Εισαγωγή: Η μοναδική τοποθέτηση του IMX935

Στην τελευταία οικογένεια βιομηχανικών παγκόσμιων αισθητήρων κλείστρου της Sony, η σειρά IMX935 ξεχωρίζει ως ένα αξιοσημείωτο μέλος. Μοιράζεται ακριβώς τις ίδιες θεμελιώδεις προδιαγραφές με τη σειρά IMX925 που παρουσιάστηκε στην προηγούμενη ανάλυσή μας: οπτική μορφή 1,2 ιντσών, 24,5 ενεργά megapixel και μέγεθος pixel 2,74 μm. Ωστόσο, ο ρυθμός καρέ του περιορίζεται στα 225 fps (8-bit), περίπου το μισό από αυτόν του IMX925.

Αυτή η διαφορά δεν είναι απλώς μια υποβάθμιση απόδοσης, αλλά μάλλον η ακριβής ανταπόκριση της Sony στις διαφορετικές ανάγκες της αγοράς βιομηχανικής όρασης. Ενώ το IMX925 πληροί τις πιο απαιτητικές απαιτήσεις επιθεώρησης υψηλής-ταχύτητας με την εξαιρετική του ικανότητα 442 fps, το IMX935, που λειτουργεί στα 225 fps, επιτυγχάνει τη βέλτιστη ισορροπία μεταξύ απόδοσης, κατανάλωσης ενέργειας, εύρους ζώνης συστήματος και κόστους. Για τη συντριπτική πλειονότητα των εφαρμογών που δεν απαιτούν εξαιρετική ταχύτητα, αλλά εξακολουθούν να απαιτούν υψηλούς ρυθμούς καρέ, ενώ δίνουν προτεραιότητα στην ενεργειακή απόδοση και την ενοποίηση του συστήματος, το IMX935 προσφέρει μια πιο ρεαλιστική επιλογή. Για τους ενοποιητές συστημάτων που αναζητούν την καλύτερη μονάδα κάμερας για ισορροπημένες εφαρμογές, αυτό αποτελεί έναν ιδανικό συμβιβασμό.

Η Sony κυκλοφόρησε ταυτόχρονα τη μονόχρωμη έκδοση (IMX935 AMJ) και την έγχρωμη έκδοση (IMX935 AQJ), συνεχίζοντας τη συνεπή στρατηγική προϊόντων της να επιτρέπει στους σχεδιαστές συστημάτων την ευελιξία να επιλέξουν την πιο κατάλληλη διαμόρφωση με βάση τις απαιτήσεις της εφαρμογής. Είτε σχεδιάζετε μια πλακέτα μονάδας συμπαγούς κάμερας είτε μια εξειδικευμένη μονάδα κάμερας ενδοσκοπίου, αυτή η επιλογή είναι κρίσιμη.

Μέρος I: Σύγκριση τεχνικών προδιαγραφών IMX935 AMJ και IMX935 AQJ

1.1 Κοινή Τεχνολογική Πλατφόρμα

Και οι δύο αισθητήρες βασίζονται στην ίδια φωτιζόμενη στοιβαγμένη δομή Pregius S-, η οποία διαχωρίζει το επίπεδο pixel από το επίπεδο κυκλώματος. Αυτός ο σχεδιασμός εξασφαλίζει υψηλή ευαισθησία, ενώ επιτυγχάνει την ικανότητα ανάγνωσης υψηλής-ταχύτητας που είναι εγγενής σε ένα καθολικό κλείστρο.

1.2 Απόδοση ρυθμού καρέ

Η σειρά IMX935 επιτυγχάνει τους ακόλουθους ρυθμούς καρέ σε πλήρη-έξοδο εικονοστοιχείων:

Αυτό το επίπεδο ρυθμού καρέ εξασφαλίζει ομαλή λήψη-μετακινούμενων αντικειμένων υψηλής ταχύτητας χωρίς υπερβολικές απαιτήσεις στο εύρος ζώνης του συστήματος και στις δυνατότητες επεξεργασίας δεδομένων. Στα 225 fps, ο αισθητήρας τραβάει 225 εικόνες ανά δευτερόλεπτο, καθεμία από τις οποίες περιέχει 24,55 εκατομμύρια pixel, με αποτέλεσμα ρυθμό μετάδοσης δεδομένων έως και 5,5 δισεκατομμύρια pixel ανά δευτερόλεπτο. Αυτό είναι αρκετό για να ανταποκρίνεται στις απαιτήσεις της συντριπτικής πλειοψηφίας των σεναρίων βιομηχανικών επιθεωρήσεων. Για έναν σχεδιαστή που δημιουργεί μια μικρή μονάδα κάμερας για μια-εφαρμογή σάρωσης γραμμής υψηλής ταχύτητας, αυτή η απόδοση είναι μεταμορφωτική.

1.3 Διαφορές τοποθέτησης από το IMX925

Με το μισό ρυθμό καρέ, το IMX935 προσφέρει χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας, μειωμένες απαιτήσεις εύρους ζώνης δεδομένων και πιο ανταγωνιστικό κόστος συστήματος, καθιστώντας το τέλειο συμπλήρωμα του IMX925. Τα επίσημα υλικά της Sony υποδεικνύουν ότι η σειρά IMX925/IMX935 βελτιώνει την απόδοση ισχύος υπερδιπλάσια σε σύγκριση με την προηγούμενη γενιά IMX530. Αυτό σημαίνει ότι ακόμη και όταν λειτουργεί σε χαμηλότερους ρυθμούς καρέ, το IMX935 επιτυγχάνει εξαιρετική ενεργειακή απόδοση. Για εφαρμογές όπου η διασύνδεση USB μιας κάμερας μονάδας μπορεί να αποτελεί εμπόδιο, αυτή η απόδοση εύρους ζώνης είναι ανεκτίμητη.

