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佳能开发SPAD图像传感器,实现1百万像素的数字图像分辨率

2020-06-29 16:01 次阅读

佳能公司宣布,该公司已开发了世界上首个单光子雪崩二极管(SPAD)的图像与能够捕获100万像素的图像信号放大的像素传感器。SPAD图像传感器非常适合诸如二维相机之类的应用,这些相机可在极短的时间内捕获和显影静止图像和视频。这些传感器还具有在三维相机中使用的潜力,因为它们能够获取有关它们与被摄对象之间距离的信息作为图像数据。

SPAD传感器是一种设计独特的图像传感器,其中每个像素都具有一个电子元素。当单个光子(称为光子)到达像素时,它就会倍增(就像产生“雪崩”),从而产生单个大电脉冲。从单个光子产生多个电子的能力具有诸如图像捕获期间更高的灵敏度和高精度距离测量之类的优势。

佳能开发SPAD图像传感器,实现1百万像素的数字图像分辨率

佳能公司开发的SPAD图像传感器克服了以高像素数实现这种效果的长期难题。通过采用新的电路技术,佳能的传感器使用一种称为光子计数的方法来实现1百万像素的数字图像分辨率。此外,该传感器采用全局快门,可以同时控制每个像素的曝光。曝光时间可以缩短至3.8纳秒2,从而可以实现清晰无失真的图像捕获。此外,该传感器能够以每秒1位的速度输出高达24,000帧(FPS)的图像,从而可以在极短的时间内以慢动作的方式捕捉快速运动。

由于其能够捕获整个事件和现象的精细细节的能力,因此该技术具有广泛的用途和应用潜力,包括对化学反应进行清晰,安全和持久的分析,包括雷击的自然现象,掉落的物体,撞击和其他事件造成的损坏,肉眼无法精确观察到。

该传感器还具有高达100皮秒2的高精度时间分辨率,使其能够以超高精度确定光子到达像素的确切时间。利用此功能,该传感器能够进行飞行时间距离测量。而且,凭借1百万像素的高分辨率和高速图像捕获,它还能够在多个对象重叠的情况下准确执行3D距离测量-在自动驾驶汽车的距离测量和抓地力等情况下很有用xR 3和类似设备的3D空间信息。

CMOS和SPAD传感器像素结构的比较

佳能公司开发的SPAD图像传感器使3D相机能够识别深度信息,从而达到1兆像素的分辨率,有望迅速将此类相机用作高性能机器人设备的“眼睛”。展望未来,佳能将通过不断发展其创新的图像传感器技术来努力预测行业需求,进一步扩大可见的可能性,通过高精度的信息检测促进科学和工业的发展,并为佳能的发展做出贡献。

SPAD传感器

单光子雪崩二极管(SPAD)传感器是一种特殊配置的传感器,其中在每个像素内放置了一个二极管。每个二极管在接收到单个入射光子时,便能够将该光子变成电子的“雪崩”,从而产生单个大的电脉冲信号。具有将单个光子转换成多个电子的功能,该技术可以在拍摄过程中提高灵敏度,并实现更精确的距离测量。

SPAD传感器根据其计数的生成脉冲数输出信号。尽管能够检测单个光子,但每个像素都需要其自己的内存或计数器,并且将光子转换为多个电子需要高压,因此需要具有足够绝缘能力的耐高压结构。这样的要求不可避免地导致更大的像素,结果,迄今为止,已经证明难以实现小型化和增加的像素数。然而,近年来,在3维堆叠技术方面取得了长足的进步,这重新振兴了该领域的研发工作。

近年来,SPAD传感器已用于各种现有设备和设备中。当前,智能手机利用接近传感器来确定设备与周围物体之间的距离。在医学领域,这些传感器还用于检测辐射,以早期检测癌症,例如正电子发射断层扫描(PET)。

对SPAD传感器在更广泛的技术中的应用寄予很高的期望,包括车载传感器,“xR”型设备-增强现实(AR),混合现实(MR),虚拟现实(VR),机器人视觉以及监视,太空探索,生物成像,光通信和量子计算。

