Įvadas: unikali IMX947 padėtis
Sony Pregius S jutiklių šeimoje IMX947 serija užima išskirtinę nišą. Nors jis turi 2,5 colio optinį formatą ir 39,7 mm įstrižainę su IMX927/937 serija, jo pikselių architektūra yra visiškai kitokia. IMX947 pasižymi dideliais 5,48 μm pikseliais, ~ 26,37 MP efektyvia skiriamąja geba ir maksimaliu 423 kadrų per sekundę greičiu.
Skirtingai nuo IMX927 (2,74 μm/105 MP), kuris siekia itin didelio pikselių skaičiaus, IMX947 pirmenybę teikia didžiausiam jautrumui. „Sony“ dviejų technologijų metodas tiksliai atitinka įvairius pramoninio regėjimo reikalavimus.
Galimos tiek juodos,{0}}ir-baltos (IMX947 AMB), tiek spalvotos (IMX947 AQB) versijos. Dėl visuotinio užrakto ir didelio pikselių dizaino šie jutikliai užtikrina puikų našumą mažame{5}}apšvietime, o 423 kadrų per sekundę ypač-kadrų dažnis leidžia sustabdyti itin greitą judesį.
1 dalis: IMX947 AMB ir IMX947 AQB – techninės specifikacijos
1.1 Bendra technologijų platforma
Abiejuose jutikliuose naudojama „Pregius S“ atgal{0}}apšviesta sudėtinė architektūra, atskirianti pikselių sluoksnį nuo grandinės sluoksnio. Taip pasiekiamas didelis jautrumas ir pasiekiamas didelio-greito visuotinis užrakto rodmuo.
Parametrų specifikacijos pastabos
Jutiklio dydis 2,5 colio (39,7 mm įstrižainė) –
Efektyvūs pikseliai 5 136 × 5 136 ≈ 26,37 MP –
Pikselio dydis 5,48 μm × 5,48 μm –
Kraštinių santykis 1:1 (kvadratas) –
Užrakto tipas Global Shutter –
Išvesties sąsaja SLVS-EC v3.1 / v3.2 –
Pakuotė Keramika su jungtimi, 45 × 52mm –
Maitinimas 1,1 V / 1,8 V / 2,9 V / 3,3 V –
Įvesties pavaros dažnis 37.125MHz / 74.25MHz –
4 laidų valdymo sąsaja –
Spalvų filtro nėra / Bayer RGB –
Technologijų platforma Pregius S –
1.2 Kadrų dažnio našumas
Išvesties bitų gylis kadrų dažnis Pastabos
8 bitų 423 kadrai per sekundę –
10 bitų 383 kadrai per sekundę –
12 bitų 277 kadrai per sekundę –
423 kadrų per sekundę greičiu IMX947 gali užfiksuoti 423 26.37MP vaizdus per sekundę, ty 11,1 milijardo pikselių per sekundę, todėl jis yra vienas greičiausių Pregius S šeimoje.
1.3 Pagrindiniai nespalvotų ir spalvotų versijų skirtumai
Jautrumas: juodos{0}}ir
Erdvinė skiriamoji geba: kiekvienas nespalvotos versijos pikselis nepriklausomai įrašo skaistį, kad būtų pasiekta teorinė visa raiška; spalvotai versijai reikalingas demosaicinas, kuris šiek tiek sumažina detales.
Išvesties formatas: nespalvotai išvedami grynai pilkos spalvos tonai, skirti kiekybinei analizei ir 3D matavimui; spalvos išveda neapdorotus „Bayer“ duomenis, kuriuos reikia apdoroti vėliau.
Spektrinis atsakas: juodai balti dangteliai matomi beveik -infraraudonaisiais spinduliais, tinka daugiaspektriniam ir fluorescenciniam vaizdavimui; spalva atskiria kanalus per Bayer filtrus, kad būtų galima tiksliai atkurti spalvas.
