【導讀】智能感知是賦能機器視覺(jué)、機器人、掃描和檢測等工業(yè)自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)之一。安森美(onsemi)在成像領(lǐng)域有超過(guò)40年的豐富經(jīng)驗，在激光雷達(LiDAR)等深度感知領(lǐng)域也領(lǐng)先行業(yè)，提供各種先進(jìn)的智能感知方案，采用高度差異化的成像技術(shù)如高動(dòng)態(tài)范圍、全局快門(mén)、近紅外、RGB-IR及深度感知技術(shù)如硅光電倍增管(SiPM)，滿(mǎn)足不同的應用需求，并與工業(yè)相機領(lǐng)域的全球領(lǐng)袖合作，共同推進(jìn)工業(yè)創(chuàng )新，實(shí)現工業(yè)自動(dòng)化。
智能感知是賦能機器視覺(jué)、機器人、掃描和檢測等工業(yè)自動(dòng)化的關(guān)鍵技術(shù)之一。安森美(onsemi)在成像領(lǐng)域有超過(guò)40年的豐富經(jīng)驗，在激光雷達(LiDAR)等深度感知領(lǐng)域也領(lǐng)先行業(yè)，提供各種先進(jìn)的智能感知方案，采用高度差異化的成像技術(shù)如高動(dòng)態(tài)范圍、全局快門(mén)、近紅外、RGB-IR及深度感知技術(shù)如硅光電倍增管(SiPM)，滿(mǎn)足不同的應用需求，并與工業(yè)相機領(lǐng)域的全球領(lǐng)袖合作，共同推進(jìn)工業(yè)創(chuàng )新，實(shí)現工業(yè)自動(dòng)化。
高動(dòng)態(tài)范圍
動(dòng)態(tài)范圍指場(chǎng)景中最亮的區域和最暗的區域之間的比值。
830萬(wàn)像素的AR0821：片上HDR（eHDR）技術(shù)，提供超過(guò)140 dB的同類(lèi)最佳動(dòng)態(tài)范圍
AR0821提供830萬(wàn)像素、60 fps 的4K視頻，且功耗極低，采用卷簾快門(mén)、安森美獨有的2.1 μm DR-Pix?背照式（BSI）像素設計和嵌入式高動(dòng)態(tài)范圍(eHDR)技術(shù)，賦能高量子效率和高動(dòng)態(tài)范圍，在具挑戰的照明條件下提供卓越的圖像質(zhì)量和先進(jìn)的功能，適用于掃描儀/讀卡器、機器視覺(jué)相機等應用。AR0821已被集成到Basler dart系列區域掃描相機模塊中，賦能廣泛的圖像處理應用，并提供最新的機器視覺(jué)技術(shù)。
全局快門(mén)
卷簾快門(mén)的每行曝光的起始時(shí)間和結束時(shí)間不一致，因此在拍攝移動(dòng)物體時(shí)會(huì )出現變形。而全局快門(mén)等效于機械快門(mén)的電子化，所有的像素在同一時(shí)刻開(kāi)始曝光，同一時(shí)刻結束曝光，拍攝移動(dòng)物體時(shí)不會(huì )產(chǎn)生變形。工業(yè)很多應用場(chǎng)景都需要捕獲高速移動(dòng)物體的圖像，所以工業(yè)相機大多需要采用全局快門(mén)傳感器。
全局快門(mén)明星產(chǎn)品：高性能、低噪聲XGS圖像傳感器系列加快開(kāi)發(fā)
XGS圖像傳感器系列采用高帶寬，低功耗架構，3.2 um全局曝光，僅2塊PCB就可支持11種分辨率，分辨率的范圍從200萬(wàn)到4500萬(wàn)，同一相機硬件設計兼容多種分辨率和幀率，大大縮短設計人員開(kāi)發(fā)時(shí)間。其中，XGS 2000到XGS 16000引腳對引腳，兼容29 mm x 29 mm，XGS 20000到XGS 45000引腳對引腳，兼容大于50 mm x 50 mm的相機。針對ITS市場(chǎng)，安森美提供專(zhuān)用版本，優(yōu)化后的色彩濾波陣列(CRA)能適配目前ITS 市場(chǎng)上的主流鏡頭。
XGS系列傳感器的關(guān)鍵規格如下：
XGS系列針對不同應用提供不同的主入射角(CRA)，如針對機器視覺(jué)的0°，適用于大面幅捕獲的10°，針對ITS的4.7°或7.3°。
