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            X-Class CMOS圖像傳感器平臺(tái)滿足機(jī)器視覺市場(chǎng)需求, 增強(qiáng)工業(yè)攝像機(jī)設(shè)計(jì)靈活性

            作者: 時(shí)間:2018-11-01 來源:電子產(chǎn)品世界 收藏

              機(jī)器視覺,好比機(jī)器的眼睛,可實(shí)現(xiàn)捕獲、分析圖像并根據(jù)圖像中的信息作出決策。醫(yī)療成像、軍事偵察領(lǐng)域以及新興的機(jī)器人技術(shù)、人工智能(AI)推動(dòng)著機(jī)器視覺市場(chǎng)高速增長(zhǎng)。據(jù)調(diào)研機(jī)構(gòu)Yole Development,自動(dòng)化、智能交通系統(tǒng)(ITS)、條碼掃描和視覺分析等細(xì)分市場(chǎng)在2012-2022年的平均年復(fù)合增長(zhǎng)率約9%。在中國(guó)制造2025計(jì)劃的刺激和不斷增加的生產(chǎn)力需求的驅(qū)動(dòng)下,中國(guó)對(duì)自動(dòng)化的投資是世界其它地區(qū)的3倍。同時(shí),自動(dòng)化在向嵌入式視覺、AI、深度、3D、超光譜、深紫外光等趨勢(shì)演進(jìn)。

            本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/201811/393716.htm

              安森美半導(dǎo)體具備40多年的成像經(jīng)驗(yàn),以34%的市場(chǎng)份額稱冠全球工業(yè)成像市場(chǎng),公司的 CMOS平臺(tái)具備業(yè)界領(lǐng)先的像素尺寸及卓越的光學(xué)性能、更快幀速率、更低功耗、多種速度等級(jí)、簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)等競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),解決機(jī)器視覺市場(chǎng)需要分辨率高、圖像質(zhì)量?jī)?yōu)、能效高且能根據(jù)不同需求匹配速度等級(jí)的的關(guān)鍵市場(chǎng)需求,縮短設(shè)計(jì)時(shí)間,簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)流程和供應(yīng)鏈。

              安森美半導(dǎo)體具備無與倫比的成像產(chǎn)品和成像技術(shù)

              安森美半導(dǎo)體是唯一能同時(shí)提供工業(yè)級(jí)CCD和CMOS像素設(shè)計(jì)的供應(yīng)商,無論是產(chǎn)品還是技術(shù)在工業(yè)成像領(lǐng)域都可說無與倫比,陣容廣泛,分辨率從VGA到5000萬像素,像素尺寸從3.2 um到24 um,成像對(duì)角線從3.8 mm到70 mm,并具備電子倍增、系統(tǒng)單芯片(SOC)集成、專有的色彩濾波陣列(CFA)配置、高速輸出架構(gòu)、定制設(shè)計(jì)能力等廣博的成像技術(shù)基礎(chǔ)。

              平臺(tái)使單一攝像機(jī)設(shè)計(jì)支持多種分辨率和像素

              最初的攝像機(jī)設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)人員使用每一款圖像傳感器都需從零開始設(shè)計(jì)開發(fā),耗時(shí)費(fèi)力成本高。后來,安森美半導(dǎo)體推出PYTHON系列,僅需2塊PCB就能支持該系列中的所有八種分辨率(從VGA到25 Mp)。

              而圖像傳感器平臺(tái)是PYTHON系列的更進(jìn)一步演進(jìn),通過在同一圖像傳感器框架內(nèi)支持多種CMOS像素架構(gòu),實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)設(shè)計(jì)的新維度。這讓單一攝像機(jī)設(shè)計(jì)不僅能支持多種產(chǎn)品分辨率,還能支持不同的像素功能,無論是全局快門、卷簾快門、高動(dòng)態(tài)范圍,還是其他不同的功能,例如在給定的光學(xué)尺寸以犧牲分辨率換取更高成像靈敏度的更大像素,以及優(yōu)化設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)低噪聲工作以增加動(dòng)態(tài)范圍等等。通過通用的高帶寬、低功耗接口來支持不同的像素架構(gòu),攝像機(jī)制造商可充分利用現(xiàn)有的零件庫存并加快新攝像機(jī)設(shè)計(jì)的面市時(shí)間,降低設(shè)計(jì)成本和風(fēng)險(xiǎn)。

