وبلاگ شرکت در مورد سنسور بینایی مبتنی بر رویداد 3.9 میلی متری مورب SONY IMX637-AAMR-C

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. سونی را تامین می کندIMX637-AAMR-C، یک سنسور تصویر مبتنی بر رویداد مورب 3.9 میلی متری.

سونیIMX637-AAMR-Cیک سنسور بینایی رویداد محور (EVS) 3.9 میلی متری (1/4.5 اینچی) است که به طور مشترک توسط Sony Semiconductor و Prophesee ساخته شده است. این برای عملکرد سبک وزن، تأخیر کم و برد دینامیکی بالا طراحی شده است که بر محدودیت‌های نمونه‌برداری با نرخ فریم ثابت که در سنسورهای تصویر مبتنی بر فریم سنتی وجود دارد، غلبه می‌کند. این سنسور با تمرکز بر حسگر ناهمزمان سطح پیکسل، فقط اطلاعات مربوط به تغییرات در روشنایی تصویر را ضبط می کند و داده های تصویر ثابت اضافی را دور می زند. ابعاد جمع و جور، پاسخ با سرعت بالا و خروجی داده کارآمد را متعادل می کند و آن را به طور گسترده ای برای سناریوهای دید پویا با سرعت بالا مانند اتوماسیون صنعتی، رباتیک هوشمند، نظارت امنیتی و اندازه گیری دقیق مناسب می کند. این به عنوان راه حل سخت افزاری اصلی برای ضبط دید پویا با دقت بالا در برنامه های کوچک تا متوسط ​​عمل می کند.

منIMX637-AAMR-Cموقعیت یابی محصول و مشخصات سخت افزاری

IMX637-AAMR-C از معماری فرآیند انباشته پیشرو در صنعت با فرمت نوری 3.9 میلی متر مورب (نوع 1/4.5) استفاده می کند. به عنوان یک سنسور صنعتی سبک وزن که اندازه جمع و جور را با پوشش تصویربرداری متعادل می کند، کاملاً برای نیازهای یکپارچه سازی دستگاه های کوچک مناسب است. پارامترهای سخت افزاری اصلی آن دقیقاً برای سناریوهای تصویربرداری پویا با سرعت بالا با مشخصات کلیدی به شرح زیر تنظیم شده است:

- مشخصات پیکسل: پیکسل‌های موثر تقریباً 0.32 مگاپیکسل، وضوح 640 (H) × 512 (V)، حالت فعال تمام پیکسل بدون پیکسل‌های مرده اضافی. اندازه پیکسل 4.86μm × 4.86μm، نشان دهنده یکی از کوچکترین اندازه های پیکسل در میان سنسورهای این نوع است که باعث کاهش بیشتر ردپای کلی سنسور می شود.

- بسته بندی و منبع تغذیه: از یک بسته 156 پین LGA با ابعاد 13 × 13 میلی متر استفاده می کند که برای چیدمان دستگاه های فشرده مناسب است. دارای معماری منبع تغذیه سه کاناله (آنالوگ 3.0 ولت، دیجیتال 1.1 ولت، کمکی 1.8 ولت)، تضمین انتقال توان پایدار و مصرف برق قابل کنترل برای پاسخگویی به نیازهای عملکرد مداوم طولانی مدت

- رابط های انتقال: از خروجی با سرعت بالا با حالت دوگانه پشتیبانی می کند. رابط MIPI امکان جابجایی بین 1 و 2 کانال را فراهم می کند، در حالی که رابط SLVS از جابجایی بین 2 و 4 کانال پشتیبانی می کند. با پروتکل های اصلی انتقال بینایی صنعتی سازگار است و با سیستم های دستگاه با پهنای باند متفاوت سازگار است.

- فرمت های داده: سازگار با دو فرمت اصلی خروجی رویداد، EVT 2.1 و EVT 3.0، به ترتیب از خروجی پایه 64 بیتی و خروجی رمزگذاری شده 16 بیتی با راندمان بالا پشتیبانی می کند و امکان انتقال فشرده داده های رویداد را برای کاهش تقاضای پهنای باند سیستم فراهم می کند.

II.IMX637-AAMR-Cاصل عملیاتی اصلی: تشخیص ناهمزمان مبتنی بر رویداد

برخلاف حالت عملکرد سنسورهای CMOS سنتی که فریم‌های کامل را با نرخ فریم ثابت تولید می‌کنند، IMX637-AAMR-C از مکانیزم تشخیص رویداد ناهمزمان در سطح پیکسل استفاده می‌کند. هر پیکسل می تواند به طور مستقل تغییرات در روشنایی تصویر را در زمان واقعی، بدون نیاز به همگام سازی زمان بندی جهانی، نظارت کند. این سنسور دارای یک مدار تبدیل لگاریتمی I/V داخلی، یک واحد تشخیص تغییر روشنایی و یک مدار داوری است که به آن امکان می‌دهد به طور مستقل تعیین کند که آیا تغییرات روشنایی پیکسل از آستانه‌های از پیش تعیین شده بیشتر است یا خیر.

