安森美智能感知技術和方案助力工業(yè)自動化創(chuàng)新

安森美智能感知技術和方案助力工業(yè)自動化創(chuàng)新智能感知是賦能機器視覺、機器人、掃描和檢測等工業(yè)自動化的關鍵技術之一。安森美（onsemi）在成像領域有超過40年的豐富經驗，在激光雷達（LiDAR）等深度感知領域也領先行業(yè)，提供各種先進的智能感知方案，采用高度差異化的成像技術如高動態(tài)范圍、全局快門、近紅外、RGB-IR及深度感知技術如硅光電倍增管（SiPM），滿足不同的應用需求，并與工業(yè)相機領域的全球領袖合作，共同推進工業(yè)創(chuàng)新，實現工業(yè)自動化。高動態(tài)范圍動態(tài)范圍指場景中最亮的區(qū)域和最暗的區(qū)域之間的比值。830萬像素的AR0821：片上HDR（eHDR）技術，提供超過140dB的同類最佳動態(tài)范圍AR0821提供830萬像素、60fps的4K視頻，且功耗極低，采用卷簾快門、安森美獨有的2.1μmDR-Pix?背照式（BSI）像素設計和嵌入式高動態(tài)范圍（eHDR）技術，賦能高量子效率和高動態(tài)范圍，在具挑戰(zhàn)的照明條件下提供卓越的圖像質量和先進的功能，適用于掃描儀/讀卡器、機器視覺相機等應用。AR0821已被集成到Baslerdart系列區(qū)域掃描相機模塊中，賦能廣泛的圖像處理應用，并提供最新的機器視覺技術。全局快門卷簾快門的每行曝光的起始時間和結束時間不一致，因此在拍攝移動物體時會出現變形。而全局快門等效于機械快門的電子化，所有的像素在同一時刻開始曝光，同一時刻結束曝光，拍攝移動物體時不會產生變形。工業(yè)很多應用場景都需要捕獲高速移動物體的圖像，所以工業(yè)相機大多需要采用全局快門傳感器。全局快門明星產品：高性能、低噪聲XGS圖像傳感器系列加快開發(fā)XGS圖像傳感器系列采用高帶寬，低功耗架構，3.2um全局曝光，僅2塊PCB就可支持11種分辨率，分辨率的范圍從200萬到4500萬，同一相機硬件設計兼容多種分辨率和幀率，大大縮短設計人員開發(fā)時間。其中，XGS2000到XGS16000引腳對引腳，兼容29mmx29mm，XGS20000到XGS45000引腳對引腳，兼容大于50mmx50mm的相機。針對ITS市場，安森美提供專用版本，優(yōu)化后的色彩濾波陣列（CRA）能適配目前ITS市場上的主流鏡頭。XGS系列傳感器的關鍵規(guī)格如下：XGS系列針對不同應用提供不同的主入射角（CRA），如針對機器視覺的0°，適用于大面幅捕獲的10°，針對ITS的4.7°或7.3°。XGS系列不僅提供11種不同分辨率，同一分辨率還有不同的速率版本，設計人員可根據不同的相機接口來選擇相應的產品，包括CXP-6接口、萬兆網（10GigE）、CameraLink、5Gbase-T、USB3.0等高、中、低速接口。安森美提供3個不同的XGS開發(fā)平臺：XGS演示套件、X-Celerator和X-Cube。XGS演示套件是給客戶端演示或會議室演示IQ的基準，傳感器+鏡頭座較大，沒有板上電源系統，相機內無FPGA，可捕獲最大速度，但在電腦只能顯示小于30fps的速率，硬件需要安森美提供FrameBuffer板+Demo3，通過USB3.0與PC通信，軟件是安森美的DevWare系統，沒有公開算法代碼。X-Celerator是為FPGA開發(fā)或生態(tài)系統提供，傳感器+鏡頭座較大，有板上電源系統，相機內無FPGA，可捕獲最大速度，硬件取決于FPGA開發(fā)工具包，與PC的通信由用戶定義，軟件由客戶提供，安森美也可提供公開算法代碼。X-Cube主要面向MIPI接口的ISP系統或SoC系統，提供29mmx29mm的接口，有板上電源系統，相機中有小的FPGA將HiSPi接口轉換成MIPI接口，系統速度30fps，硬件采用安森美的IAS板+Demo3板或直接接到用戶的ISP板，PC通信可由用戶定義或通過Demo3的USB3.0，軟件取決于用戶或使用安森美的DevWare，不提供公開算法代碼。