Ievads: IMX947 unikālā pozicionēšana
Sony Pregius S sensoru saimē IMX947 sērija ieņem īpašu nišu. Lai gan tam ir kopīgs 2,5 collu optiskais formāts un 39,7 mm diagonāle ar IMX927/937 sēriju, tā pikseļu arhitektūra ir pilnīgi atšķirīga. Kamerai IMX947 ir lieli 5,48 μm pikseļi, ~ 26,37 MP efektīvā izšķirtspēja un maksimālais kadru ātrums 423 kadri sekundē.
Atšķirībā no IMX927 (2,74 μm/105 MP), kas nodrošina ekstrēmu pikseļu skaitu, IMX947 prioritāte ir maksimāla jutība. Sony divu tehnoloģiju pieeja precīzi risina dažādas rūpnieciskās redzes prasības.
Ir pieejamas gan melnbaltas (IMX947 AMB), gan krāsainas (IMX947 AQB) versijas. Ar globālo aizvaru un lielu pikseļu dizainu šie sensori nodrošina izcilu veiktspēju zemā{5}}apgaismojumā, savukārt 423 kadri/s īpaši{7}}augstais kadru ātrums ļauj apturēt ārkārtīgi ātru kustību.
1. daļa: IMX947 AMB pret IMX947 AQB — tehniskās specifikācijas
1.1. Koplietojama tehnoloģiju platforma
Abos sensoros tiek izmantota Pregius S aizmugures-apgaismota stacked arhitektūra, kas atdala pikseļu slāni no ķēdes slāņa. Tas nodrošina augstu jutību, vienlaikus panākot ātrdarbīgu globālo slēdža nolasīšanu.
Piezīmes par parametru specifikāciju
Sensora izmērs 2,5 collas (39,7 mm pa diagonāli) –
Efektīvie pikseļi 5136 × 5136 ≈ 26,37 MP –
Pikseļa izmērs 5,48 μm × 5,48 μm –
Malu attiecība 1:1 (kvadrāts) –
Slēdža veids Globālais aizvars –
Izvades interfeiss SLVS-EC v3.1/v3.2 —
Iepakojums Keramikas ar savienotāju, 45 × 52mm –
Barošanas avots 1,1 V / 1,8 V / 2,9 V / 3,3 V –
Ieejas diska frekvence 37,125 MHz / 74,25 MHz –
4 vadu vadības interfeiss -
Krāsu filtra nav / Bayer RGB —
Tehnoloģiju platforma Pregius S –
1.2. Kadru ātruma veiktspēja
Izvades bitu dziļums kadru ātruma piezīmes
8 bitu 423 kadri sekundē -
10 bitu 383 kadri sekundē -
12 bitu 277 kadri sekundē -
Ar 423 kadriem sekundē IMX947 var uzņemt 423 26.37MP attēlus sekundē, kas atbilst 11,1 miljardam pikseļu sekundē, padarot to par vienu no ātrākajiem Pregius S saimē.
1.3. Galvenās atšķirības starp melnbaltajām un krāsu versijām
Jutība: melnbaltā-un-versija bez krāsu filtra ļauj fotoniem tieši sasniegt fotodiodi, palielinot kvantu efektivitāti, jo īpaši zemas-gaismas un īpaši-ātrās iedarbības scenārijos.
Telpiskā izšķirtspēja: katrs pikselis melnbaltajā versijā neatkarīgi ieraksta spilgtumu teorētiskai pilnai izšķirtspējai; krāsainajai versijai ir nepieciešama demozaicināšana, kas nedaudz samazina detaļas.
Izvades formāts: melnbalts izvada tīri pelēktoņus kvantitatīvai analīzei un 3D mērījumiem; krāsa izvada neapstrādātus Bayer datus, kam nepieciešama pēc-apstrāde.
Spektrālā reakcija: melnbaltie vāki, kas ir redzami tuvu infrasarkanajam staram, ir piemēroti multispektrālajai un fluorescences attēlveidošanai; krāsa atdala kanālus, izmantojot Bayer filtrus, lai nodrošinātu precīzu krāsu atveidi.
