Sensor Sony IMX936: Shutter Global de 12.4MP para Machine Vision de alta velocidade
O sensor Sony IMX936 é um sensor de imagem CMOS global shutter de 12,4 megapíxeis, concebido para imagem industrial de alta velocidade. Com 4128 × 3008 píxeis efetivos, um tamanho do píxel de 2,74 µm e velocidades de leitura superiores a 300 fotogramas por segundo, combina elevada resolução com a velocidade necessária para aplicações exigentes de machine vision.
Na VA Imaging, o Sony IMX936 é utilizado em câmaras CoaXPress de alta velocidade da nossa série MARS. Estas câmaras estão disponíveis em monocromático e a cores e podem captar imagens em resolução total até 302 fps, tornando-as particularmente adequadas para sistemas de inspeção industrial em que tanto o detalhe da imagem como o débito são importantes.
Especificações do sensor Sony IMX936
O Sony IMX936 é um sensor de imagem CMOS global shutter desenvolvido para aplicações de imagem industrial que exigem aquisição a alta velocidade sem sacrificar a resolução.
| Tecnologia do sensor | CMOS |
|---|---|
| Resolução efetiva | Aprox. 12,41 MP |
| Píxeis efetivos | 4128 × 3008 |
| Tamanho do píxel | 2,74 × 2,74 µm |
| Tamanho do sensor | Tipo 1/1.1 |
| Diagonal do sensor | 14,0 mm |
| Tipo de shutter | Global shutter |
| Leitura de 8 bits | Até 339 fps |
| Leitura de 10 bits | Até 302 fps |
| Leitura de 12 bits | Até 162 fps |
| Saída do sensor | SLVS-EC |
| Versões disponíveis | Monocromático e a cores Bayer |
A Sony especifica uma velocidade máxima de leitura de todos os píxeis de aproximadamente 302 fps com saída de 10 bits, enquanto o funcionamento a 8 bits pode atingir aproximadamente 339 fps.
Esta combinação de resolução de 12,4 MP e frame rate muito elevada é uma das características definidoras do IMX936.
O que torna o Sony IMX936 diferente?
A principal vantagem do Sony IMX936 é combinar elevada resolução espacial com aquisição de imagem muito rápida.
As aplicações de Machine vision enfrentam frequentemente uma relação de compromisso entre resolução e velocidade. Os sensores de maior resolução geram mais dados de imagem, o que pode reduzir a frame rate máxima alcançável. O IMX936 foi concebido para reduzir este compromisso, oferecendo aproximadamente 12,4 megapíxeis e suportando ainda a aquisição a mais de 300 fps.
Esta característica é particularmente útil em aplicações nas quais é necessário inspecionar pequenas características em objetos que se movem rapidamente.
A arquitetura global shutter é igualmente importante. Em vez de expor diferentes linhas do sensor em momentos distintos, um global shutter expõe a imagem completa simultaneamente. Isto ajuda a evitar distorção geométrica ao captar componentes em movimento ou processos de produção rápidos.
Para sistemas de machine vision com transportadores, componentes rotativos ou cenas em rápida mudança, isto pode proporcionar uma vantagem significativa face aos sensores rolling shutter.
Sony IMX936 e Tecnologia Pregius S
O Sony IMX936 pertence à geração de sensores industriais com global shutter da Sony que utilizam a tecnologia Pregius S.
Pregius S combina um global shutter com uma estrutura de píxeis retroiluminada. A arquitetura permite à Sony utilizar píxeis relativamente pequenos de 2,74 µm, mantendo as características necessárias para imagem industrial.
Os píxeis mais pequenos permitem alcançar uma resolução relativamente elevada num formato de sensor compacto. O IMX936 possui aproximadamente 12,41 megapíxeis efetivos, mantendo uma área de imagem diagonal de 14,0 mm.
A Sony desenvolveu esta família de sensores para aplicações de machine vision cada vez mais exigentes em áreas como inspeção de eletrónica, fabrico de precisão e inspeção ótica automatizada.
O IMX936 pertence à mesma geração de sensores de alta velocidade que o IMX925, o IMX926 e o IMX935. Nesta família, o IMX936 combina uma resolução de 4128 × 3008 com leitura de alta velocidade, atingindo aproximadamente 302 fps com saída de 10 bits.
