Sensor Sony IMX936: Obturador Global de 12.4MP para Visión Artificial de alta velocidad
El sensor Sony IMX936 es un sensor de imagen CMOS de 12,4 megapíxeles con global shutter diseñado para imagen industrial de alta velocidad. Con 4128 × 3008 píxeles efectivos, un tamaño de píxel de 2,74 µm y velocidades de lectura de más de 300 fotogramas por segundo, combina una alta resolución con la velocidad requerida para aplicaciones exigentes de visión artificial.
En VA Imaging, el Sony IMX936 se utiliza en cámaras CoaXPress de alta velocidad de nuestra serie MARS. Estas cámaras están disponibles en monocromo y color y pueden capturar imágenes a resolución completa de hasta 302 fps, lo que las hace especialmente adecuadas para sistemas de inspección industrial en los que tanto el detalle de imagen como el rendimiento son importantes.
Especificaciones del sensor Sony IMX936
El Sony IMX936 es un sensor de imagen CMOS con global shutter desarrollado para aplicaciones de imagen industrial que requieren adquisición de alta velocidad sin sacrificar la resolución.
| Tecnología del sensor | CMOS |
|---|---|
| Resolución efectiva | Aprox. 12,41 MP |
| Píxeles efectivos | 4128 × 3008 |
| Tamaño de píxel | 2,74 × 2,74 µm |
| Tamaño del sensor | Tipo 1/1.1 |
| Diagonal del sensor | 14,0 mm |
| Tipo de obturador | Global shutter |
| Lectura de 8 bits | Hasta 339 fps |
| Lectura de 10 bits | Hasta 302 fps |
| Lectura de 12 bits | Hasta 162 fps |
| Salida del sensor | SLVS-EC |
| Versiones disponibles | Monocromo y color Bayer |
Sony especifica una velocidad máxima de lectura de todos los píxeles de aproximadamente 302 fps con salida de 10 bits, mientras que el funcionamiento a 8 bits puede alcanzar aproximadamente 339 fps.
Esta combinación de resolución de 12,4 MP y una frecuencia de imagen muy alta es una de las características definitorias del IMX936.
¿Qué hace diferente al Sony IMX936?
La principal ventaja del Sony IMX936 es que combina alta resolución espacial con una adquisición de imágenes muy rápida.
Las aplicaciones de visión artificial a menudo se enfrentan a un compromiso entre resolución y velocidad. Los sensores de mayor resolución generan más datos de imagen, lo que puede reducir la frecuencia de imagen máxima alcanzable. El IMX936 está diseñado para reducir este compromiso al proporcionar aproximadamente 12,4 megapíxeles y seguir admitiendo adquisición a más de 300 fps.
Esto resulta especialmente útil en aplicaciones en las que es necesario inspeccionar características pequeñas en objetos que se desplazan rápidamente.
La arquitectura global shutter es igualmente importante. En lugar de exponer diferentes filas del sensor en momentos distintos, un global shutter expone la imagen completa simultáneamente. Esto ayuda a evitar la distorsión geométrica al capturar componentes en movimiento o procesos de producción rápidos.
Para sistemas de visión artificial que incluyen transportadores, componentes giratorios o escenas que cambian rápidamente, esto puede proporcionar una ventaja significativa frente a los sensores rolling shutter.
Sony IMX936 y tecnología Pregius S
El Sony IMX936 pertenece a la generación de sensores industriales con global shutter de Sony que utiliza tecnología Pregius S.
Pregius S combina un global shutter con una estructura de píxeles retroiluminada. La arquitectura permite a Sony utilizar píxeles relativamente pequeños de 2.74 µm manteniendo las características necesarias para la imagen industrial.
Los píxeles más pequeños permiten alcanzar una resolución relativamente alta dentro de un formato de sensor compacto. El IMX936 tiene aproximadamente 12.41 megapíxeles efectivos y mantiene un área de imagen diagonal de 14.0 mm.
Sony desarrolló esta familia de sensores para aplicaciones de visión artificial cada vez más exigentes en ámbitos como la inspección electrónica, la fabricación de precisión y la inspección óptica automatizada.
El IMX936 pertenece a la misma generación de sensores de alta velocidad que el IMX925, IMX926 y el IMX935. Dentro de esta familia, el IMX936 combina una resolución de 4128 × 3008 con una lectura de alta velocidad que alcanza aproximadamente 302 fps con salida de 10-bit.
