安森美：<span style='color:red'>图像传感器</span>这项WoM技术，智能家居、安防应用少不了！
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安森美：图像传感器这项WoM技术，智能家居、安防应用少不了！

　　您有没有想过，智能生活中的小日常背后都蕴藏着哪些科技力量?比如，智能门铃如何检测到有人走到您家门口，又如何通过摄像头识别重要动作?答案就是——图像传感器。　　这些微型传感器内置在智能门铃中，始终以全状态(全分辨率、30fps)运行，其中记录的图像可以清楚地显示是什么人或什么物体正在接近您家门口。考虑到此类设备需要24小时不间断运行，您或许想知道，由主流电池来供电的版本或其他版本能够可靠地工作多长时间。　　安森美(onsemi)新推出的图像传感器系列HyperluxTM LP内置有“运动唤醒”(WoM)功能，可以让传感器在低功耗模式下工作，功耗仅为全性能工作模式功耗的一小部分。一旦检测到运动，这些传感器就会迅速进入更高性能状态，整个过程所花费的时间比拍摄一张快照还要少。本文将深入探讨运动唤醒功能，详细介绍其优势以及适合的应用场景。　　运动唤醒的优势，不止低功耗　　图像传感器的WoM功能让视觉系统可以根据场景中的物体运动来调整工作状态。在WoM模式下，传感器处于预检测状态(低分辨率、低帧率)。当检测到运动时，图像传感器判断场景中是否确实存在运动物体，并向图像信号处理器(ISP)/系统单芯片(SoC)发送通知。后者随即确定检测到的运动是否与应用场景相关，如果相关，则唤醒整个视觉系统执行预定的操作。　　此功能用途巨大，因为大多数应用并不需要视觉系统始终以原生模式(全分辨率、最大帧率)运行。在其工作过程中，仅有小部分时间需要采用原生模式。其余时间，传感器都可以处于预检测状态，以便尽可能降低损耗。　　在预检测状态下，Hyperlux LP 图像传感器的功耗不到原生模式下功耗的1/100。视觉系统对电量消耗非常敏感，而WoM功能可显著降低其功耗，从而大大延长运行周期。无论是使用电池等有限电源，还是采用持续供电方式，相关系统都能以超低功耗水平运行。对于前者，其充电周期将大幅延长，而对于后一种供电方式，此功能则有助于实现兼具多种创新功能、运行在边缘、且不需要远程中央处理系统的差异化系统。　　运动唤醒赋能家居、安防应用　　门禁(如可视门铃、生物特征识别)、公共安全与防护(如执法记录仪)及安保(如监控摄像头)等领域使用的视觉系统都可以利用WoM功能。　　例如，可视门铃要么采用电池供电，要么采用墙插供电，功率非常低(功率因子为1时小于20W)。对于前一种情况，目前的行业趋势要求充电周期达到180天，最终目标是达到一年。如果没有像WoM这样的功能，那么无论场景中是否存在相关运动，系统都将不得不始终以选定的帧率处理全分辨率图像。但在大多数情况下，只有当某个人走到门口时，这种处理才有意义。借助WoM模式，可视门铃大部分时候处于预检测状态，系统以超低功耗运行，只有检测到运动时，才进入正常工作状态。　　WoM功能对于监控摄像头这样的非电池供电应用也大有裨益。在WoM模式下，预检测状态所采用的主导运行方式大幅降低了数据带宽的使用量，同时不会导致丢失场景信息。这进而又降低了存储和散热要求，减小了视觉系统的总拥有成本。　　上述WOM功能的基本应用有很多好处，但我们还需要考虑如何针对特定运动进行优化。例如，我们肯定不希望图像传感器和视觉系统仅仅因为风吹动树叶或者场景中有鸟儿飞过就被唤醒。让传感器始终聚焦于感兴趣区(ROI)非常关键。　　安森美的Hyperlux LP 系列图像传感器搭载了WoM功能，可灵活地应用于多个非相邻ROI。这一特性经过精心设计，可大幅降低功耗，显著提升视觉系统在实际应用中的价值。
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发布时间：2024-04-09 11:20 阅读量：590 继续阅读>>