1.4 Βασικές διαφορές μεταξύ μονόχρωμων και έγχρωμων εκδόσεων

Η θεμελιώδης διαφορά μεταξύ του IMX935 AMJ και του IMX935 AQJ έγκειται στην παρουσία ή απουσία μιας συστοιχίας φίλτρων χρώματος. Αυτή η διάκριση οδηγεί σε πολλά βασικά χαρακτηριστικά:

Φωτοευαισθησία και ευαισθησία:Η μονόχρωμη έκδοση, αφαιρώντας το φίλτρο χρώματος, επιτρέπει στο προσπίπτον φως να φτάσει απευθείας στις φωτοδίοδοι, με αποτέλεσμα υψηλότερη κβαντική απόδοση. Σε περιβάλλοντα χαμηλού-φωτισμού, η μονόχρωμη έκδοση μπορεί να συλλάβει πιο αδύναμα σήματα, κάτι που είναι ιδιαίτερα σημαντικό για εφαρμογές που απαιτούν σύντομους χρόνους έκθεσης ή απεικόνιση χαμηλού-φωτισμού. Αυτό την καθιστά την κορυφαία επιλογή μονάδας κάμερας για εφαρμογές όπως η χειρουργική με καθοδήγηση{4}}φθορισμού.

Χωρική Ανάλυση:Στη μονόχρωμη έκδοση, κάθε pixel καταγράφει ανεξάρτητα πληροφορίες φωτεινότητας, επιτυγχάνοντας τη θεωρητική μέγιστη ανάλυση των 24,55 εκατομμυρίων pixel. Η έγχρωμη έκδοση, ωστόσο, απαιτεί έναν αλγόριθμο απομόνωσης για την αναδόμηση του χρώματος, μια διαδικασία που εισάγει έναν ορισμένο βαθμό απώλειας λεπτομέρειας. Για εφαρμογές που απαιτούν 极致 (τελική) λεπτομέρεια, όπως μια κάμερα επιθεώρησης υψηλών-τερμάτων για επαλήθευση PCB, η μονόχρωμη έκδοση προσφέρει ένα πλεονέκτημα.

Μορφή εξόδου:Η μονόχρωμη έκδοση εξάγει εικόνες καθαρής κλίμακας του γκρι, καθιστώντας την ιδανική για ποσοτική ανάλυση και τρισδιάστατη μέτρηση. Η έγχρωμη έκδοση εξάγει ακατέργαστα δεδομένα σε μορφή Bayer, απαιτώντας επακόλουθη χρωματική επεξεργασία για την επαναφορά πλήρους- έγχρωμων εικόνων.

Φασματική απόκριση:Η μονόχρωμη έκδοση καλύπτει όλο το φάσμα από το ορατό φως έως το κοντινό-υπέρυθρο, καθιστώντας την κατάλληλη για πολυφασματική απεικόνιση και απεικόνιση φθορισμού. Η έγχρωμη έκδοση επιτυγχάνει χρωματικό διαχωρισμό μέσω του φίλτρου Bayer, εξασφαλίζοντας ακριβή αναπαραγωγή χρωμάτων.

Μέρος II: Βασικά τεχνικά πλεονεκτήματα της σειράς IMX935

2.1 Τεχνολογία Pregius S: Διασφάλιση υψηλής ποιότητας εικόνας με μικροσκοπικά εικονοστοιχεία

Η σειρά IMX935 ενσωματώνει την αποκλειστική τεχνολογία παγκόσμιου κλείστρου Pregius S της Sony. Μέσω μιας φωτιζόμενης δομής εικονοστοιχείων με πίσω-και μιας στοιβαγμένης διαμόρφωσης, επιτυγχάνει υψηλή ευαισθησία και υψηλή χωρητικότητα κορεσμού μέσα σε ένα μικροσκοπικό pixel 2,74μm.

Η σημασία αυτής της τεχνολογικής ανακάλυψης περιλαμβάνει:

Διατήρηση εξαιρετικής απόδοσης σε χαμηλό{0}}φωτισμό, διασφαλίζοντας παράλληλα υψηλή πυκνότητα pixel.

Τα χαρακτηριστικά χαμηλού σκοτεινού ρεύματος εξασφαλίζουν καθαρή απεικόνιση σε περιβάλλοντα χαμηλού-φωτισμού.

Η υψηλή χωρητικότητα κορεσμού επεκτείνει το δυναμικό εύρος, διατηρώντας τις λεπτομέρειες τόσο στις επισημάνσεις όσο και στις σκιές σε μία μόνο έκθεση.

Η στοιβαγμένη δομή επιτρέπει την ενοποίηση διαφόρων λειτουργιών, ενισχύοντας την ολοκλήρωση του συστήματος.

2.2 Παγκόσμιο κλείστρο: Τέλεια λήψη κίνησης υψηλής-ταχύτητας

Σε αντίθεση με το ρολό που χρησιμοποιείται συνήθως στις κάμερες καταναλωτών, το IMX935 χρησιμοποιεί μια καθολική σχεδίαση κλείστρου όπου όλα τα pixel εκτίθενται ταυτόχρονα. Αυτό σημαίνει ότι κατά τη λήψη-μετακινούμενων αντικειμένων υψηλής ταχύτητας, δεν υπάρχει "εφέ ζελέ" όπου η εικόνα εμφανίζεται κεκλιμένη ή τεντωμένη.