Porque é que o Sony IMX936 é adequado para Machine Vision de alta velocidade
O Sony IMX936 é particularmente adequado para aplicações em que o aumento da velocidade de inspeção não pode comprometer o detalhe da imagem.
Com 4128 × 3008 píxeis, o sensor fornece resolução suficiente para captar pequenas características num campo de visão relativamente amplo. Ao mesmo tempo, a sua leitura de alta velocidade permite captar centenas de imagens completas por segundo.
Isto pode ser valioso quando o débito de produção é elevado ou quando é necessário captar várias imagens durante um ciclo de inspeção muito curto.
Taxas de fotogramas elevadas também podem proporcionar maior flexibilidade em aplicações que envolvem análise de movimento, imagem 3D ou exposições múltiplas. Em vez de depender de uma única imagem, um sistema de machine vision pode captar uma sequência de imagens enquanto o objeto permanece na área de inspeção.
O global shutter reforça ainda mais estas aplicações, garantindo que os objetos em movimento são captados sem a distorção característica associada aos sensores rolling shutter.
Câmaras industriais com o sensor Sony IMX936
A VA Imaging oferece câmaras industriais baseadas no sensor Sony IMX936 para aplicações de machine vision que requerem elevada resolução e alta velocidade de aquisição.
A nossa gama atual de câmaras IMX936 utiliza a interface CoaXPress, proporcionando a bandwidth necessária para transferir a grande quantidade de dados de imagem gerados pelo sensor.
As câmaras estão disponíveis em configurações monocromáticas e a cores.
A versão monocromática é geralmente adequada para tarefas de inspeção baseadas em contraste, forma, dimensões, arestas ou características da superfície. Também pode ser combinada com comprimentos de onda de iluminação dedicados e filtros óticos para realçar características específicas do produto.
A versão a cores é adequada quando a própria cor faz parte da decisão de inspeção , como na identificação de componentes coloridos, etiquetas, marcações ou variantes de produto .
Ambos os modelos capturam imagens a 4128 × 3008 píxeis até aproximadamente 302 fps. As câmaras utilizam quatro ligações CXP-12 e uma interface para lente C-mount.
MARS-1240-302X2M-NF
Câmara CoaXPress de 12,4 MP com sensor Sony IMX936 para machine vision monocromática de alta velocidade.
MARS-1240-302X2C-NF
Câmara CoaXPress de 12,4 MP com sensor Sony IMX936 para machine vision a cores de alta velocidade.
Câmara IMX936 monocromática ou a cores?
A escolha entre uma câmara IMX936 monocromática e a cores depende da informação que o sistema de machine vision necessita de extrair da imagem.
Uma câmara IMX936 monocromática é geralmente a opção preferida quando a inspeção se baseia na geometria ou na intensidade, em vez da cor.
Exemplos típicos incluem:
- deteção de arestas
- medição dimensional
- deteção de defeitos de superfície
- inspeção de forma
- OCR sob iluminação controlada
- posicionamento a alta velocidade
- inspeção com iluminação de banda estreita
Sem uma matriz de filtros de cor, a imagem monocromática é também frequentemente adequada para aplicações em que o contraste máximo da imagem é importante.
Uma câmara IMX936 a cores é mais adequada quando a inspeção necessita de distinguir entre cores ou avaliar características do produto relacionadas com a cor.
Isto pode incluir:
- verificação de componentes coloridos
- verificação de etiquetas ou embalagens
- identificação de variantes de produtos
- inspeção de marcações coloridas
- deteção de diferenças que não podem ser separadas de forma fiável em escala de cinzentos
Ambas as versões mantêm a mesma vantagem fundamental da IMX936: imagem de global shutter de alta resolução com taxas de fotogramas muito elevadas.
Aplicações para câmaras Sony IMX936
As câmaras Sony IMX936 são particularmente relevantes para aplicações em que os objetos se movem rapidamente, mantendo-se visíveis os pequenos detalhes.
Inspeção ótica automatizada de alta velocidade
A inspeção ótica automatizada pode exigir tempos de aquisição de imagem muito curtos quando os produtos se deslocam continuamente através de uma linha de produção.