              圖1:X-Class 平臺(tái)—— 演進(jìn)的設(shè)計(jì)功能

              X-Class 平臺(tái)的首兩款器件:XGS 8000和XGS 12000

              X-Class系列產(chǎn)品中的首兩款器件是XGS 12000和XGS 8000,基于先進(jìn)的3.2 um全局快門CMOS像素,具備卓越的成像性能、高圖像均勻性和低噪聲等特性,為機(jī)器視覺、智能交通系統(tǒng)和廣播成像等應(yīng)用提供高性能成像功能。

              圖2:XGS 12000

              XGS 12000以1英寸光學(xué)格式提供1200萬像素(4096 x 3072像素)分辨率,為現(xiàn)代機(jī)器視覺和檢測(cè)應(yīng)用提供所需的成像細(xì)節(jié)和性能。該器件提供兩種速度等級(jí):一種是通過提供高達(dá)每秒90幀(fps)的全分辨率速度,充分利用10GigE接口;另一種更低價(jià)格版本則以全分辨率提供27 fps,與USB 3.0計(jì)算機(jī)接口的可用帶寬保持一致。

              XGS 8000以1/1.1英寸光學(xué)格式提供4k/UHD(4096 x 2160像素)分辨率,也提供兩種速度等級(jí)(130和75 fps),使這一器件成為廣播應(yīng)用的理想選擇。

              表1:多速度等級(jí)、接口匹配不同應(yīng)用需求

              兩款器件的封裝尺寸均結(jié)合低散熱,是X-Class接口的低電壓、低功耗架構(gòu)所造就的,能夠完全兼容緊湊的29 x 29 mm2攝像機(jī)設(shè)計(jì)。

              首兩款像素:3.2 um全局快門

              隨著分辨率的上升,若像素尺寸不變,那么圖像傳感器芯片尺寸必然會(huì)越做越大,與其適配的鏡頭價(jià)格昂貴,這會(huì)增加整體成本。因而市場(chǎng)需要減小像素尺寸。而XGS 8000和XGS 12000基于3.2 um全局快門CMOS像素,能在同樣的光學(xué)尺寸下提高分辨率,且先進(jìn)的像素設(shè)計(jì)確保不會(huì)因像素更小而影響圖像品質(zhì),甚至提供更優(yōu)的性能。

              表2:與PYTHON 12k相比,XGS 12000像素尺寸減小但圖像質(zhì)量更優(yōu)

              此外,在機(jī)器視覺應(yīng)用中,成像目標(biāo)通常都是處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài),若采用卷簾快門,其逐行曝光的方式可能會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)拖影,而XGS 8000和XGS 12000采用全局快門設(shè)計(jì),所有像素點(diǎn)于同一時(shí)間捕獲影像數(shù)據(jù),從而確保捕獲移動(dòng)物體而無運(yùn)動(dòng)偽影。

              完整的評(píng)估套件支持設(shè)計(jì)人員的攝像機(jī)新設(shè)計(jì)

              安森美半導(dǎo)體提供評(píng)估套件支持完整的器件評(píng)估,包括靜態(tài)圖像、視頻捕獲、感興趣區(qū)域讀取及自定義測(cè)試功能的配置等,以幫助設(shè)計(jì)人員開發(fā)結(jié)合全新圖像傳感器的攝像機(jī)新設(shè)計(jì)。

              總結(jié)

              隨著機(jī)器視覺檢測(cè)和工業(yè)自動(dòng)化等工業(yè)成像應(yīng)用的需求持續(xù)推進(jìn),針對(duì)這一不斷增長(zhǎng)市場(chǎng)的圖像傳感器的設(shè)計(jì)和性能也必須不斷演進(jìn)。安森美半導(dǎo)體是全球領(lǐng)先的成像芯片供應(yīng)商,也是唯一同時(shí)具備工業(yè)級(jí)CCD和CMOS技術(shù)的唯一供應(yīng)商,全面的產(chǎn)品線適用于不同應(yīng)用場(chǎng)景,且產(chǎn)品具有高分辨率、高幀率、低噪聲、小尺寸、低功耗等優(yōu)勢(shì)。公司最新推出的X-Class CMOS平臺(tái),使單一攝像機(jī)設(shè)計(jì)支持多種分辨率和像素,增強(qiáng)工業(yè)攝像機(jī)設(shè)計(jì)靈活性,簡(jiǎn)化供應(yīng)鏈物流,加快設(shè)計(jì)進(jìn)程,平臺(tái)首兩款器件采用先進(jìn)的3.2 um全局快門CMOS像素,并提供多種速度版本,滿足機(jī)器視覺、ITS和廣播成像等不同應(yīng)用所需的性能和成像功能,在性能、能效、時(shí)間和成本等多方面為攝像機(jī)制造商帶來明顯的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。



            關(guān)鍵詞: X-Class 圖像傳感器

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