安森美半导体材料多功能认知方案颠覆性创新工业生产图像应用

工业控制自动化的发展趋势和人工智能技术(AI)的普及,推动了机器视觉技术销售市场的快速发展。边缘人工智能不断催生新的领域。新冠肺炎的肺炎疫情进一步加速了这种自动化技术和智能系统的发展趋势。传统的机器视觉技术领域也在悄然变化,离不开光学镜头。安森美半导体材料是智能认知的半导体材料领导者,尤其是在工业生产机器视觉技术领域,在边缘人工智能销售市场也名列前茅。它拥有广阔的图像规划主力阵容和优秀的图像技术,满足不同的应用要求。

工业生产如何颠覆性创新,快速准确的管理决策?

工业生产中常用的一些应用要求,如精确测量物体的规格或明确液体的液位计,在精确定位或正确引导时给智能机器人双眼,以确定在哪里爬取物体,在记数或检测时进行总数统计分析或辨别包装是否详细,在编解码或识别时可加载条码或进行电子光学字符识别,这些都是可用的。设计者必须根据使用要求考虑和提升不同的显像主要参数:屏幕分辨率直接与光学镜头所能使用的清晰度总数有关,区分场景中单独被测物体的特征。高图像质量对于清除错误或不准确的结果尤为重要。高帧速度有利于捕捉快速健身运动的物体和运动轨迹,并能立即解决困难。

此外,所有系统软件的成本是整合所有这些主要参数的主要因素,需要多方面考虑。如果只根据提高清晰度来提高 屏幕分辨率,会造成更高的光学镜头,成本更高,但也必须是更昂贵的相机镜头。如果按照降低像素大小来提高 屏幕分辨率,传感器和相机镜头的成本很可能会降低,但也很可能危及图像质量。如果屏幕分辨率和帧速率高于给出应用所需的,那么使用的数据信息网络带宽要求(基础设施建设成本)会高于其他情况。

因此,关键是用智能方法提升 整体显像特性,以再一次满足这种应用日益提高的要求。

1、成像技术:高速传输,短曝光。

加工厂的检测器基本都是超高速对象,输送带速度特别快,所以选择高帧率和短曝光操作,避免运动模糊,使用AI优化算法完成适当的智能识别和快速管理决策。

2、成像技术:全局快门。

由于卷帘快门内部没有存储正电荷的存储连接点,每一行曝光后,必须尽快读取该行的数据信息,然后逐渐曝光下一行。当物体在快速健身运动时,图像整帧从上到下的不同时间曝光方式会导致图像在室内空间中丢失和变形,而全球快门整帧完全同时曝光,捕捉到的所有清晰度都适当恢复了健身运动物体的真实外观,不易造成歪曲。

全球快门光学镜头捕捉图像,并以逐个清晰的方式将捕捉到的数据存储在存储连接点上。在非常明亮的光源标准下,保持存储连接点免受自然环境光源破坏的数据信息尤为重要,同时数据信息需要存储在存储连接点上。考虑连接点的维护状态的一种方式 称为全球快速门高效率(GSE)。较弱的GSE会在图像中产生叠影效应。这种叠影效应会导致机器视觉技术优化算法的特点问题。安森美半导体材料的全球快门光学镜头给业内最好的GSE。

3、成像技术:屏幕分辨率。

平板电脑检测是所有工业生产机械视觉技术领域中光学镜头最有趣的应用。从1K、2K、4K到8K,清晰度在慢慢扩大。检查大致分为两种:一种是暗检查,通电前关键检查一些指纹识别、划痕等物理问题;另外,通电后,尤其是OLED,加上全新的AMOLED(AcTIveMatrixOLED)。LCD后面有一个亮板作为发光源,OLED,尤其是AMOLED,每个清晰度都是独立的发光源。清晰度和清晰度之间发光的强度和颜色的对称度需要准确检测,这就对光学镜头的要求非常高。以前检查LCD控制面板上的一个清晰度,匹配一定要9个清晰度(3×3),OLED匹配一定要16个清晰度(4×4),甚至25个清晰度。因此,对照相机的质量要求越高。

印刷电路板的检查一般需要高像素的光学镜头,以确定电路板部件(集成电路芯片、电容器、电阻器等)。)已经适当放置,并及时焊接。检查电路板的速度是屏幕分辨率和帧数的结合——图像捕捉规格越大,一次可以检查的电路板越多;图像捕捉速度越快,检查效率越高。

XGS45000采用安森美半导体材料,可以捕捉到更高的图像:(超过8000清晰度宽)基本上每秒1900清晰度的数据信息率,高效率是以前应用计划的3倍。这种高像素与快速融合使得这种类型的检测应用能够更快、更合理地进行,提高 生产制造全过程的生产效率。

再比如广播节目/监管应用,融合了许多不同特征的空间向量,必须具有高像素、带宽测试和高图像质量,并且对屏幕分辨率的要求在稳步增加,从超清到4k,再到8k。XGS45000由安森美半导体材料制成,具体屏幕分辨率高于8K,能以60fps的速度输出12bit数据信息,清晰地拍摄轻度姿势。值得注意的是,日本东京奥林匹克运动会的主会场可以选择XGS45000台相机。

4、成像技术:图像比例。

并非所有的应用都需要高像素,一些机器视觉技术的应用也有特殊的屏幕分辨率要求。与传统的显示标准(16:9或4:3)推广的RGB观看应用软件不同,许多智能机器人和机器视觉技术计划可以根据不同的应用来提高屏幕分辨率。例如,安森美半导体材料的200万分辨率AR0234在X方向获得了更高质量的条形码方案的附加分辨率。在XGS系列产品的光学镜头中,800万分辨率、900万分辨率、1200万分辨率AR0234:1、1:1、4:3的图像比例、XGS的3000万分辨率和32000万分别给予1:1和4:3的图像比例,1:1可用于半导体材料检测,4:3可用于屏幕检测。