Για ταχέως κινούμενα κυκλώματα, γκοφρέτες ή ηλεκτρονικά εξαρτήματα σε μια γραμμή βιομηχανικής παραγωγής, αυτό είναι ζωτικής σημασίας. Ακόμα κι αν το αντικείμενο κινείται κατά τη διάρκεια της περιόδου έκθεσης, το καθολικό κλείστρο διατηρεί τη γεωμετρική ακεραιότητα της μορφής του, παρέχοντας μια αξιόπιστη βάση για μετέπειτα μέτρηση και ανάλυση. Οποιαδήποτε μονάδα κάμερας ενδοσκοπίου υψηλής απόδοσης-που χρησιμοποιείται σε ένα δυναμικό χειρουργικό πεδίο επωφελείται πάρα πολύ από αυτό.

2.3 1-Λειτουργία λήψης HDR: Διατήρηση λεπτομερειών σε σύνθετες σκηνές

Η σειρά IMX935 είναι εξοπλισμένη με λειτουργία 1-Shot HDR, η οποία μπορεί να επεκτείνει το δυναμικό εύρος σε μία μόνο έκθεση, διατηρώντας παράλληλα τον αρχικό ρυθμό καρέ και την ανάλυση.

Αυτή η λειτουργία έχει σημαντική σημασία για τη βιομηχανική επιθεώρηση. Εξετάστε την επιθεώρηση PCB ως παράδειγμα: μια πλακέτα κυκλώματος περιέχει ταυτόχρονα υψηλής ανακλαστικής μεταλλικής συγκόλλησης και{1}}μαύρη μάσκα συγκόλλησης που απορροφά το φως, με αποτέλεσμα μια τεράστια διαφορά φωτεινότητας. Οι παραδοσιακοί αισθητήρες συχνά παλεύουν με αυτό, είτε υπερεκθέτοντας τα τονισμένα σημεία είτε υποεκθέτοντας τις σκιές. Η λειτουργία HDR μπορεί να διατηρήσει λεπτομέρειες και στις δύο περιοχές ταυτόχρονα, μειώνοντας σημαντικά το ποσοστό εσφαλμένης εκτίμησης. Για μια ευέλικτη κάμερα επιθεώρησης που χρησιμοποιείται στον ποιοτικό έλεγχο, αυτή η δυνατότητα είναι ανεκτίμητη.

2.4 Μονόχρωμες-Αποκλειστικές λειτουργίες Binning Pixel

Η μονόχρωμη έκδοση, IMX935 AMJ, υποστηρίζει διάφορες λειτουργίες binning pixel, συμπεριλαμβανομένων 2×1 οριζόντια, 1×2 κάθετη και 2×2 binning. Αυτές οι λειτουργίες επιτρέπουν τη διατήρηση της ανάλυσης προς την απαραίτητη κατεύθυνση, ενώ παράλληλα ενισχύουν την ευαισθησία και την ταχύτητα, προσαρμοσμένες στο σενάριο της εφαρμογής.

Σε εφαρμογές όπως η τρισδιάστατη προφιλομετρία με λέιζερ, αυτή η λειτουργία είναι ιδιαίτερα σημαντική. Διατηρώντας την κατακόρυφη ανάλυση ενώ εκτελείτε οριζόντια βιβλιοδεσία, είναι δυνατό να βελτιωθεί η αναλογία σήματος προς-θόρυβο και ο ρυθμός καρέ χωρίς να διακυβεύεται η ακρίβεια μέτρησης.

2.5 Έγχρωμη-Αποκλειστική λειτουργία ανάγνωσης χρωμάτων

Η έγχρωμη έκδοση, IMX935 AQJ, υποστηρίζει την ανάγνωση μόνο συγκεκριμένων έγχρωμων εικονοστοιχείων, επιτρέποντας την ανάγνωση υπό-δειγμάτων μπλε, κόκκινων ή πράσινων εικονοστοιχείων. Με την εναλλαγή μεταξύ υπο-εικονογράφησης δειγματοληψίας και απεικόνισης πλήρους-εικονοστοιχείου, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας μόνο αισθητήρας τόσο για τυπική έγχρωμη απεικόνιση όσο και για απεικόνιση κάτω από συγκεκριμένα μοτίβα φωτισμού μήκους κύματος.

Αυτή η λειτουργία έχει μοναδική αξία στην πολυφασματική απεικόνιση και την ανίχνευση φθορισμού, επιτρέποντας την ευέλικτη εναλλαγή μεταξύ διαφορετικών λειτουργιών απεικόνισης χωρίς αλλαγή του αισθητήρα.

2.6 Γ-Συμβατότητα βάσης: Μια σημαντική ευκολία για την ενοποίηση συστήματος

Οι διαστάσεις της σειράς IMX935 είναι συμβατές με την πιο πανταχού παρούσα βάση φακού στη μηχανική όραση: τη βάση C-. Η επίτευξη περίπου 24,55 εκατομμυρίων pixel με μέγεθος εικόνας 1,2 ιντσών προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα ενσωμάτωσης:

Άμεση συμβατότητα με μια τεράστια γκάμα υπαρχόντων φακών C-, εξαλείφοντας την ανάγκη για ειδικούς οπτικούς προσαρμογείς.

Βοηθά στη μείωση του συνολικού μεγέθους του συστήματος κάμερας, επιτρέποντας πιο συμπαγείς μονάδες όρασης.

Μειώνει το κόστος ολοκλήρωσης του συστήματος και συντομεύει τους κύκλους ανάπτυξης προϊόντων.

Ανοίγει το δρόμο για τη σμίκρυνση και την υψηλή απόδοση των βιομηχανικών καμερών.

Αυτό το καθιστά ιδανικό πυρήνα για μια μικρή μονάδα κάμερας σχεδιασμένη για βιομηχανικά περιβάλλοντα με περιορισμένο χώρο-.

