当时运用版别的不断演化和很多令人兴奋的新式运用正在发明对高功用图画传感器的巨大需求。可以很好地阐明这一点的是,到2020年图画传感设备复合年添加率估计挨近8%。鉴于包含各类小型、便携或“移动”产品的添加趋势,关于从十分差到极亮的光线条件范围下,可以捕获动态场景中的明晰图画的传感器的需求也在日益添加。
鉴于它们的操作性质,根据卷帘快门的传统规划或许难以到达所需的图画质量。与此同时,大局快门规划则可以捕捉高质量图画,而无任何拖尾、曲折或伪影。
等最新的器材也包含添加更多图画传感运用的实用性和多功用性的功用和特性。在一些激动人心的终端产品的驱动下,大局快门图画传感器商场正在敏捷兴起。规划人员需求高功用,对传感器有严厉的作业参数,然后为其供给可在一切光照条件下,以及在静态和移动环境中都能作业的小而高功用计划。
跟着物联网(IoT)等技能的前进,咱们的国际变得愈加智能且日益互联。机器也需求更多地了解周围环境。因而,稀有十亿互联的传感器陈述温度、湿度、光线以及其他各种参数,让智能设备可以代表咱们做出决议并操控事物。
尽管前进敏捷而明显,但传统的传感一般只能以严厉界说的办法丈量一个参数。当咱们转向下一代技能革命时,图画传感器行将锋芒毕露,为咱们的国际供给更为杂乱的传感和记载。
图画传感商场现已十分巨大,估计还将敏捷添加。抢先的研讨公司Mordor Intelligence (www.mordorintelligence.com) 估计,2018年全球图画传感器商场将到达126.7亿美元,并将从2014到2020年平均每年添加7.69%。
跟着技能的演进和完善,用于图画传感器的新运用也在不断添加;即便在传统商场也看到了需求。条形码无处不在,可是关于消费或商业运用中的图画传感器来说,要在低于抱负光照条件下愈加快速地做到高度精准地读取条形码并非易事。无人机、增强实际和虚拟实际(AR / VR)等全新运用都依靠图画数据来防止抵触,收集手势输入信息或精确的3D地图场景,以提高用户体会。
高端和专业安防摄像机技能正变得越来越杂乱,并将明显地获益于最新图画传感器带来的视觉技能提高。安防摄像头不只可以在微光照条件下作业,新运用也在不断被开发,因为技能的前进,即便是正在在高速行驶的车辆,车牌也能被读取。
传感器中的快门技能
在CMOS图画传感器中,可供给两种类型的快门——卷帘快门和大局快门。卷帘快门自上而下逐渐扫描图画,顺次曝光每一行。
图1:卷帘快门自上而地逐行曝光传感器
尽管这种办法是仿照大多数摄像机的机械快门,但有必定的局限性(以及好处)。假如配有传感器的摄像机和所捕获的场景都相对停止,那么就不会有任何问题。可是,因为自上而下移动的扫描需求必定的时刻(跟着更多的像素添加到传感器,所需的时刻也越长),那么假如在此期间摄像机或拍照主体移动,则会导致图画失真。这便是为什么旋转的飞机螺旋桨相片看起来很歪曲。卷帘快门图画传感器的长处是更高的分辨率、更小的像素以及最新的像素技能可以以本钱效益的计划驱动更高的全体图画质量。
大局快门经过记载将整个图画整兼并复制到存储区时所捕获的光线水平,防止图画拖尾或曲折,然后抵消摄像机移动或场景内移动所发生的任何影响。
图2:运用卷帘快门的含糊的电扇图画(左图)和运用大局快门的非含糊版别(右图)
跟着捕获移动目标的不失真图画的需求添加(例如无人机和AR / VR运用),大局快门意味着彻底具有代表性的、明晰的场景捕获将成为或许。
考虑到许多视觉传感器运用的移动和电池供电特性,小尺度、重量轻和低能耗作业将成为要害的成功要素。除此之外,还需求在较差光照下(包含微光照水平、以及同一帧中极点明暗状况)可以精准地捕获图画 。
具有大局快门技能的图画传感器用于现代运用
安森美半导体近期推出了AR0144,它是一款1/4英寸、1.0百万像素(Mp)(1280H x 800V)的CMOS数码图画传感器,可捕获明晰、精确的图画,亮堂和微光条件下都不会呈现伪影。3.0um像素传感器选用大局快门,满意在静态和移动场景运用中精确和快速的捕获印象的严厉要求。其高快门功率和信噪比充沛下降重影和噪音影响,提高了全体图画质量。
在条形码扫描仪等静态运用中,AR0144经过确保初度扫描来确保快速的成果。在无人机等电池供电的动态运用中,该传感器的低能耗特性(<200mW)可以延伸充电时刻距离,其成像功用可供给更佳的环境映射,防止严峻磕碰。快速的功用和精确的成像让AR/VR运用可以实时烘托场景,然后提高用户体会。
AR0144具有高度的灵活性,可选择主图画/视频、触发帧/单帧以及主动触发操作形式。曝光时刻经过双线串行接口进行操控,列框选尺度和消隐时刻装备令分辨率和帧率(全分辨率时到达60fps)可调整,以掩盖运用所需的任何爱好区(ROI)。
该传感器供给单色和五颜六色版别。因为像素尺度减小,传感器比前几代产品缩小了50%。5.6 mm x 5.6 mm芯片尺度或裸片格局可选,使超小计划可以轻松地嵌入空间受限的手持或便携设备。
总结
跟着传感转向彻底根据视觉的体系,使得互联设备可以真实“看到”并解读其环境,大局快门技能代表了在产出高质量图画方面迈出的重要一步,即便在具有挑战性的条件下也是如此。
商场永久不会停滞不前,并且对更高分辨率传感器的需求将不断添加,以处理更多细节问题。安森美半导体便是在这一范畴继续立异的一个比如,安森美半导体正在开发更为先进且功用全面的大局快门传感器。