安森美：一文看懂汽车<span style='color:red'>图像传感器</span>的演进之旅
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安森美：一文看懂汽车图像传感器的演进之旅

　　一切始于18年前我开始研究用于后视摄像头(RVC)的一种首款汽车CMOS图像传感器。在当时，配备RVC以帮助驾驶员看到汽车后方是一项伟大创新。二十年后的今天，RVC已成为现代车辆的标配，且更多的摄像头为高级驾驶辅助系统(ADAS)奠定了基础。随着Aptina从当时的美光科技图像传感器部门分拆出来，再到后来被安森美收购，我的职业生涯随之变化，ADAS系统也经历了一系列重大变革。　　时至今日，更先进的汽车系统在以下情况下会向驾驶员发出警报：探测到近距离物体或视线盲区中的汽车、车道偏离以及在定速巡航模式下保持速度和距离。许多这些熟悉的安全功能都是由汽车图像传感器实现的。　　对我个人来说能够成为这场交通变革的一部分也是非常有益的经历。我有机会在安森美团队中工作，努力为行业带来许多开创性的发明，这些发明如今已成为行业规范。例如，我们推出了双增益像素技术和高动态范围成像(HDR)，这些技术现在用于许多传感器设计中。我可以自豪地说，大多数ADAS系统使用的是安森美开发的图像传感器。　　在我的职业生涯中，图像传感技术的发展发生了翻天覆地的变化，我亲眼见证了车载图像传感器取得的显著进步。　　分辨率　　图像分辨率是衡量图像质量的重要参数之一。尤其对于车载成像而言，更高的分辨率意味着图像拥有更锐利的边缘和更细腻的细节。　　试想一下，当视频图形阵列(VGA)传感器刚刚问世时，它们只能生成30万像素(0.3MP，640Hx480V)的图像。而我们的AR0820AT则是市场上首款车规级830万像素(8.3MP，3840Hx2160V)图像传感器。这种高分辨率使得单个摄像头可以支持多种应用(如视觉和感知)，并且能够更好地进行物体探测。随着越来越多的汽车应用需要更大量的成像数据来辅助做出关乎安全的关键决策，我们可以预见市场在未来对更高分辨率的需求将会持续增长。　　像素尺寸　　像素尺寸是选择传感器时要考虑的另一个因素，需要与速度、灵敏度、图像质量达到完美平衡。更大的像素具有更大的面积来收集可用光线，但这并不意味着总能得到更好的图像质量。一个拥有较小像素的传感器在覆盖相同光学面积的情况下，其性能可能超过拥有较大像素的传感器。　　我们的Hyperlux系列就是一个例子，它展示了在典型汽车环境下，2.1µm像素传感器如何优于3µm像素传感器：在低光环境、总信噪比(SNRs)以及HDR等方面表现出色。随着我们研发更先进的图像传感器，像素尺寸已从较大的6µm缩小到我们当前的2.1µm超级曝光像素，同时提升了整体性能。　　曝光HDR技术　　我们是首家发明大小像素技术以生成HDR图像的公司。通过采用大小像素的方法，专用于单个像素的传感器区域被分为两部分：一个较大的光电二极管覆盖大部分区域，另一个较小的光电二极管则利用剩余部分。然而，由于大小像素技术会导致图像质量下降、暗噪声增加以及性能降低，尤其是在较高温度下表现更为明显，因此我们不再采用这一技术。　　针对这些缺点，我们的解决方案是超级曝光技术，也被称为溢出多重曝光技术。该技术在像素内增加了一个区域，用于容纳大信号或电荷溢出的部分。这种方法就像用一个水桶来接雨水，如果雨水溢出了水桶，我们有一个更大的盆来装多余的水。“桶”内的信号可以非常精准地读取，因此我们能够实现出色的低光表现;而溢出的盆中则容纳了所有超出的部分，从而扩展了动态范围，并具备捕捉明亮物体和场景真实色彩的能力。整个像素区域可应用于低光条件，而在亮光条件下不会饱和。　　因此，超级曝光技术为汽车应用中的HDR场景提供了更好的图像质量，包括捕捉闪烁的LED灯光和标志的所有色彩和细节。　　