Sensore Sony IMX936: Global Shutter da 12.4MP per Machine Vision ad alta velocità
Il sensore Sony IMX936 è un sensore d'immagine CMOS global shutter da 12,4 megapixel progettato per l'imaging industriale ad alta velocità. Con 4128 × 3008 pixel effettivi, una dimensione pixel di 2,74 µm e velocità di lettura superiori a 300 fotogrammi al secondo, combina un'elevata risoluzione con la velocità richiesta per le applicazioni di machine vision più esigenti.
In VA Imaging, il Sony IMX936 viene utilizzato in telecamere CoaXPress ad alta velocità della nostra serie MARS. Queste telecamere sono disponibili in monocromatico e a colori e possono acquisire immagini a piena risoluzione fino a 302 fps, risultando particolarmente adatte per sistemi di ispezione industriale in cui sono importanti sia il dettaglio dell'immagine sia la produttività.
Specifiche del sensore Sony IMX936
Il Sony IMX936 è un sensore d'immagine CMOS con global shutter sviluppato per applicazioni di imaging industriale che richiedono acquisizione ad alta velocità senza sacrificare la risoluzione.
| Tecnologia del sensore | CMOS |
|---|---|
| Risoluzione effettiva | Circa 12,41 MP |
| Pixel effettivi | 4128 × 3008 |
| Dimensione dei pixel | 2,74 × 2,74 µm |
| Dimensioni del sensore | Tipo 1/1.1 |
| Diagonale del sensore | 14,0 mm |
| Tipo di shutter | Global shutter |
| Lettura a 8 bit | Fino a 339 fps |
| Lettura a 10 bit | Fino a 302 fps |
| Lettura a 12 bit | Fino a 162 fps |
| Uscita del sensore | SLVS-EC |
| Versioni disponibili | Monocromatico e a colori Bayer |
Sony specifica una velocità massima di lettura di tutti i pixel di circa 302 fps con uscita a 10 bit, mentre il funzionamento a 8 bit può raggiungere circa 339 fps.
Questa combinazione di risoluzione di 12,4 MP e frame rate molto elevato è una delle caratteristiche distintive dell'IMX936.
Cosa rende diverso il Sony IMX936?
Il principale vantaggio del Sony IMX936 è che combina un'elevata risoluzione spaziale con un'acquisizione delle immagini molto rapida.
Le applicazioni di Machine vision devono spesso affrontare un compromesso tra risoluzione e velocità. I sensori a risoluzione più elevata generano una maggiore quantità di dati immagine, il che può ridurre la frame rate massima raggiungibile. L'IMX936 è progettato per ridurre questo compromesso offrendo circa 12,4 megapixel e supportando al contempo l'acquisizione a oltre 300 fps.
Ciò è particolarmente utile nelle applicazioni in cui è necessario ispezionare piccoli dettagli su oggetti in rapido movimento.
L'architettura global shutter è altrettanto importante. Invece di esporre righe diverse del sensore in momenti diversi, un global shutter espone l'immagine completa simultaneamente. Ciò aiuta a prevenire la distorsione geometrica durante l'acquisizione di componenti in movimento o processi produttivi rapidi.
Per i sistemi di machine vision che coinvolgono trasportatori, componenti rotanti o scene in rapido cambiamento, ciò può offrire un vantaggio significativo rispetto ai sensori rolling shutter.
Sony IMX936 e tecnologia Pregius S
Il Sony IMX936 appartiene alla generazione di sensori industriali global shutter di Sony che utilizza la tecnologia Pregius S.
Pregius S combina un global shutter con una struttura di pixel retroilluminata. L'architettura consente a Sony di utilizzare pixel relativamente piccoli da 2,74 µm mantenendo le caratteristiche richieste per l'imaging industriale.
I pixel più piccoli consentono di ottenere una risoluzione relativamente elevata in un formato di sensore compatto. L'IMX936 dispone di circa 12,41 megapixel effettivi mantenendo un'area immagine con diagonale di 14,0 mm.
Sony ha sviluppato questa famiglia di sensori per applicazioni di machine vision sempre più esigenti in ambiti quali l'ispezione elettronica, la produzione di precisione e l'ispezione ottica automatizzata.
L'IMX936 appartiene alla stessa generazione di sensori ad alta velocità dell'IMX925, IMX926 e IMX935. All'interno di questa famiglia, l'IMX936 combina una risoluzione di 4128 × 3008 con una lettura ad alta velocità che raggiunge circa 302 fps con uscita a 10 bit.