1.4. Salīdzinājums ar citu sēriju sensoriem
Sensora izšķirtspēja pikseļu izmērs 8 bitu FPS pozicionēšana
IMX{0}}MP 5,48 μm 423 kadri/s Augstākā jutība un ātrums
IMX927 105MP 2,74 μm 112 kadri/s Ultra{3}}augsta izšķirtspēja
IMX{0}}MP 2,74 μm 56 kadri/s Sabalansēta augsta izšķirtspēja
IMX928 68MP 2,74 μm 138 kadri/s Vidēja-augsta izšķirtspēja, liels ātrums
IMX929 50MP 2,74 μm 225 kadri/s Vidēja izšķirtspēja, īpaši ātrs{3}}
IMX947 maina pikseļu skaitu, lai nodrošinātu augstāku jutību un ātrāku kadru ātrumu, padarot to ideāli piemērotu zema-gaismas un liela ātruma{2}}attēlveidošanai.
2. daļa: Galvenās tehniskās priekšrocības
2.1. liela pikseļu arhitektūra — zema-gaisma
5,48 μm pikseļi uztver 4 reizes vairāk fotonu nekā 2,74 μm pikseļi, ievērojami uzlabojot kvantu efektivitāti. Zema tumšā strāva un īslaicīgs troksnis uzlabo SNR, samazinot viltus pozitīvus rezultātus AI redzes cauruļvados. Liela pilna -urbuma ietilpība paplašina dinamisko diapazonu, saglabājot gan gaišās vietas, gan ēnas.
2.2. Globālais aizvars — lieliski piemērots liela{1}}ātruma kustībai
Atšķirībā no plaša patēriņa slēģiem, globālais aizvars eksponē visus pikseļus vienlaicīgi, novēršot "želejveida" kropļojumus ātras kustības laikā, -kas ir ļoti svarīgi ātrdarbīgai{1}}elektronikas pārbaudei vai rūpnieciskai montāžai.
2.3. Īpaši-augsts kadru nomaiņas ātrums — 423 kadri sekundē
Uzņem 423 pilnas-izšķirtspējas kadrus sekundē, ļaujot sastingt īpaši ātrai kustībai Lietojumprogrammas ietver ātrdarbīgu -SMT pārbaudi, sporta analīzi un cilvēka acij neredzamu parādību zinātnisku attēlveidošanu.
2.4 1-HDR uzņēmums — detaļu saglabāšana sarežģītās ainās
HDR paplašina dinamisko diapazonu vienā ekspozīcijā, nesamazinot kadru ātrumu, nodrošinot uzticamu noteikšanu pat ar augstu{0}}kontrastām virsmām, piemēram, atstarojošiem lodēšanas paliktņiem un tumšām lodēšanas maskām.
2.5. Modulārais iepakojums — kameras dizaina elastība
Keramikas komplekts ar savienotāju (45 × 52 mm) ir saderīgs ar pin-ar IMX927/937. Priekšrocības:
Universāla kameras platformas dizains
Sensoru aizvietojamība (26 MP–105 MP, 56–423 kadri sekundē)
Siltuma izkliedes nodrošinājums stabilai ilgtermiņa darbībai{0}}
2.6. Attēlveidošanas līdzekļi
Konfigurējams ROI lielākam kadru ātrumam
Vairāki nolasīšanas režīmi izšķirtspējas/jutīguma kompromisiem{0}}
Pastiprinājuma diapazons 0–48 dB (12 biti), 0–42 dB (10/8 biti)
Vairāku -joslu SLVS-EC (2/4/6/8/4 × 2/6 × 2/8 × 2)
3. daļa: Endoskopa moduļa saderība
3.1. Priekšizpēte
IMX947 var izmantot endoskopiskām sistēmām ar ierobežojumiem:
Iepakojuma izmērs (45 × 52 mm) ir pārāk liels elastīgiem endoskopa uzgaļiem.
Piemērots stingriem endoskopiem (laparoskopiem, torakoskopiem, artroskopiem), ķirurģiskiem mikroskopiem vai rūpnieciskiem endoskopiem, kur telpas ierobežojumi nav tik stingri.
3.2. Unikālā vērtība endoskopiskajos lietojumos
Liela pikseļu jutība: spilgtāki attēli vājā{0}}apgaismojumā, samazinot apgaismojuma nepieciešamību.
Globālais aizvars: samazina kustības izplūšanu no orgānu vai audu kustības, palīdzot ķirurģiskai precizitātei.
423 kadri/s potenciāls: tver īpaši-ātru dinamiku specializētiem pētījumiem, piemēram, balss saišu vai sirds vārstuļu kustību.