2.7 Προηγμένη διεπαφή SLVS-EC

Η σειρά IMX935 υιοθετεί μια νέα έκδοση της διεπαφής υψηλής ταχύτητας SLVS-EC-, που υποστηρίζει ταχύτητες έως και 12,5 Gbps ανά λωρίδα. Ο υψηλός ρυθμός δεδομένων ενός καναλιού μπορεί να μειώσει τον αριθμό των λωρίδων που απαιτούνται για τη μετάδοση του ίδιου όγκου δεδομένων, επεκτείνοντας έτσι την επιλογή των FPGA.

Το IMX935 υποστηρίζει διαμορφώσεις πολλαπλών λωρίδων (8/6/4/2/1), επιτρέποντας στους ενοποιητές συστημάτων την ευελιξία να επιλέξουν με βάση τις ανάγκες εύρους ζώνης και τις δυνατότητες FPGA. Αυτό απλοποιεί τη σχεδίαση της πλακέτας υποστηρικτικής μονάδας κάμερας.

Μέρος III: Ανάλυση καταλληλότητας για μονάδες κάμερας ενδοσκοπίου

Αυτό είναι ένα ερώτημα που απασχολεί πρωταρχικά τους προγραμματιστές ιατρικών συσκευών: Μπορεί η σειρά IMX935 να χρησιμοποιηθεί σε μια μονάδα κάμερας ενδοσκοπίου;

3.1 Αξιολόγηση σκοπιμότητας

Από τεχνική άποψη, η σειρά IMX935 προσφέρει ευδιάκριτα πλεονεκτήματα για ενδοσκοπικές εφαρμογές, αλλά η καταλληλότητά της απαιτεί λεπτομερή ανάλυση.

Ανάλυση πλεονεκτήματος μεγέθους:Το μέγεθος συσκευασίας του αισθητήρα είναι 24,5 mm × 21,4 mm. Αν και αυτή η διάσταση εξακολουθεί να υπερβαίνει το όριο διαμέτρου 10–12 mm των παραδοσιακών εύκαμπτων άκρων ενδοσκοπίου, είναι μια δραματική μείωση σε σύγκριση με τη σειρά IMX927/928/929 που παρουσιάστηκε προηγουμένως (45 mm × 52 mm). Αυτό καθιστά το IMX935 μια πολύ πιο ρεαλιστική επιλογή για την επίτευξη εξαιρετικά{12}}υψηλής ανάλυσης σε άκαμπτα συστήματα ενδοσκοπίου.

Γ-Συμβατότητα τοποθέτησης:Η υποστήριξη της βάσης C- σημαίνει ότι το IMX935 μπορεί εύκολα να συνδεθεί με διάφορα ενδοσκοπικά οπτικά συστήματα και διεπαφές χειρουργικού μικροσκοπίου μέσω τυπικών προσαρμογέων. Αυτή είναι μια τεράστια ευκολία για την ενσωμάτωση συστημάτων ιατρικής απεικόνισης. Απλοποιεί τη σχεδίαση οποιασδήποτε μονάδας κάμερας USB που χρησιμοποιείται σε χειρουργικό περιβάλλον.

Πεδίο εφαρμογής:

Για άκαμπτα ενδοσκόπια όπως λαπαροσκόπια, θωρακοσκόπια και αρθροσκόπια, ο αισθητήρας μπορεί να τοποθετηθεί στην κεφαλή της κάμερας έξω από το σώμα, καθιστώντας τη διάσταση 24,5 mm × 21,4 mm απολύτως αποδεκτή.

Για την ενσωμάτωση χειρουργικού μικροσκοπίου, ο αισθητήρας μπορεί να τοποθετηθεί μέσα στο σώμα του μικροσκοπίου, χωρίς περιορισμούς μεγέθους.

Για βιομηχανικές εφαρμογές borescope, οι περιορισμοί μεγέθους είναι ακόμη πιο επιεικείς, καθιστώντας την ενσωμάτωση λιγότερο δύσκολη.

3.2 Μοναδική αξία για ενδοσκοπικές εφαρμογές

Εάν χρησιμοποιείται σε ένα σύστημα ενδοσκοπικής απεικόνισης, ποια μοναδικά πλεονεκτήματα προσφέρει η σειρά IMX935;

Κλινική αξία του καθολικού κλείστρου:Στη θωρακοσκοπική ή λαπαροσκοπική χειρουργική, οι καρδιακοί παλμοί, η αναπνευστική κίνηση και οι αγγειακοί παλμοί προκαλούν μετατόπιση ιστού. Ένα καθολικό κλείστρο μειώνει αποτελεσματικά το θάμπωμα κίνησης, παρέχοντας στους χειρουργούς πιο καθαρές εικόνες σε πραγματικό χρόνο. Αυτό είναι ζωτικής σημασίας για ευαίσθητες διαδικασίες όπως η αγγειακή αναστόμωση και η ανατομή νεύρων.

Δυνατότητα κλινικής εφαρμογής 225 fps:Ενώ η συνηθισμένη χειρουργική επέμβαση δεν απαιτεί τον ακραίο ρυθμό καρέ των 225 fps, σε ορισμένες εξειδικευμένες εφαρμογές όπως η ανάλυση κραδασμών φωνητικών χορδών, οι μελέτες κίνησης της καρδιακής βαλβίδας και η οφθαλμική απεικόνιση υψηλής-ταχύτητας, αυτός ο εξαιρετικά-υψηλός ρυθμός καρέ μπορεί να καταγράψει δυναμικές λεπτομέρειες που τα παραδοσιακά ενδοσκόπια δεν μπορούν να καταγράψουν.