Perché il Sony IMX936 è adatto alla Machine Vision ad alta velocità
Il Sony IMX936 è particolarmente adatto alle applicazioni in cui l'aumento della velocità di ispezione non può avvenire a scapito del dettaglio dell'immagine.
Con 4128 × 3008 pixel, il sensore offre una risoluzione sufficiente per acquisire piccoli dettagli su un campo visivo relativamente ampio. Allo stesso tempo, la sua lettura ad alta velocità consente di acquisire centinaia di immagini complete ogni secondo.
Ciò può essere utile quando la produttività è elevata o quando è necessario acquisire diverse immagini durante un ciclo di ispezione molto breve.
Elevate frequenze dei fotogrammi possono inoltre offrire maggiore flessibilità nelle applicazioni che coinvolgono l'analisi del movimento, l'imaging 3D o esposizioni multiple. Invece di basarsi su una singola immagine, un sistema di visione artificiale può acquisire una sequenza di immagini mentre l'oggetto rimane nell'area di ispezione.
Il global shutter supporta ulteriormente queste applicazioni garantendo che gli oggetti in movimento vengano acquisiti senza la caratteristica distorsione associata ai sensori rolling shutter.
Telecamere industriali con il sensore Sony IMX936
VA Imaging offre telecamere industriali basate sul sensore Sony IMX936 per applicazioni di machine vision che richiedono sia un'elevata risoluzione sia un'alta velocità di acquisizione.
La nostra attuale gamma di telecamere IMX936 utilizza l' interfaccia CoaXPress, fornendo la bandwidth necessaria per trasferire la grande quantità di dati immagine generati dal sensore.
Le telecamere sono disponibili sia in configurazione monocromatica sia a colori.
La versione monocromatica è generalmente adatta per attività di ispezione basate su contrasto, forma, dimensioni, bordi o caratteristiche della superficie. Può anche essere combinata con lunghezze d'onda di illuminazione dedicate e filtri ottici per enfatizzare specifiche caratteristiche del prodotto.
La versione a colori è adatta quando il colore stesso fa parte della decisione di ispezione, ad esempio per identificare componenti colorati, etichette, marcature o varianti di prodotto.
Entrambi i modelli acquisiscono immagini a 4128 × 3008 pixel fino a circa 302 fps. Le telecamere utilizzano quattro connessioni CXP-12 e un'interfaccia per obiettivo C-mount.
MARS-1240-302X2M-NF
Telecamera CoaXPress da 12,4 MP con sensore Sony IMX936 per machine vision monocromatica ad alta velocità.
MARS-1240-302X2C-NF
Telecamera CoaXPress da 12,4 MP con sensore Sony IMX936 per machine vision a colori ad alta velocità.
Telecamera IMX936 monocromatica o a colori?
La scelta tra una Telecamera IMX936 monocromatica e una a colori dipende dalle informazioni che il sistema di visione artificiale deve estrarre dall'immagine.
Una Telecamera IMX936 monocromatica è generalmente l'opzione preferita quando l'ispezione si basa sulla geometria o sull'intensità anziché sul colore.
Esempi tipici includono:
- rilevamento dei bordi
- misurazione dimensionale
- rilevamento dei difetti superficiali
- ispezione della forma
- OCR con illuminazione controllata
- posizionamento ad alta velocità
- ispezione con illuminazione a banda stretta
Senza una matrice di filtri colore, l'imaging monocromatico è spesso adatto anche ad applicazioni in cui è importante il massimo contrasto dell'immagine.
Una Telecamera IMX936 a colori è più appropriata quando l'ispezione deve distinguere tra colori o valutare caratteristiche del prodotto correlate al colore.
Ciò può includere:
- controllo di componenti colorati
- verifica di etichette o imballaggi
- identificazione delle varianti di prodotto
- ispezione di marcature colorate
- rilevamento di differenze che non possono essere separate in modo affidabile in scala di grigi
Entrambe le versioni mantengono lo stesso vantaggio fondamentale dell'IMX936: imaging global shutter ad alta risoluzione con frequenze di fotogrammi molto elevate.
Applicazioni per telecamere Sony IMX936
Le Telecamere Sony IMX936 sono particolarmente rilevanti per le applicazioni in cui gli oggetti si muovono rapidamente, mentre i piccoli dettagli devono rimanere visibili.
Ispezione ottica automatizzata ad alta velocità
L'ispezione ottica automatizzata può richiedere tempi di acquisizione delle immagini molto brevi quando i prodotti si muovono continuamente lungo una linea di produzione.