5、图像新要求:立体视觉。

近年来,许多应用提高了对深度信息内容的要求。在此之前,2D图像信息内容逐渐向3D视觉推进,双眼相机和结构光相机是目前比较常见的3D应用方案。安森美半导体材料的PYTHON系列光学镜头产品经常用于这个计划。此外,还有3D计划。安森美半导体材料的即时航行时间(DTOF)毫米波雷达产品点射硅光电倍增管(SIPM),用于诊疗、工业生产、车辆,1×12或1×16。安森美半导体材料的即时航行时间(DTOF)毫米波雷达产品点射硅光电倍增管(SIPM),用于诊疗、工业生产、车辆,下一代毫米波雷达将使用这样的产品。新开发设计的400×10单光子雪崩二极管(SPAD)阵列不仅仅是云数据,而且已经和光学镜头完成了类似的深度信息内容。

下面详细介绍几种安森美半导体材料的成像方案:

1、工业生产级全球快门方案:XGS系列产品。

XGS是安森美半导体材料新一代工业生产级全球快门光学镜头,采用全新的3.2um清晰加工工艺,图像性价比高,噪音小,一致性好,帧速率高,功耗低,操作温度宽,且具有性价比高的优点,可用于各种工业生产应用。该平台是一款通用的大家族商品X-CLASS服务平台,由200万到4500万,用两个硬件配置线路板即可兼容共11个屏幕分辨率,其中200万-1600万的清晰度可以轻而易举地放入29mm*29mm的照相机服务平台,200万-4500万的清晰度可以保证脚位兼容(pintopin),客户设计方案中的一个硬件系统可以根据实际应用要求选择相应的屏幕分辨率传感器。监控摄像机制造商可以灵活运用当前的零件库存,并加速应用新的工业生产方案,特别是需要具有较高的市场分辨率和市场分辨率。

2、经济实用全球快门方案:AR0234。

AR0234的200万清晰屏幕分辨率、120帧速率和电子光学规格适用于大多数传统的工业生产检验、独立搬运机器人、工业生产扫描二维码、眼睛深度精确测量等。安森美半导体材料还采用AR0234配套系统软件soc芯片(SOC)图像信号转换器AP1302制定了相应的快开发设计。

3、脸部识别支付应用:AR0230HDR。

根据机场、汽车站、高铁等闸口的情况,不接触的场景将会越来越广泛。AR0230是业界唯一一款200万清晰度、集成ic内网络带宽动态生成功能的光学镜头。宽度动态对于非接触式系统软件至关重要。而且AR0230可以提供很好的图像质量,适用于从黑暗的夜晚到明亮的太阳等各种照明灯具标准,从而提高 人工智能技术的辨别精度。

4、背面卷帘快门:AR0521。

AR0521可以用60fps捕捉500万清晰度图像,安森美半导体材料也可以提高近红外光谱仪的版本号。500万清晰度的屏幕分辨率适用于智能安全、工业生产、监管和边缘人工智能。比如安森美半导体材料在VisionChina2021展览中的应用,AR0521的能源仪参考设计方案,用于非接触式鉴别监控摄像头前经过的人是否发烫,是否戴口罩,有利于检查肺炎疫情案例,减少病毒。

5、简化控制系统设计的服务平台:DevSuite。

为了方便客户评价,安森美半导体材料给出了基于PC的评价系统软件DevSuite。设计者可以将DevWare手机软件载入个人电脑,并根据标准USB接口连接到所使用的传感器硬件配置。基于该服务平台,只需拆换传感器电脑主板的硬件配置,即可评估传感器的特性。

光学镜头在工业生产中的应用实例。

1.XGS系列产品用于智能交通系统软件、机器视觉技术和工业生产。

JAIA/S是工业生产检验照相机计划的领先经销商之一,将XGS45000集成到其新的4500万清晰度工业镜头中。SP-45000M-CXP4提供4470万黑白屏分辨率,每秒52帧,引领销售市场,适用于全8K屏分辨率,每秒60帧以上。

世界领先的工业生产和零售应用、医疗器械和城市交通数码相机制造商巴斯勒(Basler)也将XGS传感器集成到他们基于CoaXPress2.0机器视觉技术标准的boost服务平台上,称XGS系列产品特别适合新设计方案和从CCD到CMOS的高像素视觉识别系统。

世界领先的数据显像技术之一TeledyneImaging还注重XGS传感技术的特点,更高的屏幕分辨率和质量,在其GenieTMNano-5GM/C8100区域扫描仪摄像机中选择了XGS45000,XGS30000和XGS20000。

2.恒心数据漫游车在火花下降。

恒心号是第一个在整个着陆过程中积极执行导航栏的日常任务。它是火星任务技术的一大进步,是基于光学镜头的监控摄像头的颠覆性创新。恒心号有23个监控摄像头,6个选用安森美半导体材料的光学镜头,包括130万清晰度、1/2英尺CMOS光学镜头Python1300和500万清晰度、1英尺光学镜头Python5000。

总结。

未来的光学镜头仍将追求完美的高像素,画质清晰,性价比高。作为机械视觉技术的领导者,安森美半导体材料继续老化,以3D视频、高光谱和多光谱仪视频为未来方向,霸权创新设备超越了人眼的视觉效果。



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