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安森美图像传感器解决相机系统设计挑战

安森美 来源:安森美 作者:安森美 2022-06-28 16:21 次阅读

随着现代世界的自动化,感知在所有领域的重要性都在上升。传感器有许多类型,从最简单的监测单个参数(如光或温度)的器件到更精密的器件,如能以惊人的帧速率记录整个场景以供分析的图像传感器

图像传感器越来越受欢迎,并被用于从普通到不可思议的许多应用中。在工业领域,它们可监控安全、检查流程、检查成品或在制品(WiP)、检查任何平板显示器,甚至拍摄您特别喜欢的好莱坞电影。与员工不同的是,图像传感器不会遗漏任何东西,并可以24/7/365全天候工作。

设计挑战

设计相机系统可能具有挑战性,并且在工业应用中,由于环境(温度、湿度、污垢、电尖峰)而可能会有更多的挑战——一个很长的列表。但最基本的决定通常是感知元件,即图像传感器,它可以决定设计的成败。

传感器分辨率是要做出的关键决定之一——捕获的图像或视频流必须足够详细且足够快,以便监控它的人员(或软件)能够以所需的速度挑选出细节。然而,增加分辨率,同时以下游电子设备无法处理的速度运行,将增加传感器的成本,且需要更多带宽来传输和存储容量,从而进一步增加成本。因此,指定的传感器必须足以完成任务,但不能过度指定。

分辨率也与功耗有关,在系统由市电供电的许多情况下,这不是问题。但对于电池供电的设备——如无人机、便携式测试仪、物联网(IoT)设备,甚至是在工厂和仓库中越来越常见的自动导引车(AGV)——过度指定的传感器会大大减少充电之间的有用工作时间。此外,过多的功耗会导致过多的散热,最终产生影响整体图像质量的噪声。

在现代工业环境的许多应用中,相机执行不同的任务,每一个都需要不同的分辨率。例如,一个简单的检测应用可以使用低分辨率相机,而需要检查详细特征的应用将部署高分辨率相机。

虽然这种方法避免了过度指定传感器的弊端,但它确实需要针对每种分辨率使用不同的传感器。然而,在许多情况下,每个传感器都需要不同的设计,从而大大增加了设计任务(和时间)。即使设计完成,从规模经济中获益的能力也会减弱,因为每个设计都使用不同的组件。

图像传感器的便利性和价值使其广受欢迎,导致许多公司首次采用该技术。然而,学习曲线可能非常陡峭——甚至对于有经验的设计人员来说,设计也可能很棘手。

家族式方案带来益处

尽管需要一系列具有不同功能集的不同分辨率的相机,但设计人员更愿意只完成“理想世界”中的一个设计。然而,这似乎是不可能的,因为需要使用不同的传感器来优化每个相机以适应特定的应用。

不过,安森美(onsemi)的PYTHON和XGS系列先进图像传感器,采取了“家族式”方法。虽然七种不同的XGS传感器提供从230万像素(MP)到4500万像素的一系列分辨率,但所有器件都具有与行业标准29毫米 x 29毫米布局兼容的通用尺寸。在更高的分辨率下,2000万像素到4500万像素范围的4个XGS器件也具有通用的占位。PYTHON系列采用了类似的方法,提供从130万像素到高达2620万像素的分辨率。

具有已知性能的高达4500万像素的单个相机硬件设计(以及另一个更高分辨率的相机)在很大程度上满足了设计人员只设计一次的愿望,显著减少了设计时间和风险,同时可在制造中实现规模经济。此外,固件等知识产权(IP)可以在整个系列相机中重复使用,如果需要更新硬件固件,只需进行一次,从而减少设计维护成本。

安森美提供多种开发工具,包括带有硬件平台和DevSuite软件的演示套件用于传感器评估,以支持刚接触图像感知的设计人员。还提供X-Celerator平台,其FPGA代码直接与Altera和Xilinx接口,并提供使用Lattice FPGA进行HiSPiMIPI转换的X-Cube参考设计。X-Cube还使用DevSuite软件进行图像捕获、处理和分析。

原文标题:采用家族式方案开发工业视觉系统

文章出处:【微信公众号:安森美】欢迎添加关注!文章转载请注明出处。

审核编辑:汤梓红

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    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 加速度计类型 : MEMS DC 即插即用加速度计传感器类型 : 直流响应即插即用加速度计 结构特性 电气连接 : 一体式电缆 电气特征 满量程输出电压 (VDC): ±2 励磁电压 (VDC): 8 – 36 零加速输出 (mV): ±100 励磁电流 (mA): 5 信号特征 频率响应 (Hz): 0-300 主体特性 轴数 : 1 重量 : 7 g [ .245 oz ] ...
    发表于 08-21 01:00 128次 阅读