动态范围　　动态范围是指场景中最亮部分和最暗部分之间的比值。我们的图像传感器率先实现了120dB以及随后140dB高动态范围(HDR)。我们的Hayabusa系列产品是业内首款面市的实现120dB HDR并搭载LED频闪抑制(LFM)功能的传感器。最近，我们推出了Hyperlux图像传感器系列，具备行业领先的150dB HDR LFM性能以及增强的图像质量。　　830万像素AR0823AT和300万像素AR0341AT是首批采用Hyperlux技术的产品。凭借卓越的HDR性能，Hyperlux能够提供色彩鲜艳、锐利且充满细节的图像，由于其极其稳定且不受温度或光照条件变化影响的特性，这为更高安全性的设计奠定了基础。如图3所示，Hyperlux传感器在最苛刻环境和极端条件下表现出色。　　汽车摄像头系统是主动安全中的关键组成部分，因为它们是唯一能够识别道路上不同物体颜色、形状和大小的感知方式。在整个发展历程中，安森美团队始终不渝地努力创新，在低光环境、高动态范围(HDR)、图像质量和清晰度等方面树立新标杆。　　这有助于汽车整车厂商(OEM)成功将早期的后视摄像头(RVC)升级到L2级自动驾驶车辆系统中，并积极实施L2+和L3级别的驾驶自动化。凭借行业领先的性能与功能，Hyperlux传感器有望提高安全指标，助力实现高速自动驾驶，同时降低系统开发成本。因此，众多OEM厂商和一级供应商选择在他们的ADAS摄像头设计中采用安森美图像传感器也就不足为奇了。
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发布时间：2024-02-21 14:34 阅读量：1702 继续阅读>>
安森美：超越人类视力局限，先进<span style='color:red'>图像传感器</span>如何提升行车安全
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安森美：超越人类视力局限，先进图像传感器如何提升行车安全

　　尽管包括碰撞结构、安全气囊、刹车和轮胎在内的汽车技术不断进步，帮助提高了车辆安全性，但我们仍然面临着各种道路风险。而且，这些风险是不断变化的。低光照度等驾驶条件会显著增加道路危险性，而此类驾驶条件不仅给驾驶员带来挑战，同时也对车辆先进驾驶辅助系统 (ADAS) 中的传感器带来考验。在严苛的夜间和低光环境中，需要高性能汽车传感器来确保行车安全。　　显而易见，在低光条件下，道路存在更大的风险。低光环境增加驾驶危险性的主要原因之一是人类视力的局限性。在黑暗条件下，驾驶员往往无法及时察觉风险，或者完全注意不到风险。而且，对向车灯会让驾驶员眩目，使问题变得更加严重。此外，驾驶员打瞌睡或酒后驾驶等因素，也会进一步增加风险。面对这些因素和环境条件，ADAS功能可以帮助减少事故发生，因而底层传感器的性能对确保安全至关重要。　　低光性能　　安森美 (onsemi)深知汽车应用的复杂性，因此开发了AR0220AT 。这款170万像素 (MP) 传感器专为ADAS功能而设计。该传感器的强大性能源于先进的双转换增益 (DCG)，以及更大的4.2µm像素设计。许多传感器制造商都采用了大小像素设计，使用小型光电二极管和大型光电二极管的组合，但这很容易产生饱和问题，并在低光条件下产生不必要的伪影。　　通过DCG技术，我们可以使用更大的像素尺寸，传感器可以动态调整像素的转换增益，从而根据场景的动态范围调整响应。这项技术可实现对高动态范围 (HDR) 环境的精确成像，并减少来自脉冲光源(如汽车前大灯和刹车灯)的闪烁效果。　　在夜间场景中，图像噪声和伪影可能会掩盖道路上的危险，或被误认为危险。在黑暗的条件下，AR0220AT的高灵敏度和低噪声图像能够准确展示前方路况(图1)。　　在典型的极具挑战的场景中，如日出或日落时，环境光较弱，而太阳光很强。　　