1.4 Palyginimas su kitų serijų jutikliais
Jutiklio skiriamoji geba Pikselių dydis 8 bitų FPS padėties nustatymas
IMX{0}}MP 5,48 μm 423 kadrai per sekundę Didžiausias jautrumas ir greitis
IMX927 105MP 2,74 μm 112 kadrų per sekundę itin-didelė skyra
IMX{0}}MP 2,74 μm 56 kadrai per sekundę Subalansuota didelė raiška
IMX{0}}MP 2,74 μm 138 kadrų per sekundę vidutinė-didelė raiška didelė sparta
IMX{0}}MP 2,74 μm 225 kadrai per sekundę Vidutinė raiška itin-greitai
IMX947 keičia pikselių skaičių, kad būtų padidintas jautrumas ir greitesnis kadrų dažnis, todėl jis idealiai tinka mažo -šviesos, didelės{2}} spartos vaizdams.
2 dalis. Pagrindiniai techniniai pranašumai
2.1 Didelė pikselių architektūra – žemas-šviesos karalius
5,48 μm pikseliai užfiksuoja 4 kartus daugiau fotonų nei 2,74 μm pikselių, žymiai pagerindami kvantinį efektyvumą. Maža tamsi srovė ir laikinas triukšmas padidina SNR, sumažindami klaidingus teigiamus rezultatus AI matymo vamzdynuose. Didelė pilna{5}}šulinėlių talpa praplečia dinaminį diapazoną, išsaugodamas šviesias vietas ir šešėlius.
2.2 Global Shutter – puikiai tinka{1}}didelio greičio judėjimui
Skirtingai nei vartotojams skirtos sukamosios langinės, visuotinis užraktas atskleidžia visus pikselius vienu metu, pašalindamas „želė“ iškraipymus greito judesio metu, -svarbu, kad{1}}atliekant didelio greičio elektronikos patikrinimą arba pramoninį surinkimą.
2.3 Itin-didelis kadrų dažnis – 423 kadrai per sekundę
Užfiksuoja 423 visos-raiškos kadrus per sekundę, todėl galima sustabdyti itin-greitą judesį. Taikymas apima didelės- spartos SMT patikrinimą, sporto analizę ir mokslinį žmogaus akiai nematomų reiškinių vaizdavimą.
2.4 1-HDR kadras – detalių išsaugojimas sudėtingose scenose
HDR išplečia dinaminį diapazoną per vieną ekspoziciją, nesumažinant kadrų dažnio, užtikrinant patikimą aptikimą net naudojant didelio{0}}kontrastingumo paviršius, pvz., atspindinčius litavimo padėklus ir tamsias litavimo kaukes.
2.5 Modulinė pakuotė – fotoaparato dizaino lankstumas
Keraminis paketas su jungtimi (45 × 52 mm) yra suderinamas su IMX927/937. Privalumai:
Universalios kameros platformos dizainas
Jutiklio pakeičiamumas (26 MP–105 MP, 56–423 kadrai per sekundę)
Šilumos išsklaidymo sąlygos stabiliam ilgalaikiam{0}} veikimui
2.6 Vaizdo gavimo funkcijos
Konfigūruojama ROI didesniam kadrų dažniui
Keli nuskaitymo režimai, skirti{0}}raiškos ir jautrumo kompromisams
Stiprinimo diapazonas 0–48 dB (12 bitų), 0–42 dB (10/8 bitų)
Kelių juostų SLVS-EC (2/4/6/8/4×2/6×2/8×2)
3 dalis. Endoskopo modulio suderinamumas
3.1 Galimybių vertinimas
IMX947 gali būti naudojamas endoskopinėms sistemoms su apribojimais:
Pakuotės dydis (45 × 52 mm) yra per didelis lanksčiams endoskopo antgaliams.
Tinka standiesiems endoskopams (laparoskopams, torakoskopams, artroskopams), chirurginiams mikroskopams arba pramoniniams endoskopams, kur erdvės apribojimai ne tokie griežti.
3.2 Unikali vertė endoskopinėse programose
Didelis pikselių jautrumas: ryškesni vaizdai esant silpnam{0}}apšvietimui, todėl sumažėja apšvietimo poreikis.
Visuotinis užraktas: sumažina judesio susiliejimą dėl organų ar audinių judėjimo, todėl padidėja chirurginis tikslumas.
423 kadrų per sekundę potencialas: užfiksuoja itin sparčią dinamiką, skirtą specializuotiems tyrimams, pvz., balso stygų ar širdies vožtuvų judesiams.