هنگامی که یک پیکسل افزایش یا کاهش معتبر در روشنایی را تشخیص می‌دهد، بلافاصله مختصات پیکسل (X/Y)، یک مهر زمانی با دقت بالا و اطلاعات مربوط به قطبیت تغییر روشنایی را به صورت ناهمزمان خروجی می‌دهد. برای پیکسل های استاتیک بدون تغییر روشنایی، هیچ داده ای در هیچ مرحله ای خروجی نمی شود. این حالت عملیاتی مقادیر زیادی از داده‌های تصویر استاتیک نامعتبر را در منبع حذف می‌کند، و منطق کسب کارآمد «گرفتن تنها تغییرات دینامیکی و صفر افزونگی برای تصاویر استاتیک» را درک می‌کند و در نتیجه کارایی پردازش داده‌های بصری را به طور قابل‌توجهی افزایش می‌دهد.

III.IMX637-AAMR-Cمزایای اصلی عملکرد

1. تأخیر بسیار کم، ضبط پویا با سرعت بالا

این سنسور دارای عملکرد پیشرو در صنعت با تاخیر کم است. تحت روشنایی استاندارد 1000 lx، حداکثر تأخیر در سناریوی تشخیص پیکسل 9×9 استاندارد تنها 100 میکرو ثانیه است، با حداکثر تأخیر تا 50 میکرو ثانیه. حتی در شرایط کم نور 5 lx، حداکثر تأخیر را می توان در 1000 میکرو ثانیه نگه داشت، در حالی که 1/5 حالت نمونه برداری فرعی برای بهینه سازی بیشتر عملکرد تأخیر پشتیبانی می شود. سرعت واکنش فوق العاده سریع آن امکان ثبت دقیق تغییرات آنی در اهداف متحرک با سرعت بالا را فراهم می کند، مشکلات تاری حرکت و تاخیر مرتبط با سنسورهای قاب سنتی را از بین می برد و آن را برای کاربردهایی مانند ردیابی حرکت با سرعت بالا و تشخیص خطای آنی مناسب می کند.

2. محدوده دینامیکی فوق العاده بالا، مناسب برای همه سناریوها

به لطف مدار تبدیل عکس لگاریتمی داخلی، ولتاژ خروجی سنسور از نظر لگاریتمی با شدت نور فرودی همبستگی دارد و به محدوده دینامیکی فوق‌العاده بالای 110dB دست می‌یابد. این امکان ثبت همزمان جزئیات را هم در مناطق روشن و پر نور و هم در مناطق کم نور و سایه دار فراهم می کند. چه در نور مستقیم خورشید در فضای باز، در محیط‌های داخلی با نور و سایه متناوب، یا در کارگاه‌های دارای نور پس‌زمینه و شرایط کاری کم نور، می‌تواند تغییرات دینامیکی در تصویر را بدون مشکلات نوردهی بیش از حد یا اعوجاج نوردهی به دقت شناسایی کند و سازگاری محیطی استثنایی را نشان دهد.

3. ضد تداخل، خروجی پایدار و قابل اعتماد با دقت بالا

این سنسور دارای چندین عملکرد کالیبراسیون اختصاصی و ضد تداخل است. در شرایط عملکرد استاندارد، آستانه کنتراست معمولی 25٪ است، با عدم یکنواختی آستانه ≤6٪، که دقت تشخیص پیکسل بسیار بالا را تضمین می کند. همچنین عملکردهایی مانند فیلتر کاهش نویز آنالوگ، ضد سوسو زدن، فیلتر رویداد و تنظیم زمان منطقه مرده را ادغام می کند. اینها به طور موثر خروجی های رویداد کاذب ناشی از سوسو زدن نور محیطی و نویز مدار را سرکوب می کنند. در نور استاندارد 1000 lx، نرخ فریم نویز پس‌زمینه به 0.1 هرتز می‌رسد که تداخل داده‌های نامعتبر را به‌طور قابل‌توجهی کاهش می‌دهد و دقت تشخیص رویداد پویا را تضمین می‌کند.

4. چند منظوره و قابل تنظیم، مناسب برای سفارشی سازی در چندین سناریو

این دستگاه از سفارشی‌سازی جامع پارامترها، از جمله تنظیمات اصلی مانند آستانه کنتراست، مدت زمان تأخیر و زمان مرده پشتیبانی می‌کند، که اجازه می‌دهد حساسیت تشخیص دقیقاً بر اساس نیازهای سناریویی خاص تنظیم شود. همچنین دارای عملکردهای پیشرفته‌ای مانند برش ROI پیکسل، پوشش دیجیتالی پیکسل، وارونگی قطبیت رویداد، همگام‌سازی master-slave با چند سنسور و راه‌اندازی خارجی است. با یک دماسنج داخلی و لوکس متر، می تواند محیط عملیاتی و شرایط روشنایی را در زمان واقعی نظارت کند و الزامات سفارشی سازی صنعتی و هماهنگی چند دستگاه را برآورده کند.

