Sensor Sony IMX936: 12.4MP Globalna Migawka do szybkiego Widzenia maszynowego
Przetwornik Sony IMX936 to 12,4-megapikselowy przetwornik obrazu CMOS z migawką globalną, zaprojektowany do szybkiego obrazowania przemysłowego. Dzięki 4128 × 3008 efektywnym pikselom, rozmiarowi piksela 2,74 µm oraz prędkości odczytu przekraczającej 300 klatek na sekundę łączy wysoką rozdzielczość z szybkością wymaganą w wymagających zastosowaniach widzenia maszynowego.
W VA Imaging Sony IMX936 jest stosowany w szybkich kamerach CoaXPress z naszej serii MARS. Kamery te są dostępne w wersjach monochromatycznych i kolorowych oraz mogą rejestrować obrazy w pełnej rozdzielczości z prędkością do 302 fps, co sprawia, że są szczególnie odpowiednie do przemysłowych systemów inspekcji, w których istotne są zarówno szczegóły obrazu, jak i przepustowość.
Specyfikacje czujnika Sony IMX936
Sony IMX936 to przetwornik obrazu CMOS z migawką globalną, opracowany do zastosowań obrazowania przemysłowego wymagających szybkiego pozyskiwania obrazu bez utraty rozdzielczości.
| Technologia przetwornika | CMOS |
|---|---|
| Efektywna rozdzielczość | Około 12,41 MP |
| Efektywne piksele | 4128 × 3008 |
| Rozmiar piksela | 2,74 × 2,74 µm |
| Rozmiar przetwornika | Typ 1/1.1 |
| Przekątna przetwornika | 14,0 mm |
| Typ migawki | Migawka globalna |
| Odczyt 8-bitowy | Do 339 fps |
| Odczyt 10-bitowy | Do 302 fps |
| Odczyt 12-bitowy | Do 162 fps |
| Wyjście przetwornika | SLVS-EC |
| Dostępne wersje | Monochromatyczny i kolor Bayera |
Sony określa maksymalną szybkość odczytu wszystkich pikseli na około 302 fps przy wyjściu 10-bitowym, podczas gdy praca 8-bitowa może osiągać około 339 fps.
To połączenie rozdzielczości 12,4 MP i bardzo wysokiej liczby klatek na sekundę jest jedną z definiujących cech modelu IMX936.
Co wyróżnia Sony IMX936?
Główną zaletą Sony IMX936 jest połączenie wysokiej rozdzielczości przestrzennej z bardzo szybkim pozyskiwaniem obrazu.
Zastosowania widzenia maszynowego często wiążą się z kompromisem między rozdzielczością a szybkością. Czujniki o wyższej rozdzielczości generują więcej danych obrazu, co może zmniejszyć maksymalną osiągalną liczbę klatek na sekundę. Model IMX936 został zaprojektowany w celu ograniczenia tego kompromisu, oferując około 12,4 megapiksela przy jednoczesnej obsłudze rejestracji z prędkością ponad 300 fps.
Jest to szczególnie przydatne w zastosowaniach, w których małe cechy muszą być kontrolowane na szybko poruszających się obiektach.
Architektura migawki globalnej jest równie ważna. Zamiast naświetlać różne wiersze czujnika w różnych momentach, migawka globalna naświetla cały obraz jednocześnie. Pomaga to zapobiegać zniekształceniom geometrycznym podczas rejestrowania poruszających się komponentów lub szybkich procesów produkcyjnych.
W przypadku systemów widzenia maszynowego obejmujących przenośniki, obracające się komponenty lub szybko zmieniające się sceny może to zapewnić istotną przewagę nad czujnikami rolling shutter.
Sony IMX936 i technologia Pregius S
Sony IMX936 należy do generacji przemysłowych czujników z migawką globalną firmy Sony wykorzystujących technologię Pregius S.
Pregius S łączy migawkę globalną ze strukturą pikseli podświetlanych od tyłu. Architektura umożliwia firmie Sony stosowanie stosunkowo małych pikseli 2.74 µm przy jednoczesnym zachowaniu właściwości wymaganych dla obrazowania przemysłowego.
Mniejsze piksele umożliwiają uzyskanie stosunkowo wysokiej rozdzielczości w kompaktowym formacie czujnika. IMX936 ma około 12.41 efektywnych megapikseli przy zachowaniu przekątnej obszaru obrazu 14.0 mm.
Sony opracowało tę rodzinę czujników z myślą o coraz bardziej wymagających zastosowaniach widzenia maszynowego w obszarach takich jak inspekcja elektroniki, produkcja precyzyjna i zautomatyzowana inspekcja optyczna.
IMX936 należy do tej samej generacji szybkich czujników co IMX925, IMX926 i IMX935. W ramach tej rodziny IMX936 łączy rozdzielczość 4128 × 3008 z szybkim odczytem osiągającym około 302 fps przy wyjściu 10-bitowym.
