账号:
密码:
智动化 / 文章 /

智慧感知推动机器视觉应用的发展
[作者 安森美半導體]   2019年09月05日 星期四 浏览人次: [1511]

工业自动化与人工智慧息息相关,也与机器视觉息息相关。机器视觉技术可说是人工智慧的分支技术,是全球智慧化的「慧」眼影像感测器,影响着很多应用的发展与增展,包括工业自动化、机器人、安全防卫/监控、智慧交通系统(ITS)、智慧家居/建筑、智慧零售、虚拟实境(VR)/增强实境(AR)等等。


安森美半导体传承40多年的成像经验,拥有2000多项成像专利,提供宽广的智慧感知产品组合,包括电子卷帘快门前照式(FSI)/背照式(BSI)CMOS感测器、全局快门CMOS传感器、CCD感测器及影像讯号处理器,光学格式从1/13英寸到35mm,解析度从100K到5000万画素,满足不同的应用需求并推动创新。同时,安森美半导体提供电源控制模组、逻辑单元、通讯模组、5G和无线网路、工业局域网等领域配套的半导体晶片。


关键的成像技术

高动态范围(HDR)、全局快门、近红外增强(NIR+)、RGB-IR、功率可扩展性都是增强嵌入式系统和机器视觉系统性能的关键成像技术。动态范围越高,越能呈现出高对比度、细节清晰的图片。全局快门则最大地消除运动残影。


关键的全局快门叁数包括全局快门效率、读出杂讯和灵敏度。安森美半导体的全局快门系列产品可广泛的应用,如条码扫描、3D深度映射等高要求的应用场景,除了消除运动残影,还具备低杂讯、增强的深度范围、快速捕获等特性。NIR+技术可实现比标准矽工艺好3倍的灵敏度。采用RGB-IR能呈现更丰富、更逼真的图片色彩。功率可扩展性对於电池供电的摄影机是个关键优势,能在不同帧率有不同功耗,和持续运行,实现低功耗的高能效设计,如在1fps时的低功耗模式。此外,减少LED闪烁(LFM)技术在汽车应用中消除交通讯号灯和汽车照明的高频LED闪烁,有助於更安全地驾驶。


各种不同的机器视觉应用需求

在自动化领域,机器人需要高性价比的全局快门方案,装配线需要高速全局快门,嵌入式/智慧应用则注重深度学习和人工智慧,平板检测要求超高解析度;对於智慧交通系统(ITS),微光性能和全局快门很重要;针对扫描应用,需要高性价比的全局快门;在运动分析领域,应选用超高速全局快门方案。


安森美半导体提供广泛的视觉方案,采用上述关键的成像技术,解决各种嵌入式和机器视觉系统的不同需求和挑战。


4.5μm ITCCD系列:高解析度和真正的全局快门

CCD技术能够满足众多工业成像应用对影像均匀性的要求;同时市场要求持续的画素开发达至更高的解析度。如安森美半导体的4.5μm ITCCD传感器 KAI-43140适用於要求严格的检测和空拍等应用,采用35mm光学格式,提供4300万画素,与KAI-29050/KAI-29052使用相同的封装以简化升级。


最新推出的KAI-50140是高解析度的ITCCD影像感测器,提供5000万画素,为智慧手机显示幕检测、电路板检测和机械装配检测以及空中侦察提供所需的关键成像细节和高影像均匀性。KAI-50140采用2.18:1的长宽比,与现代智慧手机格式相匹配,减少检测全显示幕所需的影像撷取次数,并与当红的KAI-29050、KAI-29052和KAI-43140影像感测器使用相同的接脚定义。4.5μm系列ITCCD提供比前代5.5μm系列在相同帧率下高50%以上的解析度,同时保持关键的成像性能,如高动态范围(> 60dB)、抑制拖尾、CCD级影像均匀性和电子全局快门。


最初的摄影机设计,设计人员使用每一款影像传感器都需从零开始设计开发,耗时费力成本高。安森美半导体的ITCCD系列共用一个通用架构,使单一的摄影机设计能够支援各种不同的影像感测器,仅需微小的电气变化便能用於现有的摄影机设计中,加快了采用新元件的上市时间。


PYTHON系列:2块PCB支援8种解析度

安森美半导体的PYTHON系列,仅需2块PCB就能支援该系列中的所有8种解析度(从VGA到25Mp),为要求严格的工业应用如机器视觉、智慧交通系统(ITS)、安全防卫、监控、医疗和科学提供高性能成像和简化的升级。


X-Class平台:使单一摄影机设计能支援多种产品解析度和不同的画素功能


X-Class平台是PYTHON系列的更进一步演进,提供可扩展的单一元件,适用於多种解析度和画素,使单一摄影机设计不仅能够扩展影像传感器中的画素数量,还能够扩展所使用的画素类型无论是全局快门、卷帘快门、增加的动态范围,还是其他不同的功能。只要将画素置於X-Class平台所用的通用高速低功耗帧中,就能够充分利用单一摄影机设计提供所需的支援,采用高带宽、低功耗架构,是工厂自动化、智慧交通系统(ITS)、广播成像、智慧零售、机器人等应用的理想选择。