Por qué el Sony IMX936 es adecuado para la Visión Artificial de alta velocidad
El Sony IMX936 es especialmente adecuado para aplicaciones en las que aumentar la velocidad de inspección no puede producirse a costa del detalle de la imagen.
Con 4128 × 3008 píxeles, el sensor proporciona suficiente resolución para capturar características pequeñas en un campo de visión relativamente amplio. Al mismo tiempo, su lectura de alta velocidad permite capturar cientos de imágenes completas cada segundo.
Esto puede ser valioso cuando el rendimiento de producción es alto o cuando se necesitan capturar varias imágenes durante un ciclo de inspección muy corto.
Las altas velocidades de fotogramas también pueden proporcionar mayor flexibilidad en aplicaciones que implican análisis de movimiento, imágenes 3D o exposiciones múltiples. En lugar de depender de una sola imagen, un sistema de visión artificial puede capturar una secuencia de imágenes mientras el objeto permanece dentro del área de inspección.
El global shutter respalda aún más estas aplicaciones al garantizar que los objetos en movimiento se capturen sin la distorsión característica asociada con los sensores rolling shutter.
Cámaras industriales con el sensor Sony IMX936
VA Imaging ofrece cámaras industriales basadas en el sensor Sony IMX936 para aplicaciones de visión artificial que requieren tanto alta resolución como alta velocidad de adquisición.
Nuestra gama actual de cámaras IMX936 utiliza la interfaz CoaXPress, que proporciona el ancho de banda necesario para transferir la gran cantidad de datos de imagen generados por el sensor.
Las cámaras están disponibles en configuraciones monocromática y en color.
La versión monocromática suele ser adecuada para tareas de inspección basadas en contraste, forma, dimensiones, bordes o características de la superficie. También puede combinarse con longitudes de onda de iluminación específicas y filtros ópticos para resaltar características específicas del producto.
La versión en color es adecuada cuando el propio color forma parte de la decisión de inspección, como al identificar componentes de colores, etiquetas, marcajes o variantes de producto.
Ambos modelos capturan imágenes a 4128 × 3008 píxeles a hasta aproximadamente 302 fps. Las cámaras utilizan cuatro conexiones CXP-12 y una interfaz de objetivo C-mount.
MARS-1240-302X2M-NF
Cámara CoaXPress de 12,4 MP con sensor Sony IMX936 para visión artificial monocromática de alta velocidad.
MARS-1240-302X2C-NF
Cámara CoaXPress de 12,4 MP con sensor Sony IMX936 para visión artificial en color de alta velocidad.
¿Cámara IMX936 monocromática o en color?
La elección entre una cámara IMX936 monocromática y una en color depende de qué información necesita extraer el sistema de visión artificial de la imagen.
Una cámara IMX936 monocromática es generalmente la opción preferida cuando la inspección se basa en la geometría o la intensidad en lugar del color.
Ejemplos típicos incluyen:
- detección de bordes
- medición dimensional
- detección de defectos superficiales
- inspección de formas
- OCR con iluminación controlada
- posicionamiento de alta velocidad
- inspección mediante iluminación de banda estrecha
Sin una matriz de filtros de color, las imágenes monocromáticas también suelen ser adecuadas para aplicaciones en las que es importante el máximo contraste de imagen.
Una cámara IMX936 en color es más adecuada cuando la inspección necesita distinguir entre colores o evaluar características del producto relacionadas con el color.
Esto puede incluir:
- comprobación de componentes de colores
- verificación de etiquetas o embalajes
- identificación de variantes de producto
- inspección de marcas de colores
- detección de diferencias que no pueden separarse de forma fiable en escala de grises
Ambas versiones conservan la misma ventaja fundamental de la IMX936: imágenes de global shutter de alta resolución a velocidades de fotogramas muy altas.
Aplicaciones para cámaras Sony IMX936
Las cámaras Sony IMX936 son especialmente relevantes para aplicaciones en las que los objetos se mueven rápidamente mientras los pequeños detalles deben seguir siendo visibles.
Inspección óptica automatizada de alta velocidad
La inspección óptica automatizada puede requerir tiempos de adquisición de imágenes muy cortos cuando los productos se desplazan continuamente por una línea de producción.