B&W fluorescencija: didelis NIR jautrumas atliekant ICG{0}}valdomas operacijas, aiškiai vizualizuojantis naviko kraštus ir limfos takus.
Spalvų tikslumas: Color AQB palaiko audinių diferenciaciją ir diagnostinį įvertinimą.
3.3 Palyginimas su kitais endoskopo jutikliais
Jutiklio skiriamoji geba pikselių dydžio formato endoskopo suderinamumo privalumai
IMX947 26MP 5,48 μm 2,5 colio standusis / chirurginis mikroskopas Žema-šviesa, fluorescencija, didelis greitis
Įprasta 2–8 MP 2–3 μm 1/3–1/1,8 colio lanksti ir standi įprastinė navigacija
IMX06A 50 MP 1,6 μm 1 colio standus / dalinis lankstus Ultra{4}}didelės-raiškos statinis vaizdas
IMX947 idealiai tinka mažo{1}}šviesos, didelės{2} spartos fluorescenciniam vaizdavimui, kai jautrumas yra labai svarbus.
4 dalis. Pagrindinės programos
Automatizuotas optinis patikrinimas (2D / 3D AOI): didelės spartos{2}} PCB nuskaitymas, trumpos ekspozicijos 3D matavimas.
Puslaidininkiai ir elektronika: plokštelių defektas, lustų paketas ir kaukės patikrinimas dideliu jautrumu ir greičiu.
Ličio{0}}jonų akumuliatoriaus kokybės kontrolė: tikrinimas realiuoju laiku{1}} greito vyniojimo / krovimo metu.
Plokščias ekranas: pikselių{0}}lygio defektų aptikimas su dideliu SNR.
Saulės skydo patikra: didelės{0} raiškos mikroįtrūkimų, defektų aptikimas.
3D lazerinis profiliavimas: tikslūs aukščio žemėlapiai su dideliu SNR.
Sporto ir judesio fiksavimas: fiksuoja greitą judesį 423 kadrų per sekundę greičiu su visa 26 MP raiška.
Vaizdavimas iš oro: didelis jautrumas žemėlapiams, žvalgybai ir stebėjimui esant silpnam{0}}apšvietimui.
Mokslinis vaizdavimas: didelio{0}}greičio reiškiniai ir mažai{1}}šviesos tyrimų vaizdavimas.
5 dalis: Atrankos rekomendacijos
Juodos{0}}ir-baltos IMX947 AMB pasirinkimo scenarijai
Tikrinami objektai, kurių spalvos informacija nėra svarbi, pvz., puslaidininkinės plokštelės, tikslūs metaliniai komponentai ar ličio baterijų elektrodai.
3D matavimų atlikimas naudojant struktūrinę šviesą arba lazerį, aukščio žemėlapių išvedimas.
Veikia itin prasto{0}}apšvietimo sąlygomis, kai reikalingas maksimalus jautrumas.
Atlieka fluorescencinį arba daugiaspektrinį vaizdą, ypač artimojo -infraraudonųjų spindulių spektre.
Atlikti kiekybinę analizę pagal pilkos spalvos intensyvumo reikšmes.
IMX947 AQB spalvos pasirinkimo scenarijai
Tikrinamos sudedamosios dalys arba žymėjimai, kurie priklauso nuo spalvų kodavimo.
Spalvų nuoseklumo tikrinimas, pvz., farmacinėje pakuotėje arba spausdinimo kokybės kontrolė.
Intuityvių spalvotų vaizdų kūrimas vizualiai peržiūrėti ar rodyti.
Rūšiavimo arba klasifikavimo užduotys pagal spalvą, pvz., apdorojant maistą.
Kelių spalvų kanalų fiksavimas vienu metu sudėtingai analizei atlikti.
6 dalis: Sistemos integravimo svarstymai
6.1 Sąsaja ir pralaidumas
IMX947 serija palaiko SLVS-EC v3.1 / v3.2 sąsajas su iki 12,5 Gbps vienoje juostoje. Didelė duomenų perdavimo sparta vienoje juostoje sumažina juostų, reikalingų tam tikram duomenų pralaidumui, skaičių, todėl išplečiamas suderinamų FPGA diapazonas.