XGS系列不僅提供11種不同分辨率，同一分辨率還有不同的速率版本，設計人員可根據不同的相機接口來(lái)選擇相應的產(chǎn)品，包括CXP-6接口、萬(wàn)兆網(wǎng)(10 GigE)、 Camera Link、5Gbase-T、USB 3.0等高、中、低速接口。
安森美提供3個(gè)不同的XGS開(kāi)發(fā)平臺：XGS演示套件、X-Celerator和X-Cube。XGS演示套件是給客戶(hù)端演示或會(huì )議室演示IQ的基準，傳感器+鏡頭座較大，沒(méi)有板上電源系統，相機內無(wú)FPGA，可捕獲最大速度，但在電腦只能顯示小于30 fps的速率，硬件需要安森美提供FrameBuffer 板 + Demo3，通過(guò)USB 3.0與PC通信，軟件是安森美的DevWare系統，沒(méi)有公開(kāi)算法代碼。X-Celerator是為FPGA開(kāi)發(fā)或生態(tài)系統提供，傳感器+鏡頭座較大，有板上電源系統，相機內無(wú)FPGA，可捕獲最大速度，硬件取決于FPGA開(kāi)發(fā)工具包，與PC的通信由用戶(hù)定義，軟件由客戶(hù)提供，安森美也可提供公開(kāi)算法代碼。X-Cube主要面向MIPI接口的ISP系統或SoC系統，提供29 mm x 29 mm的接口，有板上電源系統，相機中有小的FPGA將HiSPi接口轉換成MIPI接口，系統速度 30 fps，硬件采用安森美的IAS板+Demo3板或直接接到用戶(hù)的ISP板，PC通信可由用戶(hù)定義或通過(guò)Demo3的USB 3.0，軟件取決于用戶(hù)或使用安森美的DevWare，不提供公開(kāi)算法代碼。
全局快門(mén)：AR0234，專(zhuān)為各種要求高質(zhì)量圖像感知的應用而設計
隨著(zhù)越來(lái)越多的制造商采用基于視覺(jué)的專(zhuān)家系統實(shí)現自動(dòng)化，對高質(zhì)量圖像感知的需求正在增加。這需求要求優(yōu)化圖像傳感器的尺寸、性能和功耗。AR0234滿(mǎn)足這些要求，適用于機器視覺(jué)攝像機、增強實(shí)境（AR）／虛擬實(shí)境（VR）／混合實(shí)境（MR）頭顯、自主移動(dòng)機器人（AMR）和條碼讀取器等各種不同應用。
AR0234CS捕獲1080p視頻和單幀圖像，最高可以每秒120 fps的速度運行。該230萬(wàn)像素傳感器憑借其領(lǐng)先行業(yè)的快門(mén)效率，最小化高速場(chǎng)景中的幀與幀之間的失真，并減少其他圖像傳感器所遇到的運動(dòng)偽像，從而生成清晰的圖像。AR0234CS傳感器的創(chuàng )新像素架構提供所需的寬動(dòng)態(tài)范圍，以支持從黑暗的夜晚到明亮的陽(yáng)光等各種照明條件。低噪聲和改進(jìn)的微光響應使其適用于橫跨消費、商業(yè)和工業(yè)IoT的應用，且擴展的工作溫度范圍使其可部署在具有挑戰性的戶(hù)外條件下。AR0234CS的其他先進(jìn)特性包括：帶有片上直方圖的可編程感興趣區域、自動(dòng)曝光控制和5 x 5統計引擎、完全集成的頻閃照明控制、靈活的跳行和跳列模式，以及水平和垂直鏡像、開(kāi)窗和像素合并。
與AP1302圖像信號處理器（ISP）一起， AR0234CS提供一個(gè)全面的相機系統，能快速設計和開(kāi)發(fā)，以實(shí)現快速上市。此外，系統設計人員可以訪(fǎng)問(wèn)DevSuite軟件來(lái)評估傳感器的特性和功能、配置和精調，并提供可用于進(jìn)一步圖像處理的現成輸出。AR0234CS具有彩色和黑白變體版本，CRA為0°或28°。
近紅外
近紅外加強(NIR+)的產(chǎn)品比傳統產(chǎn)品在近紅外波段的量子效率(QE)高3倍，意味著(zhù)在相同噪底下，相同曝光時(shí)間和增益下，NIR+產(chǎn)品比傳統產(chǎn)品的畫(huà)面亮度更亮。反之，要達到相同的畫(huà)面亮度，NIR+產(chǎn)品可使用更少的近紅外照明，從而降低整體功耗和成本。
