http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-25 05:52:01 來源:Teledyne e2v

新型CMOS圖像傳感器采用最先進的低噪聲全局快門像素技術,實現數年前兩倍大小的像素才能達到的光電性能。
現代製造和物流配送中心需要通過提高輸送速度、擴大視野和工作範圍來提高生產力水平。然而,這會受到使用更傳統的4:3或正方形機器視覺CMOS圖像傳感器(具有冗餘垂直像素多和幀率較低等嚴重缺點)的常規自動檢測和掃描相機的製約。
新型CMOS圖tu像xiang傳chuan感gan器qi在zai市shi場chang上shang興xing起qi,專zhuan門men為wei掃sao描miao應ying用yong設she計ji,代dai表biao著zhe工gong業ye應ying用yong向xiang前qian邁mai出chu的de重zhong要yao一yi步bu。這zhe些xie傳chuan感gan器qi使shi用yong最zui先xian進jin的de低di噪zao聲sheng全quan局ju快kuai門men像xiang素su技ji術shu,實shi現xian數shu年nian前qian兩liang倍bei大da小xiao的de像xiang素su才cai能neng達da到dao的de光guang電dian性xing能neng。通tong過guo小xiao尺chi寸cun和he與yu封feng裝zhuang的de機ji械xie中zhong心xin相xiang匹pi配pei的de光guang學xue陣zhen列lie可ke以yi為wei設she計ji輕qing薄bo的de移yi動dong相xiang機ji和he模mo組zu,提ti供gong強qiang大da的de解jie決jue方fang案an,並bing實shi現xian針zhen對dui小xiao型xingOEM條碼引擎、移動終端、手機附件、物聯網、非接觸認證係統、可穿戴設備、無人機和機器人的緊湊移動設計。
其中有些是2.4:1的寬格式,這使得它們特別適合快速移動的物體或更寬傳送帶上的條形碼。它們還可以以1.2GHz的2通道MIPI CSI-2接口無縫連接到CPU、ISP、DSP芯片組。

CMOS圖像傳感器用於手持/固定和移動條碼閱讀器、OEM掃描引擎和自動識別。
zhebujinjinshichicunwenti,saomiaokuaisuyidongdewutixuyaofeichangduandejifenshijian,yibimianbuzhuodaodetuxiangmohu。duanjifenshijianyiweizhegengshaodeguangzijilei,ranhouxuyaoxinhaozengyichanshengshidangdehuiduheduibidu。haiyouewaideguangxuefangmianhuijinyibujianshaokeyongdeguangzi(甚至在它們到達圖像傳感器之前)。由於其中一些應用中要求的寬距離成像,需要F-number較大的鏡頭來確保圖像能充分對焦。F-number越yue大da意yi味wei著zhe前qian光guang闌lan越yue小xiao,從cong而er減jian少shao到dao達da傳chuan感gan器qi上shang的de可ke用yong光guang。如ru前qian所suo述shu,增zeng加jia曝pu光guang時shi間jian並bing不bu可ke行xing,因yin此ci,如ru果guo傳chuan感gan器qi的de低di光guang信xin噪zao比bi不bu佳jia,那na麼me唯wei一yi的de選xuan擇ze是shi增zeng加jia照zhao明ming,從cong而er帶dai來laiLED、電源和更嚴格的散熱管理設計等額外成本,以限製傳感器暗信號噪聲的增加(通常結溫每增加6到8度翻一倍)。
這款新一代CMOS傳感器通過小全局快門像素功能和“像素內”CDS(相關雙采樣)來滿足這些弱光挑戰,實現典型值為3個ge電dian子zi的de總zong讀du出chu噪zao聲sheng。此ci外wai,具ju有you零ling間jian隙xi微wei透tou鏡jing的de先xian進jin雙shuang光guang導dao設she計ji最zui大da限xian度du地di將jiang光guang耦ou合he到dao像xiang素su的de光guang敏min區qu域yu,以yi實shi現xian低di光guang下xia的de良liang好hao信xin噪zao比bi。光guang導dao和he微wei透tou鏡jing還hai能neng實shi現xian非fei常chang寬kuan的de角jiao響xiang應ying,更geng接jie近jin於yu背bei照zhao式shi像xiang素su(盡管這些傳感器為前照式)。這些“像素內”光學元件還可以減少像素間的串擾,從而提供清晰的圖像。
圖像質量的進一步討論需要囊括暗信號及其對固定模式噪聲(FPN)的影響,特別是在高環境溫度下。高暗信號非均勻性(DSNU)往往在圖像中導致更多的可見VFPN/HFPN,即使使用補償技術也是如此。
先進工業CMOS傳感器的應用優勢
目前,用於大多數條形碼閱讀器的CMOS傳感器約為1MP,設備製造商正在進行價格競爭,利潤率受到侵蝕。由於其更高的分辨率和獨特的寬比例格式,這些新型掃描專用工業CMOS傳感器的麵世帶來了一個升級,可以實現更長或更寬的掃描範圍。這對需要更大的區域/視場的零售和物流掃描領域頗有幫助。與現有解決方案相比,終端用戶將從更快的傳送帶和更大的吞吐量中受益。
小巧的體積也使這些新型傳感器成為小型OEM掃描引擎和超薄移動平台的理想選擇。全2MP分辨率、高gao幀zhen率lv和he低di功gong耗hao的de組zu合he確que保bao緊jin湊cou的de掃sao描miao引yin擎qing具ju有you更geng高gao的de工gong作zuo範fan圍wei和he更geng長chang的de電dian池chi自zi主zhu性xing,非fei常chang適shi合he手shou持chi和he移yi動dong應ying用yong程cheng序xu。一yi些xie傳chuan感gan器qi還hai嵌qian入ru特te定ding的de條tiao形xing碼ma閱yue讀du功gong能neng用yong於yu快kuai速su掃sao描miao,如ru快kuai速su喚huan醒xing,實shi現xian通tong電dian後hou10毫秒內解碼第一幀。
文件掃描還需要的寬比例格式,是物流和包裹遞送領域移動條形碼終端中特別有用的功能。
未來趨勢和應用
除了條形碼閱讀外,零售POS(銷售點)中使用的固定條形碼掃描儀還逐漸用於對象識別,這樣水果、蔬菜和難以閱讀的標簽就可以在不受幹預的情況下通過自助結賬,改善顧客的購物體驗。RGB傳感器可以提供增強的對象識別,為傳統的條碼讀取保持足夠的空間分辨率。
新型高效全局快門(典型值1/PLS>4000 @660nm)傳感器是通用機器視覺應用的理想選擇,如工廠自動化、zidongjiancedeng。guoquzhexieyingyongjichengzhengfangxinggeshidezhenlie,danxianzaiquangaoqinggeshiyijingchengweizhuliu,qizhongyixiechuanganqikeyitongguocaijianhuozaishuipingfangxiangshangjinxing2 x 2像素合並來實現這一點,從而使單一相機設計滿足所有的要求。