光子计数

在物理学中,光子计数是指一种技术,光学传感器通过该技术对光子粒子的数量(光的最小单位)进行计数,从而确定信号光的参数(例如强度和时间分布)。

使用常规的光电探测器,可通过电流和电压来检测模拟信号。同时,光子计数方法将光信号视为离散的数字信号。

光子计数将光视为数字信号,并且可以消除电子噪声的干扰,从而可以对弱信号进行高精度检测。另外,当与专用处理电路一起使用时,光子计数不仅可以精确地检测光量,而且可以精确地检测光子的精确时间。

飞行时间测量

飞行时间(ToF)测量是一种用于确定传感器与另一个物体之间距离的方法。距离的测量基于光源发出的光以光速(300,000 km/s)传播,从目标物体反射并返回到传感器的速度。

因为光以如此快的速度传播,所以使用ToF方法进行距离计算必须在1纳秒(十亿分之一秒)和一皮秒(十亿分之一秒)之间进行,因此需要具有光学传感器功能如此精确地响应这样的高速状态。

该传感器还具有高达100皮秒的高精度时间分辨率,从而能够以超高精度确定光子到达像素的确切时间。利用此功能,该传感器能够进行飞行时间距离测量。当通过为发光设备(或带有专用传感器的相机)配备SPAD图像传感器来进行ToF测量时,脉冲光射向物体与返回到传感器的光之间的持续时间用于确定物理距离在传感器和主体之间。利用ToF方法的SPAD图像传感器可以很容易地安装在各种设备上,即使在黑暗的环境中,也可以以极高的精度测量包括3D距离在内的深度信息。

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LV8713T 步进电机驱动器 PWM 恒流控制

T是一款带有内置转换器的微步电机驱动器,操作简便。它支持全步,半步,1/16步和1/32步分辨率。 LV8713T是驱动扫描仪和小型打印机步进电机的最佳选择。 特性 优势 控制模式可设置为2相,1-2相,4W1-2相或8W1-2相 各种步调可用 Microstep可以通过CLK-IN输入轻松控制。 简单控制微步驱动 待机电流:0uA 低消耗量 TSSOP24封装 小型设计 采用单通道PWM恒流控制步进电机驱动器。 VM max = 18V IO max = 0.8A RON = 1.1(总数上限和下限,典型值,Ta = 25C) 热关断电路和低压检测电路内置于 应用 终端产品 步进电机 计算机和外围设备 安全摄像机 文档扫描仪 PoE销售点终端 PoE安全摄像机 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 20:02 43次 阅读
LV8713T 步进电机驱动器 PWM 恒流控制

LV8712T 步进电机驱动器 恒流控制 PWM

T是一款带有内置转换器的微步电机驱动器,操作简便。它支持全步,半步,四分之一步和1/8步分辨率。 LV8712T是驱动扫描仪和小型打印机步进电机的最佳选择。 特性 优势 激励模式可设置为2相,1-2相,W1-2相或2W1-2相 各种步调可用 Microstep可以通过CLK-IN输入轻松控制。 简单控制 输出导通电阻RON = 1.1(总和上限和下限,典型值,Ta = 25C) 效率高 待机电流:0uA 低消耗量 TSSOP24包 小设计 单通道PWM恒流控制ol步进电机驱动器。 电源 - 电机电压VM max = 18V 输出电流IO max = 0.8A A热关断电路和低压检测电路内置于。 应用 终端产品 步进电机 计算机和外围设备 工业 点销售打印机 平板扫描仪 文档扫描仪 PoE销售点终端 PoE安全摄像机 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 20:02 76次 阅读
LV8712T 步进电机驱动器 恒流控制 PWM

LV8729V 步进电机驱动器 PWM 恒流控制 9 - 32 V.

