工業(yè)自動化與人工智能息息相關(guān)，也與機器視覺息息相關(guān),。機器視覺技術(shù)可說是人工智能的分支技術(shù),，是全球智能化的“慧”眼圖像傳感器，影響著很多應(yīng)用的發(fā)展與增展,，包括工業(yè)自動化,、機器人、安防/監(jiān)控,、智能交通系統(tǒng)(ITS),、智能家居/樓宇、智能零售,、虛擬實境(VR)/增強實境(AR)等等。全球圖像傳感器領(lǐng)袖安森美半導(dǎo)體傳承40多年的成像經(jīng)驗,，擁有2000多項成像專利,，提供寬廣的智能感知陣容，包括電子卷簾快門前照式(FSI)/背照式(BSI) CMOS傳感器,、全局快門CMOS傳感器,、CCD傳感器及圖像信號處理器，光學(xué)格式從1/13英寸到35 mm,，分辨率從100 K到5000萬像素,，滿足不同的應(yīng)用需求并推動創(chuàng)新。同時,，安森美半導(dǎo)體也是全球領(lǐng)先的半導(dǎo)體供應(yīng)商,，提供電源控制模塊、邏輯單元,、通信模塊,、5G和無線網(wǎng)絡(luò)、工業(yè)局域網(wǎng)等領(lǐng)域配套的半導(dǎo)體芯片,。
關(guān)鍵的成像技術(shù)
高動態(tài)范圍(HDR),、全局快門、近紅外增強(NIR+),、RGB-IR,、功率可擴展性都是增強嵌入式系統(tǒng)和機器視覺系統(tǒng)性能的關(guān)鍵成像技術(shù),。動態(tài)范圍越高，越能呈現(xiàn)出高對比度,、細節(jié)清晰的圖片,。 全局快門則最大地消除運動偽影。關(guān)鍵的全局快門參數(shù)包括全局快門效率,、讀出噪聲和靈敏度,。安森美半導(dǎo)體的全局快門系列產(chǎn)品具備同類最佳的性能，促成廣泛的應(yīng)用,，如條碼掃描,、3D深度映射等高要求的應(yīng)用場景，除了消除運動偽影,，還具備低噪聲,、增強的深度范圍、快速捕獲等特性,。NIR+技術(shù)可實現(xiàn)比標準硅工藝好3倍的靈敏度,。采用RGB-IR能呈現(xiàn)更豐富、更逼真的圖片色彩,。功率可擴展性對于電池供電的攝像機是個關(guān)鍵優(yōu)勢,，能在不同幀率有不同功耗，和持續(xù)運行,，實現(xiàn)低功耗的高能效設(shè)計,，如在1 fps時的低功耗模式。此外,，減少LED閃爍(LFM)技術(shù)在汽車應(yīng)用中消除交通信號燈和汽車照明的高頻LED閃爍,，有助于更安全地駕駛。
各種不同的機器視覺應(yīng)用需求
在自動化領(lǐng)域,，機器人需要高性價比的全局快門方案,，裝配線需要高速全局快門，嵌入式/智能應(yīng)用則注重深度學(xué)習和人工智能,，平板檢測要求超高分辨率,；對于智能交通系統(tǒng)(ITS)，微光性能和全局快門很重要,；針對掃描應(yīng)用,，需要高性價比的全局快門；在運動分析領(lǐng)域,，應(yīng)選用超高速全局快門方案,。
安森美半導(dǎo)體提供廣泛的視覺方案，采用上述關(guān)鍵的成像技術(shù),，解決各種嵌入式和機器視覺系統(tǒng)的不同需求和挑戰(zhàn),。
圖1：先進的產(chǎn)品陣容用于機器視覺和邊緣人工智能
4.5 μm ITCCD系列：高分辨率和真正的全局快門
