用ST Microelectronics公司生产的STM32L151Z DTT6微控制器对放电和复位引脚施加脉冲，在光电二极管在特定时间内捕获入射光后复位像素。随后，电压选择信号施加到每一列，之后读出电压值，通过与每一行相关联的模数转换器（ADC）阵列，将其转换为数字信号。
　　读取整个阵列后，信号施加到放电和收集引脚，使得电流流过德州仪器公司生产的BQ25504收集电源。从像素收集的能量，包含积分过程中积累的能量，以及在收集过程中产生的能量。
　　哥伦比亚大学Nayar及其团队所进行的实验表明，当超级电容两端的电压高于2.5 V时，相机能够自动捕获30×40像素的图像。在这种模式下，相机可以以每秒一帧的速率捕获一系列30×40像素的图像。
　　“归功于能量收集，”Nayar说，“超级电容的电压随着场景的亮度增加和降低，在300 lux的稳定亮度下，电压稳定在3 V左右──远高于相机工作所需的2.5 V的最小值”。
　　到目前为止，自供电相机架构仍然保持基于现成组件的原型。然而，Nayar看到了基于该设计构造自供电CMOS成像仪的可能性。事实上，在他的论文“Towards Self-Powered Cameras”中，他预测如果像美国OmniVision公司生产的OV2740这样的图像传感器，能够同时具有传感和收集能力，那么对于亮度为300 lux的场景，每秒将能够捕获210×200像素的图像。