Dlaczego Sony IMX936 jest odpowiedni do szybkiego widzenia maszynowego
Sony IMX936 jest szczególnie odpowiedni do zastosowań, w których zwiększenie prędkości inspekcji nie może odbywać się kosztem szczegółowości obrazu.
Przy rozdzielczości 4128 × 3008 pikseli czujnik zapewnia wystarczającą rozdzielczość do rejestrowania niewielkich cech w stosunkowo dużym polu widzenia. Jednocześnie jego szybki odczyt umożliwia rejestrowanie setek pełnych obrazów na sekundę.
Może to być cenne, gdy przepustowość produkcji jest wysoka lub gdy podczas bardzo krótkiego cyklu inspekcji należy zarejestrować kilka obrazów.
Wysokie częstotliwości klatek mogą również zapewnić większą elastyczność w zastosowaniach obejmujących analizę ruchu, obrazowanie 3D lub wielokrotne ekspozycje. Zamiast polegać na pojedynczym obrazie, system wizyjny może rejestrować sekwencję obrazów, gdy obiekt pozostaje w obszarze inspekcji.
Migawka globalna dodatkowo wspiera te zastosowania, zapewniając rejestrowanie poruszających się obiektów bez charakterystycznego zniekształcenia związanego z czujnikami rolling shutter.
Kamery przemysłowe z sensorem Sony IMX936
VA Imaging oferuje kamery przemysłowe oparte na sensorze Sony IMX936 do zastosowań widzenia maszynowego wymagających zarówno wysokiej rozdzielczości, jak i dużej prędkości akwizycji.
Nasza obecna seria kamer IMX936 wykorzystuje interfejs CoaXPress, zapewniający przepustowość wymaganą do przesyłania dużej ilości danych obrazu generowanych przez sensor.
Kamery są dostępne zarówno w konfiguracjach monochromatycznych, jak i kolorowych.
Wersja monochromatyczna jest zazwyczaj odpowiednia do zadań inspekcyjnych opartych na kontraście, kształcie, wymiarach, krawędziach lub właściwościach powierzchni. Może być również łączona z dedykowanymi długościami fal oświetlenia i filtrami optycznymi w celu podkreślenia określonych cech produktu.
Wersja kolorowa jest odpowiednia, gdy sam kolor stanowi część decyzji inspekcyjnej, na przykład przy identyfikacji kolorowych komponentów, etykiet, oznaczeń lub wariantów produktu.
Oba modele rejestrują obrazy w rozdzielczości 4128 × 3008 pikseli z prędkością do około 302 kl./s. Kamery wykorzystują cztery połączenia CXP-12 oraz interfejs obiektywu C-mount.
MARS-1240-302X2M-NF
Kamera CoaXPress 12,4 MP z sensorem Sony IMX936 do szybkiego monochromatycznego widzenia maszynowego.
MARS-1240-302X2C-NF
Kamera CoaXPress 12,4 MP z sensorem Sony IMX936 do szybkiego kolorowego widzenia maszynowego.
Monochromatyczna czy kolorowa Kamera IMX936?
Wybór między monochromatyczną a kolorową kamerą IMX936 zależy od tego, jakie informacje system wizyjny musi wyodrębnić z obrazu.
Monochromatyczna kamera IMX936 jest zazwyczaj preferowaną opcją, gdy inspekcja opiera się na geometrii lub intensywności, a nie na kolorze.
Typowe przykłady obejmują:
- detekcję krawędzi
- pomiary wymiarowe
- wykrywanie defektów powierzchni
- inspekcję kształtu
- OCR w kontrolowanym oświetleniu
- pozycjonowanie z dużą prędkością
- inspekcję z wykorzystaniem oświetlenia wąskopasmowego
Bez matrycy filtrów barwnych obrazowanie monochromatyczne jest również często dobrze dostosowane do zastosowań, w których istotny jest maksymalny kontrast obrazu.
Kolorowa kamera IMX936 jest bardziej odpowiednia, gdy inspekcja wymaga rozróżniania kolorów lub oceny cech produktu związanych z kolorem.
Może to obejmować:
- kontrolę kolorowych komponentów
- weryfikację etykiet lub opakowań
- identyfikację wariantów produktu
- inspekcję kolorowych oznaczeń
- wykrywanie różnic, których nie można niezawodnie rozróżnić w skali szarości
Obie wersje zachowują tę samą podstawową zaletę IMX936: obrazowanie z migawką globalną w wysokiej rozdzielczości przy bardzo wysokiej liczbie klatek na sekundę.
Zastosowania kamer Sony IMX936
Kamery Sony IMX936 są szczególnie istotne w zastosowaniach, w których obiekty poruszają się szybko, a jednocześnie drobne szczegóły muszą pozostać widoczne.
Szybka zautomatyzowana kontrola optyczna
Zautomatyzowana kontrola optyczna może wymagać bardzo krótkich czasów pozyskiwania obrazów, gdy produkty przemieszczają się w sposób ciągły przez linię produkcyjną.