CMOS傳感器也用於機器視覺、機器人和嵌入式成像應用。
用於拾取和放置貨物或用於將貨物從一個地方運輸到另一個地方的機器人設備使用2D條形碼閱讀器來識別貨物或箱子,並在工廠車間內穿行。為了安全和避免碰撞經常要用到3D技術,而利用這些更小尺寸的新型圖像傳感器可以輕鬆設計小型立體3D相機係統。
隨著人工智能和機器學習的部署,嵌入式視覺係統的普及程度顯著提高。這些傳感器也可以成為這些係統的眼睛。
因為體積小、重量輕、功耗低,先進CMOS傳感器還可以應用於無人機或遠程物聯網相機。全高清圖像格式兼容16:9顯示器,使這些設備自然適合遠程視覺檢查或監視應用。內部溫度感應甚至可以提供額外的環境信息和/或校正與溫度相關的工件。
由於其小體積,基於傳感器的口腔內2D或3D相機將讓牙科受益。同樣地,用於牙科匹配應用的彩色相機也可以實現。
一yi個ge日ri益yi增zeng長chang的de相xiang關guan領ling域yu是shi醫yi療liao護hu理li點dian掃sao描miao產chan品pin。這zhe些xie是shi多duo功gong能neng手shou持chi終zhong端duan,使shi病bing人ren可ke以yi在zai家jia中zhong與yu醫yi生sheng通tong過guo視shi頻pin通tong話hua進jin行xing醫yi療liao檢jian查zha。由you於yu隔ge離li和he家jia庭ting護hu理li需xu求qiu,新xin冠guan肺fei炎yan疫yi情qing顯xian著zhu提ti振zhen了le這zhe一yi市shi場chang。相xiang機ji是shi這zhe些xie需xu要yao執zhi行xing廣guang泛fan功gong能neng(例如放大區域和監測術後疤痕組織的進展)的終端的組成部分。同樣的相機還需要完成其他生物識別和計量任務,這些掃描專用傳感器將是理想的解決方案。