B&W fluorescence: augsta NIR jutība ICG{0}}vadītām operācijām, skaidri vizualizējot audzēja robežas un limfas ceļus.
Krāsu precizitāte: Color AQB atbalsta audu diferenciāciju un diagnostisko novērtēšanu.
3.3. Salīdzinājums ar citiem endoskopa sensoriem
Sensora izšķirtspējas pikseļu izmēra formāta endoskopa saderības stiprās puses
IMX947 26MP 5,48 μm 2,5 collu cietais/ķirurģiskais mikroskops Zema-gaisma, fluorescence, liels{4}}ātrums
Mainstream 2–8MP 2–3μm 1/3–1/1,8 collas elastīga un stingra ikdienas navigācija
IMX06A 50MP 1,6 μm 1 collas stingra/daļēji elastīga īpaši-augstas-izšķirtspējas statiskā attēlveidošana
IMX947 ir ideāli piemērots zema-gaismas, liela ātruma fluorescējošai attēlveidošanai, kur jutība ir kritiska.
4. daļa. Galvenās lietojumprogrammas
Automatizētā optiskā pārbaude (2D/3D AOI): ātrdarbīga -PCB skenēšana, īsas ekspozīcijas 3D mērījumi.
Pusvadītāji un elektronika: vafeļu defekts, mikroshēmu iepakojums un maskas pārbaude ar augstu jutību un ātrumu.
Litija{0}}jonu akumulatora kvalitātes kontrole:{1}}reāllaika pārbaude ātras tīšanas/kraušanas procesos.
Plakanā paneļa displejs: pikseļu{0}}līmeņa defektu noteikšana ar augstu SNR.
Saules paneļa pārbaude: augstas{0}}izšķirtspējas mikroplaisu un defektu noteikšana.
3D lāzera profilēšana: precīzas augstuma kartes ar augstu SNR.
Sporta un kustības tveršana: tver ātru kustību ar ātrumu 423 kadri sekundē ar pilnu 26 MP izšķirtspēju.
Attēlveidošana no gaisa: augsta jutība kartēšanai, izlūkošanai un uzraudzībai vājā{0}}gaismā.
Zinātniskā attēlveidošana: liela{0}}ātruma parādības un maz{1}}gaismas pētnieciskā attēlveidošana.
5. daļa: Atlases ieteikumi
Melnā{0}}un-baltā IMX947 AMB izvēles scenāriji
Objektu pārbaude, kur informācijai par krāsu nav nozīmes, piemēram, pusvadītāju plāksnes, precīzas metāla detaļas vai litija bateriju elektrodi.
3D mērījumu veikšana, izmantojot strukturētu gaismu vai lāzeru, izvadot augstuma kartes.
Darbojas ārkārtīgi vājā{0}}gaismas apstākļos, kur nepieciešama maksimāla jutība.
Veic fluorescences vai multispektrālo attēlveidošanu, jo īpaši tuvajā{0}}infrasarkanajā spektrā.
Kvantitatīvās analīzes veikšana, pamatojoties uz pelēktoņu intensitātes vērtībām.
Scenāriji krāsas IMX947 AQB izvēlei
Detaļu vai marķējumu pārbaude, kas balstās uz krāsu kodēšanu.
Krāsu konsekvences pārbaudes veikšana, piemēram, farmaceitiskā iepakojuma vai drukas kvalitātes kontrole.
Intuitīvu krāsu attēlu veidošana vizuālai apskatei vai attēlošanai.
Šķirošanas vai vērtēšanas uzdevumi, pamatojoties uz krāsu, piemēram, pārtikas pārstrādē.
Vairāku krāsu kanālu tveršana vienlaikus sarežģītai analīzei.
6. daļa: Sistēmas integrācijas apsvērumi
6.1. Interfeiss un joslas platums
Sērija IMX947 atbalsta SLVS-EC v3.1/v3.2 saskarnes ar ātrumu līdz 12,5 Gb/s katrā joslā. Liels datu pārraides ātrums katrā joslā samazina joslu skaitu, kas nepieciešamas noteiktai datu caurlaidspējai, paplašinot saderīgo FPGA diapazonu.