该平台的XGS系列具备的性能特徵,包括影像品质、功率密度、帧率、可支援的平台、29 x 29mm2相容性。随着解析度的上升,若画素尺寸不变,那麽影像感测器晶片尺寸必然会越做越大,与其适配的镜头价格昂贵,这会增加整体成本。因而市场需要减小画素尺寸。X-Class平台首两款元件XGS 12000和XGS 8000采用先进的3.2μm全局快门画素,能在同样的光学尺寸下提高解析度,且先进的画素设计确保不会因画素更小而影响影像品质,甚至提供更优的低杂讯、高性能,同时全局快门确保捕捉移动物体无运动残影。


AR0237 RGB-IR:增强的夜视

@内文;RGB-IR版本AR0237增强的NIR灵敏度增强夜视能力,使得摄影头无需特别的滤色片进行日/夜的切换,尤其适用於安全防卫应用,具有210万画素,解析度1928 x 1088,能实现1080p/60fps输出,提供出色的微光性能和HDR,支援高动态范围的长短交错曝光,同时使用红外差谱技术以避免颜色的失真,也适用於机器人、AR/VR穿戴式、智慧建筑的成像应用。


全局快门AR0144实现静态和动态场景下快速清晰准确的成像

63.0μm画素的AR0144采用了创新的全局快门设计,尺寸极紧凑,在条码扫描器等静态应用中,AR0144易於设计进掌上型产品中,确保初次扫描省电、省时和方便。


在无人机等动态应用中,该传感器的低功耗特性能够延长充电时间间隔,其成像性能能够更好地映射环境,避免严重碰撞。在3D摄影机和AR/VR设计中,AR0144可提供一种性价比更高、尺寸小的方案,用於捕捉双重影像进行3D成图或深度感知。AR0144是1/4英寸、100万画素CMOS感测器。


AR0431:整合NIR+能力、同步深度映射

增强的NIR+使AR0431即使在最暗的光照条件下也能实现更好的成像,从而帮助安全防卫和物联网摄影机设计人员创建高灵敏度的夜间模式,基於2.0um BSI画素,提供多种低功耗模式,帧速率最高120fps,非常适用於要求慢动作影片拍摄的应用。其低功耗优势使其仅需125mW就能提供400万画素、30fps输出;在低功耗监测模式下,功耗降至8mW,成为电池供电型应用的理想选择。


AR0431采用Super Depth 技术能够从单一影像感测器同时获取彩色影像和深度映射,省下原本需要另外一个单独提供深度映射功能的感测器,实现AR/VR中简单的3D模型等功能。


AR0522:高动态范围与增强的微光性能相结合

AR0522作为安森美半导体高性能卷帘快门系列的元件之一,提供彩色和黑白色彩滤波阵列(CFA)配置选项,1/2.5英寸、510万画素,基於一个2.2μm BSI画素技术平台,专为需要在微光条件下捕捉高解析度、高质量影片的应用而开发,其近红外波长的灵敏度大概是AR0521影像传感器的两倍。


总结

安森美半导体能充分利用先进的成像技术和全面的CMOS和CCD影像感测器产品组合以及广泛的电源半导体产品组合提供系统方案,满足不同的应用需求,同?针对市场趋势持续开发创新的方案,以配合机器视觉检测和工业自动化等工业成像应用持续推进的需求,并透过公司遍及全球的评估及应用技术支援,帮助客户应对挑战和实现创新。


相关文章
深度学习在机器视觉领域的机遇与挑战
机器视觉引导CTA计画第一架天文??远镜原型
机器视觉走入AI世代 後势发展深具潜力
机器视觉系统提升药瓶检测效率及准确性
因应工厂需求 打造特定AI视觉系统
comments powered by Disqus
  相关新闻
» BittWare和Achronix宣布达成策略协作 推出企业级PCIe加速卡产品
» 2019台湾罗德史瓦兹年度科技论坛 探索5G无限可能
» 科技部陈良基部长视察中科 为导入智慧生产及智慧环控厂商加持
» 美光推出全球首款用於云端管理影片监视的1TB工业级microSD
» 微软助力远雄数位转型 以数据推动地产生态创新
  相关产品
» Bourns拓展离散式电压瞬变抑制二极体产品线
» 贸泽供货Analog Devices ADF437x合成器 为新一代射频与毫米波设计提供宽频范围
» 技嘉推出七款最新G系列高速运算伺服器 为AI提供强大运算效能
» 艾讯推出高效强固4槽Intel Xeon工业级准系统IPC974-519-FL
» 超恩推出新世代10G超高速伺服器级等嵌入式扩充式模组


刊登廣告 新聞信箱 读者信箱 著作權聲明 隱私權聲明 本站介紹

Copyright ©1999-2019 远播信息股份有限公司版权所有 Powered by O3
地址:台北市中山北路三段29号11楼 / 电话 (02)2585-5526 / E-Mail: webmaster@hope.com.tw