Połączenie rozdzielczości 12,4 MP i liczby klatek na sekundę powyżej 300 fps sprawia, że IMX936 nadaje się do kontroli małych komponentów bez znaczącego zmniejszania przepustowości systemu.
Kontrola elektroniki i półprzewodników
Komponenty elektroniczne często zawierają bardzo małe cechy wymagające stosunkowo wysokiej rozdzielczości sensora.
Jednocześnie linie produkcyjne półprzewodników i elektroniki mogą pracować z dużymi prędkościami. IMX936 może być zatem przydatny, gdy szczegółowe pozyskiwanie obrazów musi być połączone z krótkimi cyklami kontroli.
Trójwymiarowe widzenie maszynowe
Wysoka liczba klatek na sekundę może być również przydatna w trójwymiarowym widzeniu maszynowym.
Systemy ze światłem strukturalnym mogą na przykład wyświetlać kilka wzorów na obiekcie i rejestrować oddzielny obraz dla każdego wzoru.
Szybsza kamera może skrócić czas potrzebny do zarejestrowania kompletnej sekwencji.
Szybkie sortowanie
Systemy sortujące często wymagają, aby kamera skontrolowała dużą liczbę obiektów w krótkim czasie.
W zależności od pola widzenia i wymaganego rozmiaru cech połączenie wysokiej rozdzielczości i dużej liczby klatek na sekundę może pomóc zwiększyć przepustowość przy zachowaniu wystarczającej ilości informacji obrazowych do niezawodnej klasyfikacji.
Zastosowania związane z ruchem i badaniami
IMX936 może być również przydatny poza konwencjonalną kontrolą produkcji.
Zastosowania analizujące szybko zmieniające się procesy mogą skorzystać z rejestrowania setek obrazów o wysokiej rozdzielczości na sekundę. Obejmuje to badania inżynieryjne, analizę ruchu i inne techniczne systemy obrazowania, w których należy obserwować poszczególne etapy szybkiego zdarzenia.
Wybór obiektywu do Sony IMX936
Dobór obiektywu jest szczególnie istotny podczas używania matrycy o wysokiej rozdzielczości i małych pikselach.
Sony IMX936 wykorzystuje piksele 2.74 µm, co oznacza, że układ optyczny musi zapewniać wystarczającą zdolność rozdzielczą, aby efektywnie wykorzystać rozdzielczość matrycy.
Kamery IMX936 firmy VA Imaging wykorzystują interfejs obiektyw C-mount, co zapewnia ich kompatybilność z szeroką gamą przemysłowych obiektywów do systemów wizyjnych.
Przy wyborze obiektywu należy uwzględnić:
- rozmiar matrycy i wymagane koło obrazowe
- odległość robocza
- wymagane pole widzenia
- ogniskowa
- wymagana rozdzielczość przestrzenna
- przysłona
- głębia ostrości
- długość fali oświetlenia
Obiektyw należy zatem dobrać na podstawie kompletnej konfiguracji optycznej, a nie wyłącznie deklarowanej wartości megapikseli.
W przypadku zastosowań o wysokich wymaganiach dotyczących rozdzielczości obliczenie wymaganej rozdzielczości po stronie obiektu i pola widzenia przed wyborem obiektywu może pomóc zapobiec temu, aby optyka stała się czynnikiem ograniczającym system.
Czy Sony IMX936 jest odpowiednim sensorem do Twojego zastosowania?
Sony IMX936 to solidna opcja, gdy wymagana jest zarówno wysoka rozdzielczość, jak i bardzo wysoka prędkość akwizycji.
Jego rozdzielczość 12,4 MP zapewnia wystarczającą szczegółowość obrazu dla wymagających zadań kontroli przemysłowej, a migawka globalna umożliwia rejestrowanie poruszających się obiektów bez zniekształceń powodowanych przez migawkę kroczącą. Maksymalna prędkość odczytu wynosząca około 302 fps przy 10 bitach sprawia, że jest on szczególnie istotny w zastosowaniach o wysokiej przepustowości.
Jednak ten poziom wydajności stawia również większe wymagania pozostałym elementom systemu wizyjnego.
Interfejs kamery, frame grabber, komputer, pamięć masowa, optyka i oświetlenie muszą być zdolne do obsługi wymaganej prędkości akwizycji. Sam czujnik o wysokiej prędkości nie sprawia automatycznie, że cały system wizyjny działa szybciej.
W zastosowaniach, w których 300 fps nie jest wymagane, interfejs kamery o niższej przepustowości może zapewnić prostsze rozwiązanie.
Tam, gdzie maksymalna przepustowość, szczegółowe obrazowanie i wydajność migawki globalnej są priorytetami, połączenie Sony IMX936 i CoaXPress zapewnia solidną platformę dla wymagających systemów widzenia maszynowego.
Czy są Państwo zainteresowani wykorzystaniem Sony IMX936 w swoim zastosowaniu widzenia maszynowego?
Skontaktuj się z VA Imaging, aby uzyskać pomoc w wyborze odpowiedniej kamery i konfiguracji dla swojej instalacji.