RGB-IR
RGB-IR產(chǎn)品其陣列中的IR像素采用NIR+ IR差分算法，可使傳統工業(yè)相機省去IR cut的切換，以降低維護成本，同時(shí)減少占位。經(jīng)過(guò)RGB-IR處理的產(chǎn)品捕獲的圖像會(huì )呈現出更豐富更真實(shí)的色彩。
采用RGB-IR的代表產(chǎn)品：AR0237 RGB-IR，減小占位并降低成本
200萬(wàn)像素、1/2.7英寸的AR0237 RGB-IR傳感器集成白天彩色成像和夜間近紅外成像的能力。傳統的機械紅外截止濾光片可能導致重新對焦問(wèn)題和昂貴的維護費，且噪聲大，增加占位，AR0237 RGB-IR則省去了這樣的機械紅外截止濾光片，避免了這些問(wèn)題，適用于高動(dòng)態(tài)范圍成像的應用。AR0237 RGB-IR采用dual band IRCF，微光環(huán)境下所有像素均為IR像素，ISP采用黑白影像處理，環(huán)境光照射下 ISP以IR像素為參考，從RGB像素中去除紅外信號進(jìn)行彩色影像處理，無(wú)損正常顏色信息。
激光雷達 (LiDAR)
LiDAR 感知是工業(yè)自動(dòng)化和控制系統的趨勢方案，因為它具有高精度、快速和可擴展性等優(yōu)勢。使用SiPM陣列的 LiDAR 感知可實(shí)現物體探測和避讓?zhuān)约耙苿?dòng)和占用檢測。
安森美的SiPM 陣列具有創(chuàng )新的快速模式，可縮短感知時(shí)間，具有領(lǐng)先行業(yè)的效率和動(dòng)態(tài)范圍，使傳感器能在各種環(huán)境中工作，包括陽(yáng)光直射。安森美提供 LiDAR方案以及廣泛的 LiDAR 開(kāi)發(fā)平臺和工具、高技術(shù)和經(jīng)驗豐富的應用工程師支援，以協(xié)助產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。
相關(guān)產(chǎn)品
RB系列
RB 系列是近紅外(NIR) 增強型SiPM，適用于使用 905nm 和 940nm 等近紅外照明的 LiDAR 和測距應用。
評估/開(kāi)發(fā)套件
直接飛行時(shí)間(dToF) SiPM LiDAR 參考平臺 SECO-RANGEFINDER-GEVK是具成本優(yōu)勢的單點(diǎn)測距儀開(kāi)發(fā)套件，適用于測距范圍0.11 m 到 23 m的工業(yè)測距，基于RB 系列 NIR 增強型 SiPM，集成了所有基本系統組件，包括激光器和參考電路 (Tx)、接收電路 (Rx)、電源管理系統以及核心 FPGA 和 UART 通信，可作為評估套件或完整的參考設計，開(kāi)箱即用，具有易于使用的圖形用戶(hù)界面(GUI)，可調節系統變量，時(shí)間-數字轉換器(TDC)具有自動(dòng)校準功能，軟件可調設置適用于各種工業(yè)應用，符合激光安全標準IEC / EN 60825-1:2014 、21 CFR 1040.10 和1040.11 (Laser Notice No. 56除外)。
總結
感知技術(shù)的創(chuàng )新推動(dòng)著(zhù)高增長(cháng)工業(yè)市場(chǎng)的發(fā)展。安森美致力于針對市場(chǎng)趨勢和應用提供先進(jìn)的感知技術(shù)、全面的可擴展的智能感知方案陣容，以及全球評估及應用工程支援，并攜手合作伙伴，共同推進(jìn)工業(yè)自動(dòng)化創(chuàng )新。
免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在于傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問(wèn)題，請電話(huà)或者郵箱editor@52solution.com聯(lián)系小編進(jìn)行侵刪。
推薦閱讀：
SiC MOSFET的柵極驅動(dòng)電路和Turn-on/Turn-off動(dòng)作