CCD技術(shù)能夠滿足眾多工業(yè)成像應(yīng)用對圖像均勻性的要求,；同時市場要求持續(xù)的像素開發(fā)達至更高的分辨率。如安森美半導(dǎo)體的4.5 μm ITCCD傳感器 KAI-43140適用于要求嚴格的檢測和航拍等應(yīng)用,，采用35 mm光學(xué)格式,，提供4300萬像素，與KAI-29050 / KAI-29052使用相同的封裝以簡化升級,。而最新推出的KAI-50140是當前市場上分辨率最高的ITCCD圖像傳感器,，提供5000萬像素，為智能手機顯示屏檢測,、電路板檢測和機械裝配檢測以及空中偵察提供所需的關(guān)鍵成像細節(jié)和高圖像均勻性,。KAI-50140采用2.18:1的縱橫比，與現(xiàn)代智能手機格式相匹配,，減少檢測全顯示屏所需的圖像捕獲次數(shù),，并與當紅的KAI-29050、KAI-29052和KAI-43140圖像傳感器使用相同的引腳定義,。4.5 μm系列ITCCD提供比前代5.5 μm系列在相同幀率下高50%以上的分辨率,，同時保持關(guān)鍵的成像性能，如高動態(tài)范圍(>60 dB),、抑制拖尾,、CCD級圖像均勻性和電子全局快門。
最初的攝像機設(shè)計,，設(shè)計人員使用每一款圖像傳感器都需從零開始設(shè)計開發(fā),，耗時費力成本高。安森美半導(dǎo)體的ITCCD系列共享一個通用架構(gòu),，使單一的攝像機設(shè)計能夠支持各種不同的圖像傳感器，僅需微小的電氣變化便能用于現(xiàn)有的攝像機設(shè)計中,，加快了采用新器件的上市時間,。
PYTHON系列：2塊PCB支持8種分辨率
安森美半導(dǎo)體的PYTHON系列，僅需2塊PCB就能支持該系列中的所有8種分辨率（從VGA到25 Mp）,，為要求嚴格的工業(yè)應(yīng)用如機器視覺,、智能交通系統(tǒng)(ITS)、安防,、監(jiān)控,、醫(yī)療和科學(xué)提供高性能成像和簡化的升級。
X-Class平臺：使單一攝像機設(shè)計能支持多種產(chǎn)品分辨率和不同的像素功能
X-Class平臺是PYTHON系列的更進一步演進,，提供可擴展的單一器件,，適用于多種分辨率和像素，使單一攝像機設(shè)計不僅能夠擴展圖像傳感器中的像素數(shù)量,，還能夠擴展所使用的像素類型——無論是全局快門,、卷簾快門,、增加的動態(tài)范圍，還是其他不同的功能,。只要將像素置于X-Class平臺所用的通用高速低功耗幀中,，就能夠充分利用單一攝像機設(shè)計提供所需的支持，采用高帶寬,、低功耗架構(gòu),，是工廠自動化、智能交通系統(tǒng)(ITS),、廣播成像,、智能零售、機器人等應(yīng)用的理想選擇,。
圖2：X-Class 平臺—— 演進的設(shè)計功能
該平臺的XGS系列具備無與倫比的性能特征,，在圖像質(zhì)量、功率密度,、幀率,、可支援的平臺、29 x 29 mm2兼容性,、對客戶的支援及價格方面都優(yōu)于競爭對手,。
隨著分辨率的上升，若像素尺寸不變,，那么圖像傳感器芯片尺寸必然會越做越大,，與其適配的鏡頭價格昂貴，這會增加整體成本,。因而市場需要減小像素尺寸,。X-Class平臺首兩款器件XGS 12000和XGS 8000采用先進的3.2 μm全局快門像素，能在同樣的光學(xué)尺寸下提高分辨率,，且先進的像素設(shè)計確保不會因像素更小而影響圖像品質(zhì),，甚至提供更優(yōu)的低噪聲、高性能,，同時全局快門確保捕獲移動物體無運動偽影,。
AR0237 RGB-IR：增強的夜視