全局快門：AR0234，專為各種要求高質量圖像感知的應用而設計隨著越來越多的制造商采用基于視覺的專家系統實現自動化，對高質量圖像感知的需求正在增加。這需求要求優(yōu)化圖像傳感器的尺寸、性能和功耗。AR0234滿足這些要求，適用于機器視覺攝像機、增強實境（AR）／虛擬實境（VR）／混合實境（MR）頭顯、自主移動機器人（AMR）和條碼讀取器等各種不同應用。AR0234CS捕獲1080p視頻和單幀圖像，最高可以每秒120fps的速度運行。該230萬像素傳感器憑借其領先行業(yè)的快門效率，最小化高速場景中的幀與幀之間的失真，并減少其他圖像傳感器所遇到的運動偽像，從而生成清晰的圖像。AR0234CS傳感器的創(chuàng)新像素架構提供所需的寬動態(tài)范圍，以支持從黑暗的夜晚到明亮的陽光等各種照明條件。低噪聲和改進的微光響應使其適用于橫跨消費、商業(yè)和工業(yè)IoT的應用，且擴展的工作溫度范圍使其可部署在具有挑戰(zhàn)性的戶外條件下。AR0234CS的其他先進特性包括：帶有片上直方圖的可編程感興趣區(qū)域、自動曝光控制和5x5統計引擎、完全集成的頻閃照明控制、靈活的跳行和跳列模式，以及水平和垂直鏡像、開窗和像素合并。與AP1302圖像信號處理器（ISP）一起，AR0234CS提供一個全面的相機系統，能快速設計和開發(fā)，以實現快速上市。此外，系統設計人員可以訪問DevSuite軟件來評估傳感器的特性和功能、配置和精調，并提供可用于進一步圖像處理的現成輸出。AR0234CS具有彩色和黑白變體版本，CRA為0°或28°。近紅外近紅外加強（NIR+）的產品比傳統產品在近紅外波段的量子效率（QE）高3倍，意味著在相同噪底下，相同曝光時間和增益下，NIR+產品比傳統產品的畫面亮度更亮。反之，要達到相同的畫面亮度，NIR+產品可使用更少的近紅外照明，從而降低整體功耗和成本。RGB-IRRGB-IR產品其陣列中的IR像素采用NIR+IR差分算法，可使傳統工業(yè)相機省去IRcut的切換，以降低維護成本，同時減少占位。經過RGB-IR處理的產品捕獲的圖像會呈現出更豐富更真實的色彩。采用RGB-IR的代表產品：AR0237RGB-IR，減小占位并降低成本200萬像素、1/2.7英寸的AR0237RGB-IR傳感器集成白天彩色成像和夜間近紅外成像的能力。傳統的機械紅外截止濾光片可能導致重新對焦問題和昂貴的維護費，且噪聲大，增加占位，AR0237RGB-IR則省去了這樣的機械紅外截止濾光片，避免了這些問題，適用于高動態(tài)范圍成像的應用。AR0237RGB-IR采用dualbandIRCF，微光環(huán)境下所有像素均為IR像素，ISP采用黑白影像處理，環(huán)境光照射下ISP以IR像素為參考，從RGB像素中去除紅外信號進行彩色影像處理，無損正常顏色信息。激光雷達（LiDAR）LiDAR感知是工業(yè)自動化和控制系統的趨勢方案，因為它具有高精度、快速和可擴展性等優(yōu)勢。使用SiPM陣列的LiDAR感知可實現物體探測和避讓，以及移動和占用檢測。安森美的SiPM陣列具有創(chuàng)新的快速模式，可縮短感知時間，具有領先行業(yè)的效率和動態(tài)范圍，使傳感器能在各種環(huán)境中工作，包括陽光直射。安森美提供LiDAR方案以及廣泛的LiDAR開發(fā)平臺和工具、高技術和經驗豐富的應用工程師支援，以協助產品開發(fā)。相關產品RB系列RB系列是近紅外（NIR）增強型SiPM，適用于使用905nm和940nm等近紅外照明的LiDAR和測距應用。評估/開發(fā)套件直接飛行時間（dToF）SiPMLiDAR參考平臺SECO-RANGEFINDER-GEVK是具成本優(yōu)勢的單點測距儀開發(fā)套件，適用于測距范圍0.11m到23m的工業(yè)測距，基于RB系列NIR增強型SiPM，集成了所有基本系統組件，包括激光器和參考電路（Tx）、接收電路（Rx）、電源管理系統以及核心FPGA和UART通信，可作為評估套件或完整的參考設計，開箱即用，具有易于使用的圖形用戶界面（GUI），可調節(jié)系統變量，時間-數字轉換器（TDC）具有自動校準功能，軟件可調設置適用于各種工業(yè)應用，符