La combinazione di risoluzione di 12,4 MP e un frame rate superiore a 300 fps rende l'IMX936 adatto all'ispezione di piccoli componenti senza ridurre sostanzialmente la produttività del sistema.
Ispezione di elettronica e semiconduttori
I componenti elettronici contengono spesso caratteristiche molto piccole che richiedono una risoluzione del sensore relativamente elevata.
Allo stesso tempo, le linee di produzione di semiconduttori ed elettronica possono operare ad alte velocità. L'IMX936 può quindi essere utile quando l'acquisizione dettagliata delle immagini deve essere combinata con cicli di ispezione brevi.
Machine vision 3D
Frame rate elevati possono essere utili anche nella machine vision 3D.
I sistemi a luce strutturata, ad esempio, possono proiettare diversi pattern su un oggetto e acquisire un'immagine separata per ciascun pattern.
Una Telecamera più veloce può ridurre il tempo necessario per acquisire l'intera sequenza.
Smistamento ad alta velocità
I sistemi di smistamento richiedono spesso che la Telecamera ispezioni un elevato numero di oggetti in un breve periodo.
A seconda del campo visivo e della dimensione delle caratteristiche richiesta, una combinazione di alta risoluzione e alto frame rate può contribuire ad aumentare la produttività mantenendo informazioni sull'immagine sufficienti per una classificazione affidabile.
Applicazioni di movimento e ricerca
L'IMX936 può essere utile anche al di fuori dell'ispezione di produzione convenzionale.
Le Applicazioni che analizzano processi in rapida evoluzione possono beneficiare dell'acquisizione di centinaia di immagini ad alta risoluzione al secondo. Ciò include la ricerca ingegneristica, l'analisi del movimento e altri sistemi di imaging tecnici in cui è necessario osservare singole fasi di un evento rapido.
Scelta di un Obiettivo per il Sony IMX936
La selezione dell'obiettivo è particolarmente importante quando si utilizza un sensore ad alta risoluzione con pixel piccoli.
Il Sony IMX936 utilizza pixel da 2.74 µm, il che significa che il sistema ottico deve fornire un potere risolutivo sufficiente per sfruttare efficacemente la risoluzione del sensore.
Le telecamere IMX936 di VA Imaging utilizzano un'interfaccia per obiettivo C-mount, risultando compatibili con un'ampia gamma di obiettivi per visione artificiale industriali.
Quando si seleziona un obiettivo, considerare:
- dimensione sensore e cerchio d'immagine richiesto
- distanza di lavoro
- campo visivo richiesto
- lunghezza focale
- risoluzione spaziale richiesta
- apertura
- profondità di campo
- lunghezza d'onda dell'illuminazione
L'obiettivo deve quindi essere selezionato in base alla configurazione ottica completa anziché solo in base a un valore dichiarato in megapixel.
Per applicazioni con requisiti di risoluzione elevati, il calcolo della risoluzione richiesta sul lato oggetto e del campo visivo prima di selezionare l'obiettivo può contribuire a evitare che l'ottica diventi il fattore limitante del sistema.
Il Sony IMX936 è il sensore giusto per la tua Applicazione?
Il Sony IMX936 è una valida opzione quando sono richieste sia un'elevata risoluzione sia una velocità di acquisizione molto elevata.
La sua risoluzione di 12.4MP fornisce dettagli d'immagine sufficienti per attività impegnative di ispezione industriale, mentre il suo global shutter consente di acquisire oggetti in movimento senza distorsione rolling-shutter. Una velocità massima di lettura di circa 302 fps a 10 bit la rende particolarmente indicata per applicazioni ad alta produttività.
Tuttavia, questo livello di prestazioni impone anche requisiti maggiori al resto del sistema di visione.
L'interfaccia della Telecamera, il frame grabber, il computer, l'archiviazione, l'ottica e l'illuminazione devono essere tutti in grado di supportare la velocità di acquisizione richiesta. Un sensore ad alta velocità da solo non rende automaticamente più veloce un intero sistema di visione artificiale.
Per applicazioni in cui non sono necessari 300 fps, un'interfaccia per Telecamera a larghezza di banda inferiore può offrire una soluzione più semplice.
Quando massima produttività, imaging dettagliato e prestazioni global shutter sono tutte priorità, la combinazione di Sony IMX936 e CoaXPress offre una solida piattaforma per sistemi di visione artificiale esigenti.
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