V是一款PWM电流控制微步双极步进电机驱动器。该驱动程序可以从Full步骤执行八步微步分辨率1/128步,并且可以通过CLK输入进行简单驱动。 特性 优势 输出导通电阻(上限:0.35Ω;下侧:0.3Ω;上下总数:0.65; Ta = 25°C,IO = 1.8A) 低消耗 2相,1-2相,W1-2相,2W1-2相,4W1-2相,8W1-2相,16W1-2相,32W1-2相激励是可选择的。 可提供各种步进调节,低振动,无声驱动 过电流保护电路。 目前的保护 热关断电路。 热保护 单通道PWM电流控制步进电机驱动器。 BiCDMOS过程IC。 使用唯一的步进信号输入推进激励步骤。 可用正向反向控制。 输入下拉阻力 使用复位引脚和启用引脚 应用 终端产品 步进电机 计算机和外围设备 工业 安全相机 平板扫描仪 喷墨打印机 多功能打印机 文档扫描仪 PoE安全摄像机 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-30 20:02 173次 阅读
LV8729V 步进电机驱动器 PWM 恒流控制 9  -  32 V.

LC75760UJA LED驱动器 12通道 恒流

0UJA是12通道LED驱动器,具有移位寄存器电路(串行输入,串联/并联输出),锁存电路,恒流输出型LED驱动器。它可用于照明,背光LED,仪表板警示灯等显示。该LSI具有6ch PWM(脉冲宽度调制)功能,可以对LED进行亮度调节。此外,内置热保护功能和开路/短路/相邻输出短路检测功能。 特性 最高12-ch的LED驱动器输出可以驱动LED直接 - 绝对最大额定值6.8 V,最大工作电压6.3 V - 绝对最大额定值60 mA,最大工作电流50 mA - 输出电流调节功能(256步) - 打开/短路/相邻输出短路检测功能 - 压摆率限制开关功能 串行数据通信支持4-线路串行格式 - 支持3.3 V和5.0 V操作 - 最高工作频率2 MHz 内置6ch PWM功能,用于LED的亮度调节 - 分辨率为128,256,512或1024步 - PWM帧频率可由串行数据控制 建成-in热保护功能(125°C:自动调节PWM,150ºC:强制关闭所有LED) 提供ERR输出引脚(125°C温度异常,开路/短路/相邻输出短路异常,LED上拉电源电压异常,外部电阻异常,基本时钟异常,复位动作) 为LSI内部初始化提供RES引脚和内置电压检测类型复位电路(VDET)...
发表于 07-30 11:02 125次 阅读
LC75760UJA LED驱动器 12通道 恒流

AR1011 CMOS图像传感器 10 MP 1

HS是一款1080万像素,1英寸光学格式图像传感器,结合了高分辨率成像和3.4微米DR-Pix(动态响应像素),可动态调整以提供卓越的低光性能。在全分辨率下,AR1011HS提供60帧/秒(fps)视频;同时跳至120 fps的1080p高清模式。该传感器非常适合需要高分辨率的高端监控摄像系统,如电子平移,倾斜,变焦(ePTZ)等具有惊人的低光能力的功能。 4K超高清(3840 x 2190)分辨率为每秒60帧的模式,使传感器也成为专业消费类广播相机的理想选择。 应用 相机 安全 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 17:02 161次 阅读
AR1011 CMOS图像传感器 10 MP 1

AR0835 CMOS图像传感器 8 MP 1/3

图像传感器是一款1 / 3.2“光学格式1.4微米像素传感器,能够以每秒42帧的速度捕获其完整的8 MP传感器分辨率,以60fps的速度捕获1080P视频.A-PixHS(tm )技术将安森美半导体的第二代背照式(BSI)像素技术和先进的高速传感器架构结合在一起,实现了许多创新功能。它旨在实现低z高度相机模块,以满足OEM和移动设备制造商的需求。 特性 高动态范围 应用 移动 电路图、引脚图和封装图...
发表于 07-29 16:02 174次 阅读
AR0835 CMOS图像传感器 8 MP 1/3

