用于新兴HMI与MEI应用的新型成像器解决方案

2010-11-30 21:04:05来源: 中国自动化网 关键字:HMI  MEI  成像器

  新兴HMIMEI应用需要低成本、具有大批量生产特性以及先进功能的新型成像器。本文结合Micron公司的CMOS图像传感器MT9V022对这种成像器的应用以及新特性进行了讨论。

  在过去25年里,图像传感器主要用于机器视觉等机器-机器交互(MMI)应用,或者用于替代胶片的应用,如摄像机、数码相机或手机相机。高端图像传感器适用于MMI产品,而成本较低的消费级图像传感器则主要用于产生吸引人眼球的图像。随着高端MMI应用对产品性能、速度和价格要求的提高, DSP 处理能力和图像传感器性能的巨大差异以及产品质量、价格上的两极分化,正继续加大这两个市场之间的距离。但是,新型人-机交互(HMI)与机器-环境交互(MEI)应用的出现,需要结合了低端产品的低成本、大批量生产特性与高端产品的众多先进功能的图像传感器。这为HMI及MEI应用的图像传感器创造出一个中间地带,并提供一个机遇以便能将这些成像器与正在推出的功能更强大、成本更低的新型DSP相结合。

  图1:NIR条件下CCD与CMOS图像质量的对比,Micron开发出在85°C时的暗电流小于10(饱和信号的成像器。)

  高端传感器领域:大多数机器视觉应用利用摄像机控制MMI。在工厂,时间就是金钱,各种机器必须能尽可能快地协同工作。用于MMI的高速成像器一般以数百到数千帧/秒(fps)的速度工作,当以这种速度工作时,用于收集光的时间很短,为解决光通量减少的问题,通常需要高强度照明,而为获得精确的图像,传感器必须具有12μm至25μm的像素尺寸以及比消费类应用更宽的动态范围。

  低端传感器领域:对适合大批量应用的消费级成像器而言,价格是一个关键的考虑因素,并因此推动消费级成像器在能产生可打印成清晰照片的图像的同时,其像素尺寸也持续减小。现在,用于胶片替代应用的消费类传感器具有2μm至6μm大小的像素,这么小的像素要求很低的噪声基底,以产生可接受的图像。图像质量以是否能吸引人的眼球来判断,在给定标准和显示限制的情况下,通常每个色彩通道有8位数据就足够。在速度方面,胶片替代应用通常不需要捕捉被人感觉为“实时”的图像(速度为24fps至30fps)。

  HMI与MEI应用很少需要捕捉速度超过100fps的图像。一般来说,大多数应用的图像速度都等于或稍微超过被人感觉为“实时”的速度。

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关键字:HMI  MEI  成像器

编辑:冀凯 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2010/1130/article_1618.html
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