    4000A-050-030 4000A-050-030 即插即用加速度传感器

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 加速度计类型 : MEMS DC 即插即用加速度计传感器类型 : 直流响应即插即用加速度计 结构特性 电气连接 : 一体式电缆 电气特征 满量程输出电压 (VDC): ±2 励磁电压 (VDC): 8 – 36 零加速输出 (mV): ±100 励磁电流 (mA): 5 信号特征 频率响应 (Hz): 0-800 主体特性 轴数 : 1 重量 : 7 g [ .245 oz ] ...
    发表于 08-21 01:00 128次 阅读

    603-0100-120 603-0100-120 速率和惯性传感器

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 速率和惯性传感器类型 : Rate Sensors/Gyros 电气特征 励磁电压 (VDC): 5 – 16 尺寸 尺寸 MM : 20.8 x 20.8 x 14.5 使用环境 工作温度范围 : -40 – 105 °C [ -40 – 221 °F ] 包装特性 速率和惯性传感器包装 : Anodized Aluminium 其他 精确度 : ±0.5% Non-Linearity FS 范围 (±) DEG/SEC : 100...
    发表于 08-21 01:00 88次 阅读

    20010631-00 610-12K-276 速率和惯性传感器

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 速率和惯性传感器类型 : Rate Sensors/Gyros 电气特征 励磁电压 (VDC): 5 – 16 尺寸 尺寸 MM : 14.6 x 10.2 x 7.6 使用环境 工作温度范围 : -40 – 105 °C [ -40 – 221 °F ] 包装特性 速率和惯性传感器包装 : Anodized Aluminium 其他 精确度 : ±0.5% Non-Linearity FS 范围 (±) DEG/SEC : 12000...
    发表于 08-21 01:00 74次 阅读

    62105012-000 62105012-000 位置传感器配套仪表

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  电气特征 线路电源电压要求 (VDC): ±12, ±15 信号调节 - LVDT/RVDT 输出类型 (VDC): ±10 励磁电压 (Vrms): 3 信号特征 励磁频率 (kHz): 2.5 – 10 机械附件 信号调节 - LVDT/RVDT 安装 : Printed Circuit Board Edge or Terminal Block 使用环境 工作温度范围 : -1 – 55 °C [ 30 – 130 °F ] 其他 传感器类型 : 带 5 或 6 根导线的 LVDT 或 RVDT 传感器通道 : 1 ...
    发表于 08-21 01:00 90次 阅读

    67010001-000 67010001-000 线性位移传感器 - LVDT

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  使用环境 工作温度范围 : 5 – 60 °C [ 41 – 140 °F ]
    发表于 08-21 01:00 96次 阅读

    7104A-0050 7104A-0050 即插即用加速度传感器

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 加速度计类型 : IEPE 即插即用加速度计传感器类型 : 交流响应即插即用加速度计 结构特性 电气连接 : 10-32 同轴连接器 电气特征 满量程输出电压 (VDC): ±5 励磁电压 (VDC): 18 – 30 励磁电流 (mA): 2 – 10 信号特征 频率响应 (Hz): 0.3-10000 主体特性 轴数 : 1 重量 : 8.6 g [ .303 oz ] 材料 : 不锈钢 ...
    发表于 08-21 01:00 65次 阅读

    72162000-020 72162000-020 倾角传感器和倾角仪

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  结构特性 接口 : 模拟 电气特征 电源电压 (VDC): 12 – 24 模拟接口 (mA): 4 – 20 端接特性 倾角传感器和测斜仪安装 : 垂直 尺寸 尺寸 (mm): 最多 70 倾角传感器和测斜仪精确度 (°): 最多 +/- .5 分辨率 (°): 最多 +/- .01 使用环境 测量原理 : 液体 工作温度范围 : -25 – 60 °C [ -13 – 140 °F ] 包装特性 倾...
    发表于 08-21 01:00 63次 阅读

    11106140-00 AST4300A05000P4P1000 压力传感器

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 压力传感器类型 : 非易燃压力变送器 压力类型 : 测量仪 结构特性 压力端口/接头 : 1/4 MNPT 电气连接 : 10 英尺导管 电气特征 压力传感器电源电压 (V): 10 – 28 主体特性 端口材料 : 316L 使用环境 压力 : 344.73 bar [ 5000 psi ] 工作温度范围 : -40 – 80 °C [ -40 – 176 °F ] 操作/应用 耐压范围 : 2X,最小值 ...
    发表于 08-21 01:00 153次 阅读

    11108715-00 AST4600A02000P4W1000 压力传感器

    看产品文档,或 联系我们 以了解最新的机构审批信息。  产品类型特性 压力传感器类型 : 防爆型压力变送器 压力类型 : 测量仪 结构特性 压力端口/接头 : 1/4 MNPT 电气连接 : 导管 2 m 引线 电气特征 压力传感器电源电压 (V): 10 – 28 主体特性 端口材料 : 316L 使用环境 工作温度范围 (°C): -40 – 85 工作温度范围 (°F): -40 – 185, -40 – 185 操作/应用 耐压范围 : 2X,最小值 ...
    发表于 08-21 01:00 77次 阅读