AEAT-7000-1GSD0 超精密绝对编码器

AEAT-7000是一种高速,高分辨率的绝对编码器模块,能够提供高达13位的绝对定位信息。其小巧,紧凑和模块化的外形使其成为空间受限应用的理想选择。 编码器IC由一系列光电二极管组成,包括一个监控光电二极管通道。光电探测器IC与码盘或代码盘一起使用。光电二极管配有精密放大器和附加电路。监视器通道用于驱动高度准直的红外照明系统的恒定电流源。 功能 13位分辨率 串行同步接口 具有1024个周期的正弦/余弦真差分输出 高速应用的16MHz数据速率 易于对齐 应用 半导体自动化设备 工业缝纫机 机器人技术 阀门控制 机床...
发表于 07-04 11:14 24次 阅读
AEAT-7000-1GSD0 超精密绝对编码器

PEX 8747 48通道,5端口PCI Express Gen 3(8 GT / s)开关,27 x 27mm FCBGA

ExpressLane™ PEX 8747是采用40nm技术开发的48通道,5端口,PCIe Gen 3开关器件。 PEX 8747器件提供多主机PCI Express交换功能,使用户能够通过可扩展,高带宽,无阻塞的互连连接到各种图形应用,从而将主机连接到各自的端​​点。 PEX 8747经过优化,可支持高分辨率图形,同时支持点对点流量和多播,以实现最佳性能。其中包括PLX专有的visionPAK调试软件,该软件允许在均衡后进行内部接收眼观察,并可访问器件的内部调试寄存器,从而加快产品上市速度。...
发表于 07-04 10:26 122次 阅读
PEX 8747 48通道,5端口PCI Express Gen 3(8 GT / s)开关,27 x 27mm FCBGA

PEX 8647 48通道,3端口PCI Express Gen 2(5.0 GT / s)开关,27 x 27mm FCBGA

ExpressLane™ PEX 8647设备提供48个PCI Express Gen 2(5.0 GT / s)通道,配置为3 x16端口。该交换机符合PCI Express基本规范rev 2.0。 48通道开关使用户能够为高分辨率游戏,高分辨率医疗/科学成像和双图形系统等高端图形应用添加可扩展,高带宽,无阻塞的互连。 PEX 8647拥有业界最低的PCIe Gen2延迟(140ns),其无阻塞架构具有无与伦比的性能,能够支持以主机为中心的以及真正的点对点流量。该器件具有硬件可配置和软件可编程功能,允许用户定制其端口配置和QoS操作特性,以满足其应用要求。 PEX 8647采用27 x 27mm 676球FCBGA封装。该器件采用无铅封装。此设备支持访问控制服务(ACS)。...
发表于 07-04 10:25 95次 阅读
PEX 8647 48通道,3端口PCI Express Gen 2(5.0 GT / s)开关,27 x 27mm FCBGA

BCM65550 用于G.fast和VDSL的系统级矢量处理器

BCM65550器件是业界最先进的矢量处理器(VP)解决方案,适用于G.fast 106/212和G.vector 17a的高密度串音消除/ 35b。 BCM65550是用于电路板和系统级矢量化的第二代模块化构建模块。这种模块化在DSLAM系统设计中提供了出色的可扩展性(从较小的MDU到大型CO)和灵活性(不强制执行特定系统或背板架构)。 BCM65550 VP可与BCM65200和/或BCM65400结合使用DSL收发器,以及通过BCM65300F成帧器的BCM65300 DSL收发器。此外,BCM65550 VP与即将推出的Shasta DSL收发器向前兼容。 功能 G.fast 106/212系统级矢量控制,最高可达192x192线路(多达192个受害者线路,使用4096个音调消除192个干扰线的串扰) G.vector 17a / 35b系统级矢量控制,最多384x384线(最多384个受害线消除384个干扰线的串扰) 片内存储的高分辨率串扰消除系数(无需外部DDR存储器)。 支持G.fast模式下的混合矢量化:G.vector对于在VDSL回退模式下运行的任何线路,17a与G.fast 106或G.vector 35b并行与G.fast 212并行 支持G.fast模式下的代理向量:G.fast矢量化-chip和G.vector向量传递到中央VP 支持G.fast DO(不连续操...
发表于 07-04 10:09 148次 阅读
BCM65550 用于G.fast和VDSL的系统级矢量处理器

