智能视觉传感器技术再获新突破!论视觉传感器的作用

未来X畅想 2023-07-14
1740 字丨阅读本文需 4 分钟

减少不同组件之间数据传输的需要,传感加运算最快做到10万帧/秒,延时可低至千分之一毫秒......近日,北京亦庄(北京经济技术开发区)企业北京犀灵视觉科技有限公司(以下简称“犀灵视觉”)推出全新的“像素级——感存算一体”智能视觉传感器技术,北京亦庄新一代信息技术领域再突破。

本次犀灵视觉发布的全新技术是国内首次推出真正的单芯片、可量产、能落地的“感存算一体”智能视觉传感器芯片,为实现超低延时的机器视觉和视觉感知应用需求提供了完美的解决方案。

得益于北京亦庄日趋完备的新一代信息技术、新能源汽车和智能网联汽车、机器人和智能制造、生物技术和大健康等主导产业,如今,犀灵视觉的“飞虹感知”已在北京亦庄的许多应用场景上落地。“作为北京亦庄智能视觉和光电传感器领域的创新公司,犀灵视觉的每一次科技创新都与北京亦庄的支持密不可分。”犀灵视觉有关负责人表示。

提供优惠的办公场地,给予科研项目资金支持等,引领关键核心技术攻关;纵深推进“放管服”改革,打造市场化、法治化、国际化的营商环境……北京亦庄提供管家式“一条龙”服务,充分发挥企业的创新主体作用,鼓励企业着力解决制约产业发展的技术难题,攻克尚未掌握的核心技术以及开展具有战略支撑引领作用的重大原始创新,实现推动高水平科技自立自强。

机器视觉重要组成部分

机器视觉作为计算机视觉在工业领域的分支,极大的帮助了制造业生产效率的提升,同时在众多自动化检测手段中脱颖而出,除了其效率问题,更是因为其无接触检测的特点,解决了长久以来因为检测所带来的二次伤害问题!

在整个视觉系统中,包括很多组成部分,但最重要的就是这个视觉传感器。

要了解视觉传感器,我们要知道传感器在整个机器视觉系统中的基本原理。

从定义上来看,传感器的作用在于对工业相机获取到的图像进行预处理,计算出诸如面积、长度、位置、瑕疵等特征信息,并为下一阶段给出数据,在获取到图像后,传感器的需要快速进行图像与存储对象的比较和分析,得出判断结果。

比如视觉传感器设定为检测某零部件的表面划痕,在工作中,需要完整的零部件图片信息,通过图像对比识别的方式来标记处划痕所在的位置!通常情况下,在精度范围内,传感器都是可以对需检测的项目作出判断的!

3D视觉传感技术

3D视觉一般都是基于某些可以直接获取可见光,或者可以通过监测辐射、红外线、超声波的传感器来获取图像信息或者量化图像信息。

不同的传感器是有不同的精度及分辨率,目前在这一技术方向主要应用领域有汽车安全系统、生物医学像素分析、人机界面、虚拟现实等等。

智能传感器技术

这属于一种高度集成化的嵌入式传感器机器技术,已经逐步取代了PC平台的平台信息,智慧视觉可以将视觉传感器、数字处理器、通信模块等集成在一起,而这种传感器就具有了独立图像采集,分析处理,信息传输一体化功能。

经济增长的助推剂

随着移动设备上的照相功能变得越来越强大,竞争也越来越激烈,人们预计这项技术将继续改进,并推动进一步创新。根据Research and Markets 2018年的一份报告,到2023年,全球图像传感器市场预计将增长6.2%,市场规模达到232亿美元。

在很大程度上,CIS增长主要归因于图像传感器性能的改善,但其他因素也发挥了作用。智能手机制造商不断在摄像头里大做文章,将其作为差异化竞争的一种方式。相机功能就这样变得越来越多样化,例如光学变焦,这些需要先进的传感器技术。低功率和小巧的图像传感器的发展,此外,在生物识别应用中图像传感装置的增加使用,也有诸多贡献。可以看出,移动设备上多摄像头的趋势是一个驱动因素。

在智能手机相机中,图像质量往往与CIS联系在一起,因为它的性能影响着关键因素,如分辨率、灵敏度和信噪比(SNR)。但它也催生新产品应用浮出水面,同时提高成像设备的性能。因此,智能手机相机的CIS图像质量已经超过了紧凑型相机的水平,与单反的差距也在不断缩小。

技术方向会转变哪里

在早期,CIS技术的目的是优化人眼的图像质量。随着技术更迭,它的目标转向了为机器算法优化的图像质量。但是衍射极限限制了CIS像素的小型化。

因此,企业需通过设备和工艺技术的不断发展,来改进图像信号处理(ISP)技术,支持各种应用领域,不断提高CIS像素的集成水平。这是一个渐进的转变。

在第一阶段,像素工程师专注于弥补像素尺寸减小不可避免的灵敏度损失,开发了许多创新技术,包括片上透镜(或微透镜),硅厚的深光电二极管,背面照明技术。

当像素大小达到大约1微米时,技术的第二阶段就主要关注于减少串扰。为了抑制光串和电串扰,我们开发出了彩色滤光层金属栅格结构和硅光电二极管深沟槽隔离工艺等新技术。有了这些新创新,CIS平台有望发展成为支持高级附加功能的信息传感器,而不局限于图像质量的改善。

文章来源: 电子工程世界,永辉机器视觉,北青热点

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