Esant 423 kadrų per sekundę greičiui 26 MP 8- bitų vaizdams, duomenų perdavimo sparta yra maždaug 11,1 milijardo pikselių per sekundę, o tam reikia ~88,8 Gbps pralaidumo. Todėl būtinos kelių juostų konfigūracijos. Palaikomos juostų konfigūracijos apima 2/4/6/8 ir 4 × 2/6 × 2/8 × 2.
6.2 Ryšys su pagrindinėmis platformomis
SLVS{0}}EC sąsaja leidžia prisijungti prie įvairių pagrindinių procesorių platformų:
Ambarella vaizdo apdorojimo platformos
NVIDIA Jetson įterptosios AI platformos
Intel FPGA platformos
Kiti SoC ir IPT, palaikantys SLVS{0}}EC
6.3 Šiluminis dizainas
Veikdamas dideliu greičiu, IMX947 išskiria daug šilumos. Į paketą įeina vieta šilumos kriauklėms, leidžiančioms efektyviai valdyti šilumą. Sistemos integratoriai turėtų sukurti tinkamus vėsinimo sprendimus, kad užtikrintų stabilų ilgalaikį{4}} veikimą.
7 dalis. Technologijų perspektyvos ir pramonės poveikis
„Sony IMX947“ serijos pristatymas dar labiau papildo „Pregius S“ platformą, skirtą didelės-pikselių{2}}sparčios vaizdo kūrimui. Derinant 26 MP skiriamąją gebą su 423 kadrų per sekundę greičiu ir 5,48 μm dideliais pikseliais, IMX947 užtikrina idealų našumą pramoninėms reikmėms, kurioms reikalingas ypač mažas{8}}jautrumas šviesai ir greitas fiksavimas.
Palyginti su IMX927 serija,-orientuota į skiriamąją gebą, IMX947 eina kitokiu technologiniu keliu: pirmenybę teikia pikselių kokybei, o ne vien skaičiui. Tai ne kompromisas, o tikslus atsakas į konkrečius rinkos poreikius.
Sistemos integratoriams suderinamas IMX947 dizainas- leidžia sklandžiai perjungti su IMX927/937 jutikliais toje pačioje kameros platformoje. Tai leidžia gamintojams sukurti universalią techninės įrangos platformą ir sukonfigūruoti jutiklius pagal klientų poreikius, pradedant nuo didelės skiriamosios gebos iki didelio jautrumo, žymiai sumažinant kūrimo ciklus.
Galutiniams{0}}naudotojams tai reiškia daugiau tikrinimo įrangos parinkčių. Nesvarbu, ar reikia ypatingos raiškos, ar didelio-greičio, mažo-apšvietimo, yra tinkamas jutiklio sprendimas.
Tokie partneriai kaip „Macnica“ teikia vertinimo rinkinius, tvarkyklių palaikymą, išankstinius IPT nustatymus, optinio pasirinkimo pagalbą ir tiltus į įprastas SoC ir FPGA.
Išvada
IMX947 AMB ir AQB yra pavyzdiniai Sony Pregius S platformos produktai, siūlantys įspūdingą 26 MP raiškos, 423 kadrų per sekundę išvestį ir 5,48 μm{4}}pikselių jautrumą. Jie suteikia naują pagrindinių komponentų pasirinkimą pramoninėms regėjimo programoms, kurioms reikalingas ypatingas jautrumas ir didelės spartos fiksavimas.
Medicinos prietaisų kūrėjams, nors jutiklio dydis neleidžia tiesiogiai integruoti į lanksčius endoskopus, jis tinka standžiuosiuose endoskopuose, chirurginiuose mikroskopuose ir klinikinio vaizdo gavimo įrangai, todėl galima naudoti mažos-šviesos fluorescencijos vaizdavimą ir itin spartų dinaminį fiksavimą. Visų pirma, juoda{4}}ir{5}}balta versija yra perspektyvi atliekant ICG fluorescencijos{6}}valdomą operaciją, o 423 kadrų per sekundę kadrų dažnis gali užfiksuoti greitus fiziologinius judesius, kurių negali įprastos sistemos.
Technologinė evoliucija tęsiasi be pauzės, tačiau tokie produktai kaip IMX947 atveria visiškai naujas pramoninio vaizdo ribas.
