Звонок бесплатный по РФ

04.04.2024
106

CMOS Sony с глобальным типом затвора Pregius и новый Pregius S

Промышленные сенсоры изображения CMOS Sony с глобальным типом затвора Pregius и новый Pregius S

Pregius - это глобальная пиксельная технология затвора для активных пиксельных CMOS-сенсоров изображения, в которой используется CMOS-матрица Sony  Corporation с низким уровнем шума для получения высококачественных изображений. Эта технология получила название Pregius, поскольку представляет собой сочетание (Precision GS) характеристик CCD с низким уровнем шума и высокой скоростью работы (Precision) глобального затвора (GS), требуемых для применения в системах FA.

В рамках дальнейшего развития технологии Pregius в новой технологии Pregius S используется конструкция с обратной подсветкой, позволяющая одновременно использовать меньший датчик изображения и более высокую частоту кадров, сохраняя при этом высокую производительность обработки изображений Pregius. Кроме того, применение многоуровневой структуры обеспечило большую площадь поверхности для схем обработки сигналов, что позволило оснастить их различными новыми функциями*1.


Особенности и отличие:

Глобальный затвор ROLLING SHUTTER и рольставни ROLLING SHUTTER 
В целом, существует два типа  CMOS - сенсоров изображения. В одном из них используются рольставни, которые захватывают изображения путем последовательного сканирования строк, а в другом - глобальные рольставни, которые снимают изображения в фокальной плоскости за один снимок. В то время как подвижный затвор вызывает искажение изображений быстро движущихся объектов, глобальный затвор способен снимать высокоскоростное движущееся изображение без искажения фокальной плоскости, снимая весь объект перед выводом. Кроме того, его легко синхронизировать со вспышкой, например, в процессах контроля с помощью машинного зрения, что позволяет сократить время такта.


 

Высокоскоростная обработка сигнала и высокое качество изображения

Высокоскоростная обработка сигналов и высокое качество изображения - вот некоторые из преимуществ Pregius. Pregius обеспечивает высокоскоростной и высокоточный контроль с помощью машинного зрения на производственной линии, что значительно повышает производительность. Дополнительные функции, такие как запись только определенных областей на изображении, помогают повысить эффективность контроля изображений, что еще больше повышает эффективность производственных линий.

Смотрите видео, начиная с 00:51, для сравнения между глобальным затвором Pregius и обычным рольставнем (в отношении искажения изображения движущимся объектом), и начиная с 01:18 для сравнения между устройством Pregius и обычным продуктом (в отношении уровня шума).


Высокоскоростная обработка сигнала и низкий уровень шума в одном датчике изображения

Pregius включает в себя светоприемную часть (фотодиод) с отличными характеристиками ПЗС-матрицы с низким уровнем шума и блок памяти. Свет, одновременно воспринимаемый каждым фотодиодом всех пикселей, преобразуется в цифровой сигнал и передается в соответствующие секции памяти перед обработкой. Благодаря одновременной обработке всех цифровых сигналов результирующее изображение не искажается. Таким образом, оно обеспечивает идеальную функциональность для контроля движущихся объектов.

Ключом к высокой скорости работы КМОП-датчиков изображения с технологией Pregius является параллельная обработка. КМОП-датчики изображения оснащены схемами аналого-цифрового преобразования, которые преобразуют аналоговый сигнал от пикселя в цифровой сигнал. Массив из нескольких тысяч таких схем, расположенных горизонтально, обеспечивает высокоскоростную обработку данных за счет одновременной работы. В схеме аналого-цифрового преобразования аналоговая схема, вызывающая шум, была изменена на другую конфигурацию, чтобы она автоматически подавляла шум. Таким образом, технология обеспечивает высокую скорость и низкий уровень шума на одном датчике изображения.


Технология Pregius
Технология Pregius - это усовершенствованная форма технологии Pregius, описанной выше. В технологии Pregius S использование структуры с подсветкой сзади позволяет добиться более высокой частоты кадров, а использование многослойной структуры обеспечивает миниатюризацию, установку различных функций и расширение функциональных возможностей датчиков изображения.

Преимущества конструкции с подсветкой сзади и многослойной конструкции (Pregius S)
Первое преимущество конструкции с подсветкой сзади заключается в том, что она обеспечивает более широкий угол падения, как показано ниже. Как правило, к таким конструкциям относятся меры по подавлению шума и темнового тока. В Pregius S мы недавно разработали оригинальную конструкцию фотодиода и светозащитную конструкцию, которые были оптимизированы для конструкции с обратной подсветкой. Это значительно улучшило чувствительность и насыщенность изображения, а также снизило уровень шума. Используя эти свойства, можно также сохранить качество изображения при одновременной миниатюризации пикселей, что делает возможным использование более компактного датчика изображения.

Кроме того, за счет использования многоуровневой структуры, которая накладывается на пиксельную секцию и секцию обработки сигнала (см. рисунок справа), нам удалось одновременно добиться уменьшения размера сенсора и увеличения количества функций за счет увеличения площади схемы обработки сигнала.


 



 

Функциональные возможности датчиков изображения с технологией Pregius S

Введение функции:
отслеживание рентабельности, обнаружение движения, двойной АЦП

Когда объект, например штрих-код на конвейерной ленте, попадает в заранее определенную ROI (область интереса), начинается отслеживание и делаются изображения. Это снижает нагрузку по обработке данных на задний процессор.

Модели с этой функцией:
IMX535, IMX536, IMX537, IMX545, IMX546, IMX547, IMX565, IMX566, IMX567.

Обнаружение движения:

Датчик выводит изображения только при обнаружении движения. Это сокращает время обработки и энергопотребление.

Модели с этой функцией:
IMX535, IMX536, IMX537.

Двойной АЦП (аналогово-цифровой преобразователь):

Два изображения с высоким и низким коэффициентом усиления снимаются параллельно и объединяются в матрице. Улучшенная видимость способствует улучшению распознавания при проверке и сокращает общее время проверки.

Модели с этой функцией:
IMX530, IMX531, IMX532, IMX535, IMX536, IMX537, IMX487.Введение в функции:
быстрая автоэкспозиция, Quad HDR, управление четырьмя затворами.

Быстрая автоэкспозиция (автоэкспозиция)

Быстрая автоэкспозиция позволяет быстро рассчитать оптимальное время экспозиции, захватывая изображение с уменьшенным разрешением за мгновение до съемки. Эта функция позволяет всегда снимать с оптимальным временем экспозиции, даже при изменении условий освещения или расстояния от объекта.

Модель с поддержкой этой функцией: IMX 900

Установка времени экспозиции отдельно для каждого из четырех блоков пикселей 2х2 позволяет одновременно снимать при различных условиях экспозиции, включая короткую и длинную выдержку, что обеспечивает более широкий динамический диапазон. Это чрезвычайно эффективно при фотографировании материалов с разной отражательной способностью, например, металлических деталей и резиновых материалов.
* Функция HDR-композиции не включена, поэтому компоновка потребуется на более позднем этапе.

Модель с поддержкой этой функцией: IMX 900

Управление четырьмя затворами

Пользователи могут установить время затвора и время экспозиции отдельно для каждого из четырех блоков размером 2х2 пикселя. Каждый индивидуально установленный пиксель рассматривается как группа из четырех пикселей и снимается в шахматном порядке, что позволяет снимать эти четыре изображения со сверхвысокой скоростью.

Модель с поддержкой этой функцией: IMX 900

просмотреть справочник переход >>>>>>>

Похожие статьи
Написать отзыв
Внимание: HTML не поддерживается! Используйте обычный текст.