Προοπτικές εφαρμογής φθορισμού της μονόχρωμης έκδοσης:Η υψηλή ευαισθησία του μονόχρωμου IMX935 AMJ, σε συνδυασμό με την ενίσχυση ευαισθησίας από τις λειτουργίες binning του, το καθιστά εξαιρετικά κατάλληλο- για απεικόνιση φθορισμού Indocyanine Green (ICG). Σε επεμβάσεις ηπατοχολικών και ογκολογικών επεμβάσεων που καθοδηγούνται με ICG-, ένας μονόχρωμος αισθητήρας μπορεί να συλλάβει πιο καθαρά τα σήματα φθορισμού κοντά-υπέρυθρου, βοηθώντας τους χειρουργούς να εντοπίσουν τα όρια του όγκου και τη λεμφική παροχέτευση. Για αυτήν την εργασία, μπορεί κάλλιστα να είναι η καλύτερη διαθέσιμη μονάδα κάμερας.

Αξία της αυθεντικής αναπαραγωγής χρώματος στην έγχρωμη έκδοση:Το έγχρωμο IMX935 AQJ είναι κατάλληλο για χειρουργικά σενάρια που απαιτούν ακριβή χρωματική κρίση ιστού, όπως αναγνώριση γαστρεντερικών αλλοιώσεων και λαπαροσκοπική εξερεύνηση. Η εξαιρετικά{3}}υψηλή ανάλυση 24,55 MP επιτρέπει στους χειρουργούς να διατηρούν ένα ευρύ οπτικό πεδίο ενώ μεγεθύνουν ύποπτες περιοχές για πιο προσεκτική επιθεώρηση χωρίς να χάνουν λεπτομέρειες.

Κλινική σημασία της ενεργειακής απόδοσης:Σε σύγκριση με το IMX925, το IMX935 καταναλώνει λιγότερη ενέργεια, κάτι που είναι ιδιαίτερα σημαντικό για χειρουργικό εξοπλισμό που χρειάζεται να λειτουργεί για μεγάλες περιόδους. Η χαμηλότερη παραγωγή θερμότητας μεταφράζεται σε πιο σταθερή ποιότητα εικόνας και μια πιο άνετη κλινική εμπειρία.

3.3 Σύγκριση με κύριους αισθητήρες ενδοσκοπίου

Το IMX935 επιτυγχάνει εξαιρετική ισορροπία μεταξύ ανάλυσης, ταχύτητας και κατανάλωσης ενέργειας, καθιστώντας το ιδανική επιλογή για άκαμπτες εφαρμογές ενδοσκοπίου που απαιτούν υψηλή απόδοση και ενεργειακή απόδοση. Το μέγεθος και οι δυνατότητές του το καθιστούν βασικό υποψήφιο για την επόμενη γενιά σχεδίασης μονάδας κάμερας ενδοσκοπίου.

Μέρος IV: Πανόραμα Κύριων Πεδίων Εφαρμογών

4.1 2Αυτόματη οπτική επιθεώρηση D/3D (AOI)

Η κύρια αγορά-στόχος για τη σειρά IMX935 είναι η Αυτόματη Οπτική Επιθεώρηση, μια από τις πιο σημαντικές εφαρμογές της μηχανικής όρασης στη βιομηχανία.

Στην κατασκευή ηλεκτρονικών ειδών, καθώς επιταχύνεται η τάση προς τη σμίκρυνση των εξαρτημάτων, ο παραδοσιακός εξοπλισμός επιθεώρησης αντιμετωπίζει την πρόκληση της ανεπαρκούς ανάλυσης. Η ανάλυση 24,55MP επιτρέπει σε μία λήψη να καλύψει μεγαλύτερη περιοχή ενός PCB, διατηρώντας παράλληλα σαφή αναγνώριση των μικρο-στοιχείων. Το καθολικό κλείστρο εξασφαλίζει εικόνες χωρίς παραμόρφωση-των πλακών κυκλωμάτων που κινούνται με υψηλή ταχύτητα και το 1-Shot HDR διατηρεί ταυτόχρονα τις λεπτομέρειες τόσο στα μεταλλικά μαξιλαράκια όσο και στο σκούρο υπόστρωμα. Οποιαδήποτε κάμερα ελέγχου{10}}υψηλού επιπέδου που έχει κατασκευαστεί για AOI θα επωφεληθεί από αυτόν τον αισθητήρα. Σε εφαρμογές 3D AOI, η υψηλή αναλογία σήματος{11}}προς θόρυβο της μονόχρωμης έκδοσης μεταφράζεται άμεσα σε πιο ακριβή αποτελέσματα μέτρησης ύψους.

4.2 3Επιθεώρηση D (Μέθοδος ελαφριάς κοπής)

Η τρισδιάστατη επιθεώρηση που βασίζεται στη μέθοδο κοπής φωτός περιλαμβάνει την προβολή μιας γραμμής λέιζερ σε ένα αντικείμενο και τη χρήση μιας κάμερας για τη λήψη του ανακλώμενου φωτός, λαμβάνοντας έτσι πληροφορίες περιγράμματος όπως ύψος, θέση και σχήμα του αντικειμένου υπό επιθεώρηση.

Ο υψηλός ρυθμός καρέ και τα γενικά χαρακτηριστικά κλείστρου της σειράς IMX935 τα καθιστούν εξαιρετικά-κατάλληλα για εφαρμογές ελαφριάς κοπής. Η έξοδος 10-bit 200 fps επιτρέπει την επιτόπια επιθεώρηση υψηλής-ταχύτητας και το καθολικό κλείστρο εξασφαλίζει ακριβή λήψη της γραμμής λέιζερ. Για να βελτιώσει την ακρίβεια 3D σε περιβάλλοντα που απαιτούν υψηλότερη αντίθεση, η μονόχρωμη έκδοση μπορεί να χρησιμοποιήσει τις λειτουργίες binning για βελτιωμένη ευαισθησία.

