Sony IMX936-sensor: 12.4MP Global Shutter voor snelle Machine Vision
De Sony IMX936-sensor is een 12,4-megapixel global shutter CMOS-beeldsensor, ontworpen voor industriële imaging op hoge snelheid. Met 4128 × 3008 effectieve pixels, een pixelgrootte van 2,74 µm en uitleessnelheden van meer dan 300 beelden per seconde combineert deze een hoge resolutie met de snelheid die vereist is voor veeleisende machine vision applicaties.
Bij VA Imaging wordt de Sony IMX936 gebruikt in CoaXPress-camera's voor hoge snelheid binnen onze MARS-serie. Deze camera's zijn verkrijgbaar in monochroom en kleur en kunnen beelden op volledige resolutie vastleggen met maximaal 302 fps, waardoor ze bijzonder geschikt zijn voor industriële inspectiesystemen waarbij zowel beelddetail als doorvoer belangrijk zijn.
Sony IMX936-sensorspecificaties
De Sony IMX936 is een global shutter CMOS-beeldsensor die is ontwikkeld voor industriële imaging-applicaties die snelle acquisitie vereisen zonder in te leveren op resolutie.
| Sensortechnologie | CMOS |
|---|---|
| Effectieve resolutie | Ca. 12.41 MP |
| Effectieve pixels | 4128 × 3008 |
| Pixelgrootte | 2.74 × 2.74 µm |
| Sensorgrootte | Type 1/1.1 |
| Sensordiagonaal | 14.0 mm |
| Shuttertype | Global shutter |
| 8-bits uitlezing | Tot 339 fps |
| 10-bits uitlezing | Tot 302 fps |
| 12-bits uitlezing | Tot 162 fps |
| Sensoroutput | SLVS-EC |
| Beschikbare versies | Monochroom en Bayer-kleur |
Sony specificeert een maximale uitleessnelheid voor alle pixels van ongeveer 302 fps bij 10-bits output, terwijl 8-bits werking ongeveer 339 fps kan bereiken.
Deze combinatie van 12,4 MP-resolutie en zeer hoge frame rate is een van de bepalende kenmerken van de IMX936.
Wat maakt de Sony IMX936 anders?
Het belangrijkste voordeel van de Sony IMX936 is dat deze hoge ruimtelijke resolutie combineert met zeer snelle beeldacquisitie.
Machine vision applicaties hebben vaak te maken met een afweging tussen resolutie en snelheid. Sensoren met een hogere resolutie genereren meer beeldgegevens, wat de maximaal haalbare frame rate kan verlagen. De IMX936 is ontworpen om dit compromis te beperken door ongeveer 12,4 megapixels te bieden en tegelijkertijd acquisitie met meer dan 300 fps te ondersteunen.
Dit is bijzonder nuttig in applicaties waarbij kleine kenmerken moeten worden geïnspecteerd op snel bewegende objecten.
De global shutter-architectuur is even belangrijk. In plaats van verschillende rijen van de sensor op verschillende momenten te belichten, belicht een global shutter het volledige beeld gelijktijdig. Dit helpt geometrische vervorming te voorkomen bij het vastleggen van bewegende componenten of snelle productieprocessen.
Voor machine vision systemen met transportbanden, roterende componenten of snel veranderende scènes kan dit een aanzienlijk voordeel bieden ten opzichte van rolling shutter-sensoren.
Sony IMX936 en Pregius S-technologie
De Sony IMX936 behoort tot Sony's generatie industriële global shutter-sensoren met Pregius S-technologie.
Pregius S combineert een global shutter met een back-illuminated pixelstructuur. De architectuur stelt Sony in staat relatief kleine pixels van 2.74 µm te gebruiken, terwijl de voor industriële imaging vereiste eigenschappen behouden blijven.
De kleinere pixels maken het mogelijk een relatief hoge resolutie te bereiken binnen een compact sensorformaat. De IMX936 heeft ongeveer 12.41 effectieve megapixels, met behoud van een diagonaal beeldgebied van 14.0 mm.
Sony ontwikkelde deze sensorfamilie voor steeds veeleisendere machine vision-applicaties op gebieden zoals elektronica-inspectie, precisieproductie en geautomatiseerde optische inspectie.
De IMX936 behoort tot dezelfde high-speed sensorgeneratie als de IMX925, IMX926 en IMX935. Binnen deze familie combineert de IMX936 een resolutie van 4128 × 3008 met high-speed uitlezing die bij 10-bit output ongeveer 302 fps bereikt.