BCM2763 高清1080p移动多媒体处理器

Broadcom的BCM2763多媒体处理器可在几个关键领域实现高性能,使手机OEM能够为其下一代产品添加创新功能。  消费者越来越多地使用手机作为他们的主要数码相机和便携式摄像机,这推动了对更高分辨率和更复杂图像处理的需求—技术通常仅适用于高级独立摄像机和相机。此外,较新的面向图形的用户界面和移动游戏现在需要增强的图形功能。 Broadcom BCM2763多媒体处理器在几个关键领域实现了一流的性能,使手机制造商能够为其下一代产品添加创新功能。 功能 Full与具有VGA或更低分辨率摄像机的手机相比,手机中的高清1080p便携式摄像机功能显着提升 高达2000万像素的数码相机,具有高级功能,如每秒多张照片,图像稳定,脸部微笑检测和全景模式 能够以高达1080p的分辨率呈现原生移动游戏,结合板载HDMI输出,可在大屏幕高清电视上实现游戏机品质的游戏体验 与上一代VideoCore®相比,功耗降低了20%到50%。 III多媒体处理器 播放4到6小时的1080p视频和8到10小时的移动播放,通过HDMI实现高达16小时的全高清播放,并提供足够的手机存储空间 应用程序 HDTV...
发表于 07-04 10:06 72次 阅读
BCM2763 高清1080p移动多媒体处理器

BCM7466 用于混合IP机顶盒的高清解码器

BCM7466是一款机顶盒(STB)解码器,专为入门级市场设计。   BCM7466是混合IP机顶盒系列解码器的一部分。它旨在使制造商能够为连接的数字家庭快速设计和部署下一代性能和功能优化的混合电缆,地面和数字用户线(DSL)IP STB产品。  功能 优化支持SD和ED输出分辨率  提供HDMIv.1.3 / HDCP1.2(最高480p / 576p)和视频DAC支持S-video复合视频  支持带画中画(PIP)输出的双SD解码  包括通过USB连接存储或NAND闪存的DVR时移功能 应用程序 HDTV IPTV 机顶盒...
发表于 07-04 10:04 78次 阅读
BCM7466 用于混合IP机顶盒的高清解码器

BCM7421 全分辨率高清3DTV机顶盒SoC解决方案

Broadcom的BCM7421是一款专为住宅视频网关设计的高清全分辨率3DTV机顶盒系统级芯片解决方案。  ; BCM7421采用40 nm工艺技术制造,是一款专为住宅视频网关设计的高清全分辨率3DTV机顶盒SoC解决方案。它采用1.3 GHz多线程MIPS®处理器采用最新传输效率的H.264 / MPEG可扩展视频编码(SVC)和多视图视频编码(MVC)标准,支持1080p60 / 50内容分发和全分辨率HD 3DTV以及每秒1G像素的OpenGL® ;用于高级3D图形加速的ES 2.0 3D图形处理单元(GPU)。 功能 5G WiFi提供高容量,先进的纠错和可互操作的波束成形技术 加上5G WiFi为移动设备,Miracast和交易带来的巨大节能效果,显着改善无线覆盖范围并消除用户家中的死角,减少昂贵的支持电话或卡车的情况。支持允许内容在大屏幕上无缝生动 以超小型设计集成STB和无线芯片 在紧凑的内部包含优化的内部天线设计可以水平或垂直安装的外壳 小巧的外形和无线功能可以在家中的任何地方进行简单的设置和放置,方便客户安装 应用 h3> HDTV 机顶盒 家庭网关   ...
发表于 07-04 10:03 72次 阅读
BCM7421 全分辨率高清3DTV机顶盒SoC解决方案