其他设计考虑因素　　对于传感器提供的安全性和希望有效实施该技术的汽车制造商来说，还有其他重要的考虑因素。这款传感器使用嵌入式硬件机制来实时监测所有图像，将每一帧图像标记为“良好”或“潜在问题”。这样，ADAS控制器就能完全确保每帧图像的准确性，防止错误图像触发不必要的车辆干预，并使系统能够执行正确的操作。　　对于安森美而言，集成球栅阵列 (iBGA) 封装是合理的选择。因为与许多竞争方案所使用的芯片级封装 (CSP) 相比，iBGA设计紧凑，同时热稳定性更高。与CSP设计不同，iBGA在许多汽车应用面临的严苛高温条件下不易变形。AR0220AT还经优化设计，工作功耗降至269mW，这不仅降低了运行温度，而且进一步减少了传感器噪声，并提高了低光性能。　　总结　　汽车图像传感器的可靠性和图像质量至关重要，需要在各种条件下保持高性能，以确保在任何路况下的安全性。在设计满足此类需求的摄像头系统时，需要考虑许多特性，但也许最重要的特性是传感器的动态范围和低光性能。制造商可以依靠AR0220AT的高性能和易集成性，为ADAS系统提供更高水平的安全性和自主性。
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发布时间：2024-01-03 10:07 阅读量：1903 继续阅读>>
安森美推超低功耗<span style='color:red'>图像传感器</span>，图像质量大幅提升
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安森美推超低功耗图像传感器，图像质量大幅提升

　　近日，安森美半导体继续在智能感知领域扩充新产品，推出适用于工业和商业相机用的Hyperlux LP图像传感器系列，该系列基于1.4 m 像素，提供业界领先的图像质量和低功耗，大幅提高图像性能，即使在恶劣的照明条件下也能捕获清晰、生动的图像。Hyperlux LP系列高性能如何体现？有哪些特殊设计可以帮助实现高质量图像和低功耗性能？未来规划是怎样的……带着这些问题，中电网与安森美智能感知部工业及消费应用大中华区市场经理 Annie Tao一起探讨关于Hyperlux LP图像传感器系列的更多细节。　　安森美智能感知部工业及消费应用大中华区市场经理 Annie Tao　　高性能满足特殊场景需求　　Annie称，相较于传统消费类行业，工业和商业用相机会要求更高速、更高分辨率的性能来满足日益增长的工业生产效率，商业用相机则需要更低功耗、更紧凑的性能来满足消费者对日常电子设备可随身携带、可供电、续航更久的需求。　　Hyperlux LP是安森美推出的一系列低功耗的高质量图像传感器产品，应用场景覆盖智能门禁、安防摄像头、增强现实（AR）/虚拟现实（VR）/扩展现实（XR）头戴装置、工业检测，物流，医疗和视频会议等。该产品具备超低功耗技术，并内置运动侦测唤醒功能，在增强了设备侦测能力的同时，更加有效可靠地降低了功耗。值得一提的是，与友商同类型产品相比，功耗减少了近一半。低功耗，高性能，低成本的优势使其具有非常好的竞争力。并且产品有黑白、彩色以及RGBIR版本，给不同应用市场提供了多种选择。　　同时，Hyperlux LP系列具有非常优秀的、高分辨率的图像解析能力，客户可以根据使用情况，选用不同分辨率的产品。另外，该产品系列采用堆叠式架构设计，能最大限度地减少产品体积，最小型号小如一粒米，成为受尺寸限制困扰的紧凑型设备的理想选择，大大适应了相关领域产品的发展需求。　　目前，Hyperlux LP系列AR0830、AR2020、AR0544三款产品图像分辨率有所差异，应用场景也有所不同。　　AR0830，分辨率为 8.3 MP (3840 × 2160)，是使用最为广泛的4K图像传感器，不仅在机器视觉中可以广泛应用，更适合用来拍摄4K视频，用在人眼视觉的一些应用上，不论是紧凑型的AR/VR相机、视频会议相机，还是安防监控行业，医疗等行业都很适合。　　