4.3 3Επιθεώρηση D (Μέθοδος δομημένου φωτός)

Η τρισδιάστατη μέτρηση με βάση τη μέθοδο δομημένου φωτός χρησιμοποιεί προβολέα ή λέιζερ για την προβολή ενός συγκεκριμένου μοτίβου στο αντικείμενο-στόχο. Με την ανάλυση της παραμόρφωσης του μοτίβου στην εικόνα που τραβήξατε, επιτυγχάνονται τρισδιάστατες μετρήσεις υψηλής ακρίβειας{{2}.

Ο υψηλός ρυθμός καρέ και η υψηλή ανάλυση της σειράς IMX935 επιτρέπουν μεγάλες-μετρήσεις 3D σε σύντομο χρονικό διάστημα, μειώνοντας τον χρόνο επιθεώρησης και επιτυγχάνοντας πιο ακριβή αποτελέσματα. Η έξοδος υψηλής ταχύτητας 225 fps-επαρκεί για να καλύψει τις ανάγκες των περισσότερων δομημένων συστημάτων μέτρησης τρισδιάστατου φωτός.

4.4 Ογκομετρική Απεικόνιση και Αθλητική Ανάλυση

Η τεχνολογία ογκομετρικής απεικόνισης στοχεύει στην καταγραφή της κίνησης ανθρώπων ή αντικειμένων στον τρισδιάστατο χώρο και την ψηφιακή αναπαραγωγή της. Ο υψηλός ρυθμός καρέ και το καθολικό κλείστρο της σειράς IMX935 επιτρέπουν την απεικόνιση υψηλής{3}}ανάλυσης των γρήγορων-κινούμενων θεμάτων, τη λήψη λεπτών λεπτομερειών χωρίς θαμπάδα κίνησης.

Στην αθλητική ανάλυση, αυτό βοηθά στην ανάλυση των κινήσεων των αθλητών, στη βελτίωση της ακρίβειας της αναπαραγωγής κίνησης και στην ενίσχυση του οπτικού ρεαλισμού.

4.5 Επιθεώρηση ημιαγωγών και ηλεκτρονικών ακριβείας

Εφαρμογές όπως η ανίχνευση ελαττωμάτων γκοφρέτας, η επιθεώρηση ποιότητας συσκευασίας τσιπ και η επιθεώρηση μάσκας έχουν όλο και πιο αυστηρές απαιτήσεις ανάλυσης. Η υψηλή πυκνότητα εικονοστοιχείων της σειράς IMX935 επιτρέπει την κάλυψη μεγαλύτερης περιοχής γκοφρέτας σε μία λήψη, μειώνοντας την ανάγκη για ραφές εικόνας και βελτιώνοντας την αποτελεσματικότητα της επιθεώρησης.

4.6 Επιθεώρηση μπαταρίας ιόντων λιθίου{{1}

Με την επέκταση της βιομηχανίας νέων ενεργειακών οχημάτων, ο έλεγχος ποιότητας των μπαταριών λιθίου έχει γίνει κρίσιμος. Εφαρμογές όπως έλεγχοι ομοιομορφίας επίστρωσης ηλεκτροδίων, επιθεώρηση ελαττώματος διαχωριστή και μέτρηση ευθυγράμμισης ηλεκτροδίων απαιτούν όλα συστήματα απεικόνισης με υψηλή ανάλυση και ευαισθησία. Η έξοδος 225 fps της σειράς IMX935 ταιριάζει με τις ανάγκες επιθεώρησης των περισσότερων γραμμών παραγωγής μπαταριών λιθίου.

4.7 Επιθεώρηση οθόνης επίπεδης οθόνης

Η ανίχνευση ελαττώματος σε επίπεδο pixel-σε πάνελ OLED και LCD απαιτεί συστήματα απεικόνισης υψηλής ανάλυσης{{1}. Η ανάλυση 24,55 MP του IMX935 του επιτρέπει να καταγράφει ταυτόχρονα μικρο-ελαττώματα σε πολλές περιοχές ενός μεγάλου πάνελ οθόνης σε μία λήψη.

4.8 Επιστημονική Έρευνα και Επαγγελματική Απεικόνιση

Σε τομείς όπως η καταγραφή φυσικών φαινομένων υψηλής-ταχύτητας και η ανάλυση βιολογικής κίνησης, η σειρά IMX935 παρουσιάζει μεγάλες δυνατότητες. Το καθολικό κλείστρο εξασφαλίζει τη γεωμετρική πιστότητα της καταγραφόμενης κίνησης, ενώ η υψηλή ανάλυση παρέχει άφθονες λεπτομέρειες για μετέπειτα ανάλυση.

Μέρος V: Συστάσεις επιλογής

Σενάρια για την επιλογή της μονόχρωμης έκδοσης (IMX935 AMJ):

Ο στόχος επιθεώρησης δεν βασίζεται σε πληροφορίες χρώματος, όπως γκοφρέτες ημιαγωγών, μεταλλικά μέρη ακριβείας ή ηλεκτρόδια μπαταρίας λιθίου.

Χρησιμοποιώντας δομημένο φως ή λέιζερ για τρισδιάστατη μέτρηση, εξαγωγή χαρτών ύψους.

Λειτουργία σε περιβάλλοντα χαμηλού-φωτισμού όπου απαιτείται μέγιστη ευαισθησία.

Εκτέλεση φθορισμού ή πολυφασματικής απεικόνισης που απαιτεί υψηλή απόκριση στην εγγύς-υπέρυθρη ζώνη.