HEDS-5645#H12 快速装配二和三通道光学编码器

HEDS-5500/5540,HEDS-5600/5640和HEDM-5500/5600是高性能,低成本,双通道和三通道光学增量编码器。这些编码器强调高可靠性,高分辨率和易于组装。 每个编码器都包含一个带透镜的LED​​光源,一个带探测器和输出电路的集成电路,以及一个在发射器和探测器IC之间旋转的码盘。 HEDS-5500/5600和HEDM-5500/5600的输出是两个正交的方波。除了两个通道正交之外,HEDS-5540和5640还具有第三通道索引输出。该指数输出为90度电高度,真正的指数脉冲,在码盘每旋转一圈时产生一次。 HEDS系列采用金属码轮,而HEDM系列采用胶片码盘,可实现分辨率到1024 CPR。 HEDM系列没有第三个通道索引。 这些编码器可以快速,轻松地安装到电机上。对于直径较大的电机,HEDM-5600和HEDS-5600/5640具有外部安装耳。 正交信号和索引脉冲通过位于0.1英寸中心的五个0.025英寸方形引脚进行访问。 / p> 目前可提供每转96到1024个计数的标准分辨率。有关其他分辨率,请咨询当地的Agilent Technologies销售代表。 功能 带有可选索引脉冲的双通道正交输出快速简便的装配无需信号调整外部安装耳可用低成本分辨率每转最多1024个计数小尺寸 -40°...
发表于 07-04 09:59 110次 阅读
HEDS-5645#H12 快速装配二和三通道光学编码器

BCM7413 具有DVR和3D图形的多格式高清数字视频/音频SoC

BCM7413是一种多格式IPTV片上系统(SoC),经过优化,支持SD和ED输出分辨率,HDMIv.1.3 / HDCP1.2(最高480p / 576p)和视频DAC支持S-video和复合视频。它还支持带有画中画(PIP)输出的双SD解码。  BCM7413结合了快速CPU,高速2D和3D图形处理,包括视频缩放和运动自适应去隔行,非常灵活的数据传输处理器,高清多格式数字视频解码器,可编程音频解码器,六个视频DAC,立体声高保真音频DAC,双快速以太网端口,三重USB 2.0,PCI 2.3,高速度DDR2 800 MHz内存控制器和外围控制单元,提供各种机顶盒控制功能。  功能 高级多格式解码器支持以下内容: - HD / SD H.264 / AVC主要和高级配置文件到级别4.1(HD),级别3.1(SD) - HD / SD AVS Jizhun配置文件级别2.0,4.0和6.0(HDTV为720p和1080i) - VC-1高级配置文件@ Level 3,简单和主要配置文件 - HD / SD MPEG -2主要和高级别的主要配置文件 - SD MPEG-4 P2 SP / ASP - HD DivX 3.11 / 4/5/6 高级音频处理器支持以下内容: - AAC LC,AAC LC + SBR Level 2,AA...
发表于 07-04 09:52 204次 阅读
BCM7413 具有DVR和3D图形的多格式高清数字视频/音频SoC

BCM11181 Persona®PresenceHD多媒体协处理器

Broadcom的BCM11181为消费者和企业IP语音(VoIP)电话和IP服务(SoIP)提供高性能,高质量的多媒体功能产品,网络连接的数码相框和类似的高级多媒体产品。  BCM11181低功耗设计可实现绿色桌面产品设计以及便携式电池供电产品。 BCM11181,加上BCM11107 VoIP IP通信处理器和Broadcom的PhonexChange™ IP通信软件为下一代运营商级消费者SoIP产品和具有视频功能的企业VoIP产品提供了先进的高清质量多媒体和图形用户界面功能的理想解决方案。单个BCM11181可支持高达WVGA分辨率的高清视频播放或视频会议。添加额外的BCM11181协处理器可实现高清视频会议。  功能 用于IP通信应用的协处理器 BCM11181 ,配合BCM11107 IP通信处理器和PhonexChange语音,视频和多媒体软件,可实现: - H.264,30fps,WVGA(双向)视频电话 - H. 264,30fps,HD(720p)(双向)个人远程呈现视频电话(需要两个BCM11181) 高清视频(720p)H.264编码和解码,均为High Profile,速度为30 fps - 支持所有主流视频压缩算法,包括H.263,MPEG-4/2/1和VC-1 - 支持全双工H.264,H.263和W...
发表于 07-04 09:51 148次 阅读
BCM11181 Persona®PresenceHD多媒体协处理器