AR2020，分辨率为 20 MP (5120 × 3840)，支持片上图像缩放功能，智能开窗，超级低功耗性能，并且支持运动唤醒功能，特别适合视频会议相机和工业检测，以及AR相机和生物识别等应用。　　AR0544，分辨率为 5 MP (2592 × 1944)，元件的整体功耗更小，用在穿戴式应用中非常合适。　　专有技术，帮助实现超低功耗　　工业和商业用相机通常会被放置在难以更换电池或充电的位置，因此低功耗成为一个关键需求。Annie表示，安森美采用专有技术，在所有工作条件下都能提供卓越的图像质量，并以超级低的功耗实现高性能。当产品功耗极低的情况下，使用电池供电的设备续航能力大幅提高；低功耗减少了热量的产生，因此并不需要散热器，成本也会更低；产品图像的热噪声也能得到很好的控制，从而达到更高性能的图像效果。而这在越来越普及的紧凑型及便携电池供电的设备中是非常需要的一个功能，也是评估一个图像传感器的重要指标参数。　　先进架构设计，克服常见图像质量问题　　图像传感器从pixel设计分为全局快门和卷帘快门，Hyperlux LP图像传感器系列属于卷帘快门，图像一致性和图像噪声性能更加优秀。从pixel工艺的角度分为前照式、背照式、堆栈式，Hyperlux LP 系列采用了1.4um 背照式pixel，并采取了堆栈式工艺，可叠加更多的数字电路，将更多的功能集成在芯片内部，同时又不需要增加传感器的面积，最大限度扩展了感光区域及响应性能。安森美先进的架构设计，克服了常见的一些图像质量问题，不论是噪声还是设计产生的伪影现象都有很好的控制。　　传感器的未来离不开堆栈式架构　　Annie认为，堆栈架构一定是未来传感器的趋势，而要想实现越来越多计算功能的集成，一定离不开堆栈这一工艺技术。伴随着图像传感器的用途不再是感知这么简单，如今不少处理与计算也要在传感器内部完成，所以才需要用到多层堆叠的堆栈技术。以Hyperlux LP图像传感器系列为例，就采用了背照式堆栈技术，在其内部嵌入了单次曝光的HDR功能的合成算法，从而以更低的系统功耗、带宽和成本实现更高动态范围。　　堆栈式图像传感器的各个晶圆层不一定非得选择同一个工艺打造，比如数字逻辑层可以选择更加先进的工艺，从而集成更多的处理单元和功能，将整个传感器打造成一个高度智能化的器件。如此就能降低对后端处理器的性能需求，简化整个相机系统。工业智能化的发展离不开堆栈式工艺加持的。　　在帮助提高图像质量和传感器性能方面，安森美更是在Hyperlux LP中集成了智能运动侦测唤醒技术，采用了独有的Motion-DCT 算法，结合图像传感器的scale或binning技术在获取的较低分辨率图像上快速实时准确地做出运动侦测。另外运动侦测技术支持感兴趣区域选择功能，可以进一步降低系统功耗。即将整幅图像分成若干区域，供用户选择是否使用该区域图像做运动侦测，以避免无效区域，从而降低算法的计算量，提升检测速度及降低功耗。此外，该产品还有红外波段相应的增强，可以广泛应用在安防监控医疗等行业。　　图像传感器可以集成AI功能？　　Annie解释道，如今，AI已用于60％以上的计算机视觉应用程序中，而AI在制造应用程序中的增长已超过50％年复合增长率。AI是我们需要的新工具，用于管理来自工业成像的不断增长的数据集，以实现工业4.0。用于成像的AI决策已从云过渡到边缘-迁移到与成像系统本身相邻或并入其中的计算机系统。例如把AI的训练环节保留在GPU或云端，利用堆栈工艺可以将决策或甚至与之相关的一些预处理集成到图像传感器本身上，比如在传感器上集成用于图像识别的低层或者小算力的卷积神经网络层。这些AI功能集成在图像传感器中或将成为可能。　　未来将追求更高性能的产品　　在谈及安森美对于未来图像传感器产品规划时，Annie称，从安森美近一年发布的新图像传感器产品可见，图像行业都在追求着，优秀的超级低功耗性能，卓越的图像质量和更多的片内集成化功能，以及越来越高的动态范围，安森美也不例外，在图像传感器开发方面持续以上技术路线的发展。除此之外，更高的分辨率来适应市场上更高端的应用需求，更快的帧率来适应高速发展的生产检测需求。随着AI技术的发展和5G传输的实现，安森美在接口、计算、尺寸、功耗，工艺等都会做更好的规划。