Waarom de Sony IMX936 geschikt is voor snelle Machine Vision
De Sony IMX936 is bijzonder geschikt voor applicaties waarbij een hogere inspectiesnelheid niet ten koste mag gaan van beelddetail.
Met 4128 × 3008 pixels biedt de sensor voldoende resolutie om kleine kenmerken vast te leggen over een relatief groot gezichtsveld. Tegelijkertijd maakt de snelle uitlezing het mogelijk om elke seconde honderden volledige beelden vast te leggen.
Dit kan waardevol zijn wanneer de productiecapaciteit hoog is of wanneer tijdens een zeer korte inspectiecyclus meerdere beelden moeten worden vastgelegd.
Hoge framerates kunnen ook meer flexibiliteit bieden in applicaties met bewegingsanalyse, 3D imaging of meerdere belichtingen. In plaats van te vertrouwen op één enkel beeld, kan een machine vision-systeem een reeks beelden vastleggen terwijl het object binnen het inspectiegebied blijft.
De global shutter ondersteunt deze applicaties verder door ervoor te zorgen dat bewegende objecten worden vastgelegd zonder de kenmerkende vervorming die gepaard gaat met rolling shutter-sensoren.
Industriële camera's met de Sony IMX936-sensor
VA Imaging biedt industriële camera's op basis van de Sony IMX936-sensor voor machine vision-applicaties die zowel een hoge resolutie als een hoge acquisitiesnelheid vereisen.
Ons huidige IMX936-camera-assortiment gebruikt de CoaXPress-interface, die de benodigde bandwidth biedt om de grote hoeveelheid beeldgegevens die door de sensor worden gegenereerd over te dragen.
De camera's zijn beschikbaar in zowel monochrome als kleurenconfiguraties.
De monochrome versie is doorgaans geschikt voor inspectietaken op basis van contrast, vorm, afmetingen, randen of oppervlaktekenmerken. Deze kan ook worden gecombineerd met specifieke belichtingsgolflengten en optische filters om specifieke productkenmerken te benadrukken.
De kleurenversie is geschikt wanneer kleur zelf onderdeel uitmaakt van de inspectie beslissing, zoals bij het identificeren van gekleurde componenten, labels, markeringen of product varianten.
Beide modellen leggen beelden vast met 4128 × 3008 pixels bij maximaal ongeveer 302 fps. De camera's gebruiken vier CXP-12-aansluitingen en een C-mount lens-interface.
MARS-1240-302X2M-NF
12.4MP CoaXPress-camera met Sony IMX936-sensor voor snelle monochrome machine vision.
MARS-1240-302X2C-NF
12.4MP CoaXPress-camera met Sony IMX936-sensor voor snelle kleuren-machine vision.
Monochrome of kleuren IMX936-camera?
De keuze tussen een monochrome en kleuren-IMX936-camera hangt af van welke informatie het machine vision-systeem uit het beeld moet extraheren.
Een monochrome IMX936-camera is over het algemeen de voorkeursoptie wanneer de inspectie gebaseerd is op geometrie of intensiteit in plaats van kleur.
Typische voorbeelden zijn:
- randdetectie
- dimensionale meting
- detectie van oppervlaktedefecten
- vorminspectie
- OCR onder gecontroleerde verlichting
- positionering op hoge snelheid
- inspectie met smalbandige verlichting
Zonder kleurenfilterarray is monochrome imaging ook vaak zeer geschikt voor applicaties waarbij maximaal beeldcontrast belangrijk is.
Een kleuren-IMX936-camera is geschikter wanneer de inspectie kleuren moet onderscheiden of kleurgerelateerde productkenmerken moet evalueren.
Dit kan onder meer omvatten:
- controle van gekleurde componenten
- verificatie van labels of verpakkingen
- identificatie van productvarianten
- inspectie van gekleurde markeringen
- detectie van verschillen die niet betrouwbaar in grijstinten kunnen worden onderscheiden
Beide versies behouden hetzelfde fundamentele voordeel van de IMX936: global shutter imaging met hoge resolutie bij zeer hoge framerates.
Applicaties voor Sony IMX936-camera's
Sony IMX936-camera's zijn bijzonder relevant voor applicaties waarbij objecten snel bewegen terwijl kleine details zichtbaar moeten blijven.
Geautomatiseerde optische inspectie op hoge snelheid
Geautomatiseerde optische inspectie kan zeer korte beeldacquisitie- tijden vereisen wanneer producten continu door een productielijn bewegen.