A combinação de resolução de 12,4 MP e uma frame rate superior a 300 fps torna o IMX936 adequado para inspecionar componentes pequenos sem reduzir substancialmente o débito do sistema.
Inspeção de eletrónica e semicondutores
Os componentes eletrónicos contêm frequentemente características muito pequenas que exigem uma resolução de sensor relativamente elevada.
Ao mesmo tempo, as linhas de produção de semicondutores e eletrónica podem funcionar a velocidades elevadas. Por conseguinte, o IMX936 pode ser útil quando a aquisição detalhada de imagem tem de ser combinada com ciclos de inspeção curtos.
machine vision 3D
Elevadas frame rates também podem ser úteis em machine vision 3D.
Os sistemas de luz estruturada, por exemplo, podem projetar vários padrões sobre um objeto e captar uma imagem separada para cada padrão.
Uma câmara mais rápida pode reduzir o tempo necessário para captar a sequência completa.
Triagem de alta velocidade
Os sistemas de triagem exigem frequentemente que a câmara inspecione grandes quantidades de objetos num curto período.
Dependendo do campo de visão e do tamanho de característica necessário, uma combinação de alta resolução e elevada frame rate pode ajudar a aumentar o débito, mantendo informação de imagem suficiente para uma classificação fiável.
Aplicações de movimento e investigação
O IMX936 também pode ser útil fora da inspeção de produção convencional.
As aplicações que analisam processos em rápida mudança podem beneficiar da captura de centenas de imagens de alta resolução por segundo. Isto inclui investigação de engenharia, análise de movimento e outros sistemas técnicos de imagem nos quais é necessário observar fases individuais de um evento rápido.
Escolher uma Lente para o Sony IMX936
A seleção da lente é განსაკუთრებით importante ao utilizar um sensor de alta resolução com píxeis pequenos.
O Sony IMX936 utiliza píxeis de 2,74 µm, o que significa que o sistema ótico tem de fornecer poder de resolução suficiente para utilizar eficazmente a resolução do sensor.
As câmaras IMX936 da VA Imaging utilizam uma interface de lente C-mount, tornando-as compatíveis com uma vasta gama de lentes para machine vision industriais.
Ao selecionar uma lente, considere:
- tamanho do sensor e círculo de imagem necessário
- distância de trabalho
- campo de visão necessário
- distância focal
- resolução espacial necessária
- abertura
- profundidade de campo
- comprimento de onda da iluminação
Por conseguinte, a lente deve ser selecionada com base na configuração ótica completa, e não apenas numa classificação de megapíxel indicada.
Para aplicações com requisitos de resolução exigentes, calcular a resolução necessária no lado do objeto e o campo de visão antes de selecionar a lente pode ajudar a evitar que a ótica se torne o fator limitante do sistema.
O Sony IMX936 é o sensor adequado para a sua Aplicação?
O Sony IMX936 é uma opção robusta quando são necessárias simultaneamente alta resolução e uma velocidade de aquisição muito elevada.
A sua resolução de 12,4 MP proporciona detalhe de imagem suficiente para exigentes tarefas de inspeção industrial, enquanto o seu global shutter permite captar objetos em movimento sem distorção de rolling-shutter. Uma velocidade máxima de leitura de aproximadamente 302 fps a 10 bit torna-o especialmente relevante para aplicações de elevado débito.
No entanto, este nível de desempenho também impõe maiores requisitos ao restante do sistema de visão.
A interface da câmara, o frame grabber, o computador, o armazenamento, a ótica e a iluminação têm de ser todos capazes de suportar a velocidade de aquisição necessária. Um sensor de alta velocidade por si só não torna automaticamente mais rápido todo um sistema de machine vision.
Para aplicações em que não são necessários 300 fps, uma interface de câmara com menor largura de banda pode proporcionar uma solução mais simples.
Quando o débito máximo, a imagem detalhada e o desempenho de global shutter são prioridades, a combinação do Sony IMX936 e CoaXPress oferece uma plataforma robusta para sistemas de machine vision exigentes.
Tem interesse em utilizar o Sony IMX936 na sua aplicação de machine vision?
Contacte a VA Imaging para obter ajuda na seleção da câmara e da configuração adequadas para a sua instalação.