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发布时间：2023-11-13 13:15 阅读量：1466 继续阅读>>
安森美Onsemi推出Hyperlux LP<span style='color:red'>图像传感器</span>系列
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安森美Onsemi推出Hyperlux LP图像传感器系列

　　安森美(onsemi)宣布推出适用于工业和商业相机的Hyperlux LP图像传感器系列，场景覆盖智能门禁、安防摄像头、增强现实(AR)/虚拟现实(VR)/扩展现实(XR)头戴装置、机器视觉和视频会议等。此传感器系列基于1.4 µm 像素，提供业界领先的图像质量和低功耗，同时大幅提高图像性能，即使在恶劣的照明条件下也能捕获清晰、生动的图像。　　此产品系列还采用堆叠式架构设计，能最大限度地减少产品体积，最小型号小如一粒米，成为受尺寸限制困扰的紧凑型设备的理想选择。客户可以根据使用情况，选用500万分辨率的AR0544、800万分辨率的AR0830或2000万分辨率的AR2020。　　如今，越来越多的家庭和企业安装摄像头做监控，据Yole统计，预计到2030年底，此市场将增长两倍。因此，消费者需要有更优秀的图像质量、更可靠和更长电池寿命的设备，来提升整体使用体验。　　即使在恶劣的天气和照明条件下，使用此图像传感器的摄像头仍可以提供更清晰的图像和更准确的物体监测。此外，由于这些相机通常会被放置在难以更换电池或充电的位置，因此低功耗成为一个关键需求。　　Hyperlux LP系列具备可优化性能和提高分辨率的功能和专有技术，包括：　　• 运动唤醒功能 –传感器可以在超级低功耗模式下运行，仅消耗全功能模式时所需功率的一小部分。 一旦传感器检测到物体运动，即快速进入更高的性能状态，响应时间短。　　• Smart ROI –提供多个感兴趣区域 (ROI)，以更低的带宽提供场景多窗口视图，并能同时提供原始细节图像的窗口。　　• 近红外(NIR)表现 –凭借创新的硅工艺设计和像素架构，在近红外波段提供卓越的图像质量。　　• 低功耗 –可以减少热噪声带来的图像质量问题，也可以减少使用散热器，从而降低视觉系统的总体成本。　　除了智能家居设备之外，Hyperlux LP 系列还以更直观、无缝的视频会议解决方案，提升办公室会议体验。　　Hyperlux LP 图像传感器系列将于 2023 年第四季度上市。
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发布时间：2023-10-17 10:03 阅读量：1751 继续阅读>>
安森美推出超低功耗<span style='color:red'>图像传感器</span>系列，适用于智能家居和办公室
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安森美推出超低功耗图像传感器系列，适用于智能家居和办公室