De combinatie van een resolutie van 12.4MP en een frame rate van meer dan 300 fps maakt de IMX936 geschikt voor het inspecteren van kleine componenten zonder de systeemdoorvoer aanzienlijk te verminderen.
Inspectie van elektronica en halfgeleiders
Elektronische componenten bevatten vaak zeer kleine kenmerken die een relatief hoge sensorresolutie vereisen.
Tegelijkertijd kunnen productielijnen voor halfgeleiders en elektronica met hoge snelheden werken. De IMX936 kan daarom nuttig zijn wanneer gedetailleerde beeldacquisitie moet worden gecombineerd met korte inspectiecycli.
3D machine vision
Hoge frame rates kunnen ook nuttig zijn in 3D machine vision.
Structured-light-systemen kunnen bijvoorbeeld meerdere patronen op een object projecteren en voor elk patroon een afzonderlijk beeld vastleggen.
Een snellere camera kan de tijd verkorten die nodig is om de volledige reeks vast te leggen.
Sorteren op hoge snelheid
Sorteersystemen vereisen vaak dat de camera grote aantallen objecten binnen een korte periode inspecteert.
Afhankelijk van het gezichtsveld en de vereiste kenmerkgrootte kan een combinatie van hoge resolutie en hoge frame rate helpen de doorvoer te verhogen met behoud van voldoende beeldinformatie voor betrouwbare classificatie.
Bewegings- en onderzoeksapplicaties
De IMX936 kan ook nuttig zijn buiten conventionele productie-inspectie.
Applicaties die snel veranderende processen analyseren, kunnen baat hebben bij het vastleggen van honderden beelden met hoge resolutie per seconde. Dit omvat technisch onderzoek, bewegingsanalyse en andere technische imaging-systemen waarbij afzonderlijke fasen van een snelle gebeurtenis moeten worden waargenomen.
Een Lens kiezen voor de Sony IMX936
De lenskeuze is bijzonder belangrijk bij gebruik van een sensor met hoge resolutie en kleine pixels.
De Sony IMX936 gebruikt pixels van 2.74 µm, wat betekent dat het optische systeem voldoende oplossend vermogen moet bieden om effectief gebruik te maken van de sensorresolutie.
De IMX936-camera's van VA Imaging gebruiken een C-mount lens-interface, waardoor ze compatibel zijn met een breed assortiment industriële machine vision-lenzen.
Houd bij het selecteren van een lens rekening met:
- sensorgrootte en vereiste beeldcirkel
- werkafstand
- vereist gezichtsveld
- brandpuntsafstand
- vereiste ruimtelijke resolutie
- diafragma
- scherptediepte
- golflengte van de verlichting
De lens moet daarom worden geselecteerd op basis van de volledige optische opstelling en niet alleen op basis van een opgegeven megapixelwaarde.
Voor applicaties met hoge resolutievereisten kan het berekenen van de vereiste resolutie aan de objectzijde en het gezichtsveld vóór het selecteren van de lens helpen voorkomen dat de optiek de beperkende factor in het systeem wordt.
Is de Sony IMX936 de juiste sensor voor uw applicatie?
De Sony IMX936 is een sterke optie wanneer zowel hoge resolutie als een zeer hoge acquisitiesnelheid vereist zijn.
De resolutie van 12,4 MP biedt voldoende beelddetail voor veeleisende industriële inspectietaken, terwijl de global shutter het mogelijk maakt bewegende objecten vast te leggen zonder rolling-shuttervervorming. Een maximale uitleessnelheid van ongeveer 302 fps bij 10 bit maakt deze camera bijzonder relevant voor applicaties met hoge doorvoer.
Dit prestatieniveau stelt echter ook hogere eisen aan de rest van het vision-systeem.
De camera interface, frame grabber, computer, opslag, optiek en verlichting moeten allemaal de vereiste acquisitiesnelheid kunnen ondersteunen. Een high-speed sensor alleen maakt niet automatisch een volledig machine vision-systeem sneller.
Voor applicaties waar 300 fps niet vereist is, kan een camera interface met lagere bandbreedte een eenvoudigere oplossing bieden.
Wanneer maximale doorvoer, gedetailleerde imaging en global shutter-prestaties allemaal prioriteiten zijn, biedt de combinatie van de Sony IMX936 en CoaXPress een sterk platform voor veeleisende machine vision-systemen.
Geïnteresseerd in het gebruik van de Sony IMX936 in uw machine vision-Applicatie?
Neem contact op met VA Imaging voor hulp bij het selecteren van de juiste camera en configuratie voor uw opstelling.