Pie 423 kadri/s 26 MP 8{6} bitu attēlu izvades datu pārraides ātrums ir aptuveni 11,1 miljards pikseļu sekundē, kam nepieciešams ~ 88,8 Gb/s joslas platums. Tāpēc ir nepieciešamas vairāku joslu konfigurācijas. Atbalstītās joslu konfigurācijas ietver 2/4/6/8 un 4 × 2/6 × 2/8 × 2.
6.2 Savienojamība ar galvenajām platformām
SLVS{0}}EC saskarne ļauj izveidot savienojumu ar dažādām galvenajām procesoru platformām:
Ambarella video apstrādes platformas
NVIDIA Jetson iegultās AI platformas
Intel FPGA platformas
Citi SoC un ISP, kas atbalsta SLVS{0}}EC
6.3. Siltuma projektēšana
IMX947 ģenerē ievērojamu siltumu lielā ātrumā. Komplektā ietilpst vieta siltuma izlietnēm, kas nodrošina efektīvu siltuma pārvaldību. Sistēmu integratoriem ir jāizstrādā atbilstoši dzesēšanas risinājumi, lai nodrošinātu stabilu ilgtermiņa darbību.
7. daļa: Tehnoloģiju perspektīva un ietekme uz nozari
Sony IMX947 sērijas izlaišana vēl vairāk papildina Pregius S platformu lielai-pikseļu un liela ātruma{2}}attēlveidošanai. Apvienojot 26 MP izšķirtspēju ar 423 kadri sekundē un 5,48 μm lieliem pikseļiem, IMX947 nodrošina ideālu veiktspēju rūpnieciskiem lietojumiem, kam nepieciešama ārkārtīgi zema-gaismas jutība un ātra uztveršana.
Salīdzinājumā ar IMX927 sēriju, kas ir{0}}orientēta uz izšķirtspēju, IMX947 iet citu tehnoloģisko ceļu: prioritāti piešķir pikseļu kvalitātei, nevis milzīgajam skaitam. Tas nav kompromiss, bet precīza atbilde uz konkrētām tirgus vajadzībām.
Sistēmas integratoriem ar tapu{0}}saderīgais IMX947 dizains nodrošina netraucētu pārslēgšanos ar IMX927/937 sensoriem tajā pašā kameras platformā. Tas ļauj ražotājiem izstrādāt universālu aparatūras platformu un konfigurēt sensorus atbilstoši klientu prasībām, sākot no augstas izšķirtspējas līdz augstai jutībai, ievērojami samazinot izstrādes ciklus.
Tiešajiem{0}}lietotājiem tas nozīmē plašāku pārbaudes aprīkojuma iespēju klāstu. Neatkarīgi no tā, vai ir nepieciešama ekstrēma izšķirtspēja vai liela-ātruma, zema- apgaismojuma veiktspēja, ir pieejams atbilstošs sensoru risinājums.
Tādi partneri kā Macnica nodrošina novērtēšanas komplektus, draiveru atbalstu, ISP sākotnējos iestatījumus, optiskās atlases palīdzību un tiltus uz izplatītākajiem SoC un FPGA.
Secinājums
IMX947 AMB un AQB ir Sony Pregius S platformas vadošie produkti, kas piedāvā iespaidīgu līdzsvaru starp 26 MP izšķirtspēju, 423 kadri/s izvadi un 5,48 μm lielu{4}}pikseļu jutību. Tie nodrošina jaunu galveno komponentu izvēli rūpnieciskās redzes lietojumprogrammām, kurām nepieciešama gan ārkārtēja jutība, gan liela{6}}ātruma uztveršana.
Medicīnas ierīču izstrādātājiem, lai gan sensora izmērs neļauj tieši integrēt elastīgos endoskopos, tas ir piemērots stingrajiem endoskopiem, ķirurģiskajiem mikroskopiem un klīniskās attēlveidošanas iekārtām, nodrošinot zemas-gaismas fluorescences attēlveidošanu un īpaši lielu-ātruma dinamisko uztveršanu. Jo īpaši melnbaltā-un-versija ir daudzsološa ICG fluorescences{6}}vadītā operācijā, un 423 kadri/s kadru nomaiņas ātrums var tvert ātras fizioloģiskas kustības, ko parastās sistēmas nespēj.
Tehnoloģiskā attīstība turpinās bez pārtraukuma, taču tādi produkti kā IMX947 paver pilnīgi jaunas robežas rūpnieciskajai attēlveidošanai.