RGB-IR版本AR0237增強的NIR靈敏度增強夜視能力，使得攝像頭無需特別的濾色片進行日/夜的切換,，尤其適用于安防應(yīng)用,，具有210萬像素，分辨率1928 x 1088,，能實現(xiàn)1080p/60 fps輸出,，提供出色的微光性能和HDR，支持高動態(tài)范圍的長短交錯曝光,，同時使用紅外差譜技術(shù)以避免顏色的失真,，也適用于機器人,、AR/VR可穿戴、智能樓宇的成像應(yīng)用,。
全局快門AR0144實現(xiàn)靜態(tài)和動態(tài)場景下快速清晰準確的成像
3.0 μm像素的AR0144采用了創(chuàng)新的全局快門設(shè)計,，尺寸極緊湊，在條碼掃描器等靜態(tài)應(yīng)用中,，AR0144易于設(shè)計進手持式產(chǎn)品中,，確保初次掃描省電、省時和方便,。在無人機等動態(tài)應(yīng)用中,，該傳感器的低功耗特性能夠延長充電時間間隔，其成像性能能夠更好地映射環(huán)境,，避免嚴重碰撞,。在3D攝像機和AR/VR設(shè)計中，AR0144可提供一種性價比更高,、尺寸小的方案,，用于捕捉雙重圖像進行3D成圖或深度感知。AR0144是1/4英寸,、100萬像素CMOS傳感器,。
AR0431：集成NIR+能力、同步深度映射
增強的NIR+使AR0431即使在最暗的光照條件下也能實現(xiàn)更好的成像,，從而幫助安防和物聯(lián)網(wǎng)攝像機設(shè)計人員創(chuàng)建高靈敏度的夜間模式,，基于2.0 um BSI像素，提供多種低功耗模式,，幀速率最高120fps,，非常適用于要求慢動作視頻拍攝的應(yīng)用。其低功耗優(yōu)勢使其僅需125 mW就能提供400萬像素,、30 fps輸出,；在低功耗監(jiān)測模式下，功耗降至8 mW,，成為電池供電型應(yīng)用的理想選擇。AR0431采用Super Depth 技術(shù)能夠從單一圖像傳感器同時獲取彩色圖像和深度映射,，省下原本需要另外一個單獨提供深度映射功能的傳感器,，實現(xiàn)AR/VR中簡單的3D模型等功能。
AR0522：高動態(tài)范圍與增強的微光性能相結(jié)合
AR0522作為安森美半導(dǎo)體高性能卷簾快門系列的器件之一,，提供彩色和黑白色彩濾波陣列(CFA)配置選項,，1/2.5英寸、510萬像素,，基于一個2.2 μm BSI像素技術(shù)平臺,，專為需要在微光條件下捕獲高分辨率,、高質(zhì)量視頻的應(yīng)用而開發(fā)，其近紅外波長的靈敏度大概是AR0521圖像傳感器的兩倍,。
總結(jié)
安森美半導(dǎo)體是全球智能感知方案的領(lǐng)袖,，并領(lǐng)先于供應(yīng)基于半導(dǎo)體的方案，傳承40多年成像專知,，在機器視覺領(lǐng)域的市占稱冠全球,，能充分利用先進的成像技術(shù)和全面的CMOS和CCD圖像傳感器陣容以及廣泛的電源半導(dǎo)體產(chǎn)品陣容提供系統(tǒng)方案，滿足不同的應(yīng)用需求,，并針對市場趨勢持續(xù)開發(fā)創(chuàng)新的方案,，以配合機器視覺檢測和工業(yè)自動化等工業(yè)成像應(yīng)用持續(xù)推進的需求。同時,，安森美半導(dǎo)體將持續(xù)注重中國,，通過遍及全球的評估及應(yīng)用技術(shù)支持，幫助客戶應(yīng)對挑戰(zhàn)和實現(xiàn)創(chuàng)新,。