Διεξαγωγή ποσοτικής ανάλυσης όπου οι μετρήσεις και οι κρίσεις βασίζονται σε τιμές κλίμακας του γκρι.

Χρειάζεται να χρησιμοποιήσετε τις αποκλειστικές λειτουργίες binning pixel της μονόχρωμης έκδοσης για να βελτιώσετε την ευαισθησία.

Σενάρια για την επιλογή της έγχρωμης έκδοσης (IMX935 AQJ):

Ο στόχος επιθεώρησης περιλαμβάνει στοιχεία ή δείκτες με χρώμα-.

Απαιτείται αξιολόγηση της συνοχής του χρώματος, όπως στη φαρμακευτική συσκευασία ή στον ποιοτικό έλεγχο εκτύπωσης.

Πρέπει να εξάγονται έξυπνες έγχρωμες εικόνες για μη αυτόματη αναθεώρηση ή παρουσίαση.

Η επιθεώρηση περιλαμβάνει ταξινόμηση βάσει χρώματος-, όπως ταξινόμηση τροφίμων.

Οι πληροφορίες από πολλαπλά έγχρωμα κανάλια πρέπει να καταγράφονται ταυτόχρονα.

Χρειάζεται να χρησιμοποιηθεί η αποκλειστική λειτουργία έγχρωμης ανάγνωσης της έγχρωμης έκδοσης για πολυφασματική απεικόνιση.

Σενάρια για την επιλογή IMX935 έναντι IMX925:

Οι απαιτήσεις ρυθμού καρέ είναι μέτριες και τα 225 fps είναι επαρκή για την εφαρμογή.

Δίνεται μεγαλύτερη έμφαση στην κατανάλωση ενέργειας του συστήματος και στην ενεργειακή απόδοση.

Υπάρχει η επιθυμία να μειωθούν οι απαιτήσεις εύρους ζώνης δεδομένων και να απλοποιηθεί ο σχεδιασμός του συστήματος.

Επιδιώκεται ένα πιο ανταγωνιστικό κόστος συστήματος.

Η εφαρμογή απαιτεί μεγάλες περιόδους συνεχούς λειτουργίας με υψηλότερες απαιτήσεις απαγωγής θερμότητας.

Μέρος VI: Θέματα ολοκλήρωσης συστήματος

6.1 Διεπαφή και εύρος ζώνης

Η σειρά IMX935 υποστηρίζει τη νέα έκδοση της διεπαφής SLVS-EC, με ταχύτητες έως και 12,5 Gbps ανά λωρίδα. Η έξοδος εικόνων 8-bit 24,5 MP στα 225 fps παράγει ρυθμό δεδομένων περίπου 5,5 δισεκατομμυρίων pixel ανά δευτερόλεπτο, που αντιστοιχεί σε απαίτηση εύρους ζώνης περίπου 44 Gbps. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας διαμορφώσεις 4 λωρίδων ή 2 λωρίδων, παρέχοντας ευελιξία για την ενοποίηση του συστήματος. Αυτό αποτελεί βασικό στοιχείο κατά το σχεδιασμό της πλακέτας της μονάδας υποστήριξης της κάμερας.

6.2 Σύνδεση με Mainstream Πλατφόρμες

Αρκετοί κατασκευαστές βιομηχανικών καμερών έχουν ήδη αρχίσει να αναπτύσσουν προϊόντα βασισμένα στη σειρά IMX925/IMX935. Η FRAMOS, για παράδειγμα, προσφέρει δείγματα μηχανικής, με τη μονόχρωμη έκδοση διαθέσιμη για πρώιμη παραγγελία και την έγχρωμη έκδοση αναμένεται να παρέχει δείγματα μηχανικής τον Σεπτέμβριο του 2025. Οι ενοποιητές συστημάτων μπορούν είτε να υιοθετήσουν απευθείας ώριμες πλατφόρμες κάμερας είτε να αναπτύξουν τις δικές τους βασισμένες σε σχέδια αναφοράς.

6.3 C-Συμβατότητα φακού βάσης

Το φορμά 1,2-ιντσών του IMX935 είναι συμβατό με φακούς βάσης C-, το πιο διαδεδομένο πρότυπο για βιομηχανικές κάμερες. Οι ολοκληρωτές συστημάτων μπορούν να επιλέξουν απευθείας από μια τεράστια γκάμα υπαρχόντων προϊόντων φακών C-mount, εξαλείφοντας την ανάγκη για ειδική οπτική σχεδίαση.

6.4 Θερμικός σχεδιασμός

Η σειρά IMX935 καταναλώνει λιγότερη ενέργεια όταν τρέχει στα 225 fps σε σύγκριση με τη IMX925. Ο βελτιστοποιημένος{3}}ενεργειακά αποδοτικός σχεδιασμός της Sony έχει βελτιώσει την ενεργειακή απόδοση υπερδιπλάσια από εκείνη των συμβατικών προϊόντων, μειώνοντας περαιτέρω τις απαιτήσεις ψύξης. Αυτό κάνει το IMX935 πιο κατάλληλο για σχέδια και εφαρμογές compact φωτογραφικών μηχανών που απαιτούν μεγάλες περιόδους συνεχούς λειτουργίας.

6.5 Πληροφορίες διαθεσιμότητας δειγμάτων

Σύμφωνα με την επίσημη κυκλοφορία της Sony, η σειρά IMX935 έχει προγραμματιστεί να ξεκινήσει τη δειγματοληψία τον Μάιο του 2025. Συνεργάτες όπως η FRAMOS έχουν ήδη ανοίξει κρατήσεις για δείγματα μηχανικής, με πρώτη τη μονόχρωμη έκδοση και την έγχρωμη έκδοση που αναμένεται να παρέχει δείγματα μηχανικής τον Σεπτέμβριο του 2025.