La combinación de una resolución de 12.4MP y una frecuencia de imagen superior a 300 fps hace que el IMX936 sea adecuado para inspeccionar componentes pequeños sin reducir sustancialmente el rendimiento del sistema.
Inspección de electrónica y semiconductores
Los componentes electrónicos suelen contener características muy pequeñas que requieren una resolución de sensor relativamente alta.
Al mismo tiempo, las líneas de producción de semiconductores y electrónica pueden funcionar a altas velocidades. Por lo tanto, el IMX936 puede resultar útil cuando la adquisición detallada de imágenes debe combinarse con ciclos de inspección cortos.
Visión artificial 3D
Las altas frecuencias de imagen también pueden resultar útiles en la visión artificial 3D.
Los sistemas de luz estructurada, por ejemplo, pueden proyectar varios patrones sobre un objeto y capturar una imagen independiente para cada patrón.
Una cámara más rápida puede reducir el tiempo necesario para capturar la secuencia completa.
Clasificación de alta velocidad
Los sistemas de clasificación suelen requerir que la cámara inspeccione grandes cantidades de objetos en un breve período.
Dependiendo del campo de visión y del tamaño de característica requerido, una combinación de alta resolución y alta frecuencia de imagen puede ayudar a aumentar el rendimiento mientras se mantiene suficiente información de imagen para una clasificación fiable.
Aplicaciones de movimiento e investigación
El IMX936 también puede resultar útil fuera de la inspección de producción convencional.
Las aplicaciones que analizan procesos que cambian rápidamente pueden beneficiarse de capturar cientos de imágenes de alta resolución por segundo. Esto incluye investigación de ingeniería, análisis de movimiento y otros sistemas técnicos de imágenes en los que es necesario observar etapas individuales de un evento rápido.
Elegir un Objetivo para el Sony IMX936
La selección del objetivo es especialmente importante al utilizar un sensor de alta resolución con píxeles pequeños.
El Sony IMX936 utiliza píxeles de 2,74 µm, lo que significa que el sistema óptico debe proporcionar suficiente poder de resolución para aprovechar eficazmente la resolución del sensor.
Las cámaras IMX936 de VA Imaging utilizan una interfaz de objetivo C-mount, lo que las hace compatibles con una amplia gama de objetivos para visión artificial industriales.
Al seleccionar un objetivo, tenga en cuenta:
- tamaño del sensor y círculo de imagen requerido
- distancia de trabajo
- campo de visión requerido
- distancia focal
- resolución espacial requerida
- apertura
- profundidad de campo
- longitud de onda de iluminación
Por lo tanto, el objetivo debe seleccionarse en función de la configuración óptica completa y no solo de una clasificación de megapíxeles indicada.
Para aplicaciones con requisitos exigentes de resolución, calcular la resolución requerida en el lado del objeto y el campo de visión antes de seleccionar el objetivo puede ayudar a evitar que la óptica se convierta en el factor limitante del sistema.
¿Es el Sony IMX936 el sensor adecuado para su aplicación?
El Sony IMX936 es una opción sólida cuando se requieren tanto alta resolución como una velocidad de adquisición muy alta.
Su resolución de 12.4MP proporciona suficiente detalle de imagen para exigentes tareas de inspección industrial, mientras que su global shutter permite capturar objetos en movimiento sin distorsión por rolling-shutter. Una velocidad máxima de lectura de aproximadamente 302 fps a 10 bit lo hace especialmente relevante para aplicaciones de alto rendimiento.
Sin embargo, este nivel de rendimiento también impone mayores requisitos al resto del sistema de visión.
La interfaz de cámara, el frame grabber, el ordenador, el almacenamiento, la óptica y la iluminación deben ser capaces de admitir la velocidad de adquisición requerida. Un sensor de alta velocidad por sí solo no hace automáticamente que todo un sistema de visión artificial sea más rápido.
Para aplicaciones en las que no se requieren 300 fps, una interfaz de cámara con menor ancho de banda puede proporcionar una solución más sencilla.
Cuando el máximo rendimiento, las imágenes detalladas y el rendimiento de global shutter son prioridades, la combinación de Sony IMX936 y CoaXPress proporciona una plataforma sólida para sistemas de visión artificial exigentes.
¿Le interesa utilizar el Sony IMX936 en su aplicación de visión artificial?
Contacte con VA Imaging para obtener ayuda para seleccionar la cámara y la configuración adecuadas para su instalación.