IV. نکات کلیدی فنی ازIMX637-AAMR-C

IMX637-AAMR-C با استفاده از فرآیند CMOS انباشته بالغ سونی و الگوریتم‌های رویداد محور Prophesee به پیشرفت‌های فنی متعددی دست می‌یابد. در مرحله اول، اندازه پیکسل فوق العاده کوچک 4.86 میکرومتر دقت تشخیص را تضمین می کند و در عین حال ردپای سنسور را به شدت کاهش می دهد، و آن را به انتخاب ترجیحی برای دستگاه های هوشمند فشرده تبدیل می کند. ثانیاً، معماری رویداد محور ناهمزمان به طور کامل محدودیت‌های نرخ فریم را حذف می‌کند و وضوح زمانی بسیار فراتر از دوربین‌های فریم سنتی را ارائه می‌دهد که قادر به ثبت تغییرات پویا در سطوح میلی‌ثانیه و میکروثانیه است. ثالثاً، حالت سبک وزن خروجی داده، بار محاسباتی روی تراشه باطن را به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهد و نیاز به پردازش مقادیر زیادی از داده‌های پیکسل استاتیک را از بین می‌برد و در نتیجه مصرف برق دستگاه و هزینه‌های سخت‌افزار را کاهش می‌دهد.

علاوه بر این، سنسور از خروجی فشرده رویداد چند حالته پشتیبانی می کند. فرمت رمزگذاری EVT 3.0 به طور قابل توجهی حجم داده ها را کاهش می دهد، در نتیجه پهنای باند انتقال و مصرف منابع ذخیره سازی را کاهش می دهد و در عین حال یکپارچگی اطلاعات پویا موثر را تضمین می کند و آن را برای دستگاه های تعبیه شده با قابلیت های محاسباتی محدود مناسب می کند.

V. سناریوهای کاربردی اصلی برایIMX637-AAMR-C

به لطف مزایای جامع آن در اندازه فشرده، تأخیر کم، پایداری بالا و مصرف انرژی کم،IMX637-AAMR-Cبه طور ایده آل برای سناریوهای مختلف درک بصری پویا با سرعت بالا مناسب است. حوزه های کاربردی اصلی آن به شرح زیر است:

- اتوماسیون صنعتی: بازرسی مواد با سرعت بالا در خط مونتاژ، ردیابی مسیر دینامیکی برای بازوهای رباتیک، نظارت بر خطای میکرو حرکت برای تجهیزات دقیق، و غربالگری نقص دینامیکی در تنظیمات صنعتی. این برای محیط های تولید با سرعت بالا مناسب است و دقت و کارایی بازرسی را افزایش می دهد.

- رباتیک هوشمند: اجتناب از موانع در زمان واقعی، درک محیطی پویا و اصلاح مسیر مسیر برای روبات های خدماتی و AGV های صنعتی. واکنش سریع به تغییرات محیطی، افزایش پایداری حرکت رباتیک

- امنیت هوشمند: تشخیص نفوذ پویا و هشدارهای حرکتی در تمام آب و هوا در مناطق بدون سرنشین. فیلتر کردن تداخل از تصاویر استاتیک برای شناسایی دقیق رویدادهای حرکتی معتبر، کاهش نرخ هشدار نادرست. مناسب برای شرایط نوری پیچیده روز و شب

- اندازه‌گیری و تحقیق دقیق: اندازه‌گیری جابجایی دینامیکی میکروسکوپی، ثبت مسیر حرکت جسم با سرعت بالا، و جمع‌آوری داده‌های بصری متوالی با دقت بالا در آزمایشگاه‌ها. دقت اندازه گیری را از طریق تاخیر در سطح میکروثانیه و محدوده دینامیکی بالا تضمین می کند

- تعامل هوشمند و ورزش‌ها: ضبط حرکت برای دستگاه‌های حسگر حرکت. پاسخگویی و تشخیص سریع برای دستگاه‌های تعاملی esports، ارائه یک تجربه تعامل انسان و ماشین بدون تاخیر

VI.IMX637-AAMR-Cخلاصه محصول

سونی به عنوان یک سنسور بینایی رویداد محور 3.9 میلی متری فشردهIMX637-AAMR-Cچهار مزیت اصلی را کاملاً متعادل می کند: اندازه جمع و جور، تأخیر کم در سطح میکروثانیه، محدوده دینامیکی فوق العاده بالا، و خروجی داده کم مصرف و راندمان بالا. در مقایسه با سنسورهای تصویر مبتنی بر فریم سنتی، منطق عملیاتی آن - که داده‌های نامربوط را دور می‌اندازد و روی رویدادهای پویا تمرکز می‌کند - برای نیازهای مدرن برای دید هوشمند با سرعت بالا، زمان واقعی و سبک مناسب‌تر است. عملکرد پایدار در سطح صنعتی، گزینه‌های سفارشی‌سازی گسترده و رابط‌های توسعه سازگار، آن را به یک مؤلفه اصلی برای تصویربرداری سبک وزن و با سرعت بالا در زمینه‌هایی مانند اتوماسیون صنعتی، روباتیک هوشمند و امنیت بالا تبدیل می‌کند و پشتیبانی سخت‌افزاری کارآمد و قابل اعتمادی را برای راه‌حل‌های درک بینایی پویا در زمان واقعی ارائه می‌دهد.