Μέρος VII: Προοπτικές τεχνολογίας και αντίκτυπος στον κλάδο

Η εισαγωγή της σειράς Sony IMX935 ολοκληρώνει τη σειρά προϊόντων σε επίπεδο ανάλυσης 24,5 MP στην τεχνολογική πλατφόρμα Pregius S. Σε σύγκριση με το IMX925, το IMX935, με το ρυθμό καρέ 225 fps, προσφέρει μια πιο ισορροπημένη επιλογή όσον αφορά την κατανάλωση ενέργειας, το εύρος ζώνης του συστήματος και το κόστος.

Αυτή η στρατηγική προϊόντος αντικατοπτρίζει τη βαθιά κατανόηση της Sony για τις διαφορετικές ανάγκες της αγοράς βιομηχανικής όρασης. Δεν απαιτούν όλες οι εφαρμογές την εξαιρετική ταχύτητα των 442 fps. Αντίθετα, η εστίαση στην ενεργειακή απόδοση, την ευκολία της ολοκλήρωσης του συστήματος και την{2}}αποτελεσματικότητα είναι μια κοινή απαίτηση που μοιράζεται ένας τεράστιος αριθμός βιομηχανικών χρηστών.

Για τους ενοποιητές συστημάτων, η σχεδίαση συμβατή με pin-της σειράς IMX935 επιτρέπει την ευέλικτη εναλλαγή με το IMX925 στην ίδια πλατφόρμα κάμερας. Αυτό σημαίνει ότι οι κατασκευαστές καμερών μπορούν να δημιουργήσουν μια καθολική πλατφόρμα υλικού και να επιλέγουν με ευελιξία μεταξύ ταχύτητας και κατανάλωσης ενέργειας με βάση τις απαιτήσεις των πελατών, συντομεύοντας σημαντικά τους κύκλους ανάπτυξης προϊόντων.

Για τους προγραμματιστές ιατρικών συσκευών, η σημαντική ανακάλυψη σε μέγεθος που επιτεύχθηκε από τη σειρά IMX935 την καθιστά μια πιο ρεαλιστική επιλογή για την επίτευξη εξαιρετικά{1}}υψηλής ανάλυσης σε άκαμπτα συστήματα ενδοσκοπίου και χειρουργικού μικροσκοπίου. Οι προοπτικές εφαρμογής της μονόχρωμης έκδοσης στην απεικόνιση φθορισμού και η δυνατότητα απεικόνισης υψηλής ταχύτητας 225 fps-για την καταγραφή γρήγορων φυσιολογικών κινήσεων, αξίζουν ιδιαίτερα προσοχή.

Για τους τελικούς-χρήστες, αυτό σημαίνει ότι το εύρος των επιλογών για τον εξοπλισμό επιθεώρησης έχει διευρυνθεί περαιτέρω. Είτε χρειάζεται εξαιρετική ταχύτητα είτε για μια ισορροπημένη ενεργειακά-αποδοτική λύση, μπορεί να βρεθεί ένα αντίστοιχο σχέδιο αισθητήρων.

Σύναψη

Το IMX935 AMJ και το IMX935 AQJ είναι δύο προϊόντα με ακρίβεια στην τεχνολογική πλατφόρμα Pregius S της Sony. Επιτυγχάνουν εξαιρετική ισορροπία μεταξύ ανάλυσης 24,55 MP, υψηλής ταχύτητας 225 fps-και συμπαγούς μορφής 1,2- ιντσών, παρέχοντας μια ιδανική επιλογή βασικών στοιχείων για εφαρμογές βιομηχανικής όρασης που απαιτούν απεικόνιση υψηλής απόδοσης, αλλά δίνουν μεγαλύτερη έμφαση στην ενεργειακή απόδοση και το κόστος του συστήματος.

Σε σύγκριση με το IMX925 που εστιάζεται- στην ταχύτητα, το IMX935 ανταποκρίνεται στις ανάγκες ενός τεράστιου αριθμού κλασικών σεναρίων βιομηχανικής επιθεώρησης με χαμηλότερη κατανάλωση ενέργειας και μειωμένες απαιτήσεις εύρους ζώνης συστήματος. Τα δύο αλληλοσυμπληρώνονται, δημιουργώντας μαζί μια ολοκληρωμένη λύση απεικόνισης υψηλής-ταχύτητας 24,5 MP.

Για τους προγραμματιστές ιατρικών συσκευών, αν και η άμεση ενσωμάτωση στο άκρο ενός εύκαμπτου ενδοσκοπίου παραμένει μια πρόκληση διαστάσεων, σε τομείς όπως τα άκαμπτα ενδοσκόπια, τα χειρουργικά μικροσκόπια και ο εξοπλισμός αιθουσών εξέτασης, η σειρά IMX935 προσφέρει την τεχνική δυνατότητα για δυναμική απεικόνιση εξαιρετικά{1}}υψηλής- ευκρίνειας. Οι προοπτικές εφαρμογής της μονόχρωμης έκδοσης στην κατευθυνόμενη χειρουργική με φθορισμό ICG-, μαζί με την εξαιρετική ενεργειακή της απόδοση, αξίζουν ιδιαίτερης προσοχής. Είτε ως ο πυρήνας μιας επόμενης-γενιάς μονάδας κάμερας ενδοσκοπίου, μιας εξειδικευμένης κάμερας ελέγχου ή μιας ευέλικτης μονάδας μικρής κάμερας για OEM, το IMX935 θέτει ένα νέο πρότυπο για ισορροπημένη απόδοση.