以高性能图像传感器加速机器视觉应用落地

2024-07-25
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摘要 根据 Expert Market Research 的报告,2023 年全球机器视觉市场规模达到了约 108.8 亿美元。
根据 Expert Market Research 的报告,2023 年度全球机器视觉市场规模达到约定 108.8 亿美元。预计 2024 年至 2032 这个市场将在年内进行 7.90% 复合年增长率 (CAGR) 增长,到 2032 年将达到近 215.1 1亿美元的规模。工业 4.0 与工业物联网 (IIoT) 采用和实施先进的创新技术是促进机器视觉市场增长的主要驱动力之一。  为了促进实时决策,提高生产效率和自动化水平,各行各业越来越关注设备计算机视觉设备、嵌入式软件、先进传感器和机器人的智能工厂,从而提振了机器视觉市场。在工业领域,机器视觉用于电子元件分析、特征识别、物体和图案识别和材料检查,通过图像处理可以帮助不同的过程自动化和发现故障。它很受欢迎,因为机器视觉可以减少人工操作,提高产品制造的精度。  如何选择高性能图像传感器?全面了解性能的多维度  图像传感器的关键性能包括分辨率、灵敏度、动态范围、帧率和噪声水平。分辨率决定了图像的细节和清晰度,高分辨率传感器适用于医学成像和质量控制等需要精细检测的应用。灵敏度影响低光环境下的性能,高灵敏度传感器适用于夜视和安全监测。动态范围决定了传感器在高对比场景中的性能,广泛应用于交通监控和高动态范围成像。高帧率传感器适用于运动检测和自动驾驶,帧率影响实时性。噪声水平影响图像质量,低噪声传感器在精确测量和科学研究中至关重要。基于这些性能,图像传感器的选择直接决定了应用程序的效果和可靠性,并且可以从这些维度来评估图像传感器的性能:  ● 分辨率:每帧或每幅图像的信息量为水平像素数 x 垂直像素数 y 的乘积。与消费级相机不同,机器视觉应用不需要很高的分辨率。高分辨率会导致更多的传感器和更大的图像处理器带宽,从而导致系统成本的不必要增加。用户必须根据要扫描的相关物体和物体上提供的光量选择分辨率。  ● 光学格式:将镜头聚焦光的投影与传感器的像素阵列相匹配,以覆盖传感器(并充分利用分辨率)。  ● 长宽比:无论是 1:1、3:2 或其他比例,最佳排列应与目标视野的布局相对应,以避免超过应用程序需求的分辨率造成浪费。  ● 帧率:如果目标正在快速移动,则需要每秒拍摄足够的图像"冻结"运动,并与要成像的物理空间保持一致。但与分辨率一样,拍摄速度只需要能够解决相应的问题。  ● 动态范围 (DR):最大的陷阱容量和读取噪声决定了动态范围,即最大信号与最小信号之比。动态范围越大,传感器就越能更好地捕捉应用场景中从亮到暗的渐变细节。  ● 卷帘快门和全球快门:目前,大多数传感器支持全球快门,即所有像素线同时曝光,以消除运动引起的模糊。然而,实现全球快门所需的传感器上的电子设备会增加一定的成本,因此使用卷帘快门传感器对某些应用仍然有意义。  ● 像素大小:物理像素越大,光子就越多。一般来说,大像素倾向于使用。但这样,需要消耗更多的硅面积来支持所需的硅面积 x x y (x by y)阵列需要更大的光学系统来实现相应的分辨率,从而导致物料单成本上升。另一方面,非常小的像素需要复杂的光路设计来实现良好的光学分辨率。  光学传感器可用于深度感知、环境定向和交互,是唯一能检测颜色的传感器方案。值得一提的是,整个图像中的像素数据同时存储在全局快门图像传感器中,没有运动伪影,非常适合四处移动。卷帘快门传感器具有较高的动态范围,因此在较差的照明条件下可以更好地工作。全球快门在捕捉运动场景方面具有优势,可以给开发者和制造商带来其他好处。全球快门的主要优势是最大限度地减少运动伪影。全局快门传感器可以一次捕获整个图像,避免了卷帘快门图像中可能出现的失真和伪影,特别是在捕获快速移动的物体时。  基于安森美多系列图像传感器实现机器视觉应用  图像传感器的高分辨率、低噪声、高帧速率、大动态范围、低功耗、高性价比等特点对于机器视觉应用的落地至关重要。安森美通过其XGS、PYTHON、Hyperlux LP系列图像传感器具有分辨率高、噪音低、帧率高、动态范围大、功耗低、性价比高的特点,能够满足工业机器视觉应用对精度、智能、高效的需求,加快机器视觉在工业自动化、智能制造等领域的应用。  即使在低光条件下,安森美传感器也可以在所有光照条件下保留更多细节,因为它采用了全像素架构。可扩展的产品系列可以降低系统开发成本和时间。  ● PYTHON 系列 全球快门图像传感器是优化典型机器视觉应用(包括检查、跟踪、测量等)的产品线。该系列提供基础 4.5um 或 4.8um 像素的 8 从 VGA 开始,最高 2500 万像素。帧率为 >800fps 至 80 fps 具体来说,具体取决于分辨率。所有 PYTHON 设备都有独特的"二次方增速"特征,即帧率的增加取决于感兴趣区域的垂直和水平尺寸。PYTHON 有三种版本:黑白、颜色和近红外增强,并为选定的分辨率提供各种速度和质量等级选项。  ● Hyperlux SG 系列 Hyperlux SG 它是一种多功能摄像头,可用于多种用途,包括 AR/VR、机器视觉、条形码扫描和设备检查。它有许多非常适合这些应用的特点,包括:全球快门传感器,最大限度地减少运动伪影,以及可编程的感兴趣区域 (ROI)、适用于动态照明的自动曝光和控制,用于精确主动照明的触发和频闪控制,以及适用于电池供电设备的低功耗运行。今年将推出更多具有优良特性的传感器。  ● XGS 系列 安森美的图像传感器系列(也称为安森美) XGS)集高性能、紧凑像素和低功耗于一体。从多种分辨率来看,它提供多种分辨率 230 万至 4500 适用于广泛应用的万像素不等。传感器还采用全球快门设计,这意味着所有像素同时捕捉光线,从而减少失真和卷帘快门效应。此外,传感器还有两种选择:黑白和颜色。  展望机器视觉技术的发展趋势  随着工业自动化和智能制造的不断发展,机器视觉技术迎来了前所未有的增长。作为行业领先的图像传感器供应商,安森美通过技术创新加速了机器视觉应用的实施。在未来,图像传感器的分辨率将进一步提高,以满足更高图像质量和细节捕捉的需要。同时,低功耗、高动态范围(HDR)随着技术的进步,图像传感器也可以在恶劣的光照条件下提供优异的图像性能,这对工业检测、自动装配线等应用至关重要。此外,还有人工智能(AI)随着技术的融合,图像传感器将更加智能化,可以在边缘进行更复杂的图像处理和分析,从而提高机器视觉系统的整体效率和响应速度。通过不断的技术创新,安森美正引领机器视觉技术向更高效、更智能、更准确的方向发展。
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这家伙很懒,什么描述也没留下

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