　　安森美(onsemi)宣布推出适用于工业和商业相机的Hyperlux LP图像传感器系列，场景覆盖智能门禁、安防摄像头、增强现实(AR)/虚拟现实(VR)/扩展现实(XR)头戴装置、机器视觉和视频会议等。此传感器系列基于1.4 µm 像素，提供业界领先的图像质量和低功耗，同时大幅提高图像性能，即使在恶劣的照明条件下也能捕获清晰、生动的图像。　　此产品系列还采用堆叠式架构设计，能最大限度地减少产品体积，最小型号小如一粒米，成为受尺寸限制困扰的紧凑型设备的理想选择。客户可以根据使用情况，选用500万分辨率的AR0544、800万分辨率的AR0830或2000万分辨率的AR2020。　　如今，越来越多的家庭和企业安装摄像头做监控，据Yole统计，预计到2030年底，此市场将增长两倍。因此，消费者需要有更优秀的图像质量、更可靠和更长电池寿命的设备，来提升整体使用体验。　　即使在恶劣的天气和照明条件下，使用此图像传感器的摄像头仍可以提供更清晰的图像和更准确的物体监测。此外，由于这些相机通常会被放置在难以更换电池或充电的位置，因此低功耗成为一个关键需求。　　Hyperlux LP系列具备可优化性能和提高分辨率的功能和专有技术，包括：　　运动唤醒功能 – 传感器可以在超级低功耗模式下运行，仅消耗全功能模式时所需功率的一小部分。一旦传感器检测到物体运动，即快速进入更高的性能状态，响应时间更短。　　Smart ROI – 提供多个感兴趣区域 (ROI)，以更低的带宽提供场景多窗口视图，并能同时提供原始细节图像的窗口。　　近红外(NIR)表现 – 凭借创新的硅工艺设计和像素架构，在近红外波段提供卓越的图像质量。　　低功耗 – 可以减少热噪声带来的图像质量问题，也可以减少使用散热器，从而降低视觉系统的总体成本。　　安森美智能感知事业部高级副总裁兼总经理 Ross Jatou 说：“利用卓越的模拟设计和像素架构，我们的传感器优化了人们在购买设备时会考虑的两个最重要的因素：图像质量和电池寿命。我们的新图像传感器系列提供了重要的性能，显著延长了电池寿命，并带来更精美、细致的图像。”　　除了智能家居设备之外，Hyperlux LP 系列还以更直观、无缝的视频会议解决方案，提升办公室会议体验。　　Owl Labs 系统工程高级总监 Ashish Thanawala 说：“我们的视频协作方案需要高质量的图像传感器，将多种因素结合在一起，以提供最佳的用户体验。Hyperlux LP 图像传感器的卓越光学性能、创新功能和超低功耗，使我们能够在高度智能和优化的视频会议系统中提供完全身临其境的虚拟会议体验。”
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发布时间：2023-10-11 13:29 阅读量：1579 继续阅读>>
CMOS<span style='color:red'>图像传感器</span>的工作原理及作用
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CMOS图像传感器的工作原理及作用

　　CMOS图像传感器是一种典型的固体成像传感器,与CCD有着共同的历史渊源。CMOS图像传感器通常由像敏单元阵列、行驱动器、列驱动器、时序控制逻辑、AD转换器、数据总线输出接口、控制接口等几部分组成这几部分通常都被集成在同一块硅片上。其工作过程一般可分为复位、光电转换、积分、读出几部分。　　在CMOS图像传感器芯片上还可以集成其他数字信号处理电路,如AD转换器、自动曝光量控制、非均匀补偿、白平衡处理、黑电平控制、伽玛校正等,为了进行快速计算甚至可以将具有可编程功能的DSP器件与CMOS器件集成在一起,从而组成单片数字相机及图像处理系统。　　更确切地说,CMOS图像传感器应当是一个图像系统。一个典型的CMOS图像传感器通常包含:一个图像传感器核心(是将离散信号电平多路传输到一个单一的输出,这与CCD图像传感器很相似),所有的时序逻辑、单一时钟及芯片内的可编程功能,比如增益调节、积分时间、窗口和模数转换器。　　一、CMOS图像传感器基本工作原理　　首先，外界光照射像素阵列，发生光电效应，在像素单元内产生相应的电荷。行选择逻辑单元根据需要，选通相应的行像素单元。行像素单元内的图像信号通过各自所在列的信号总线传输到对应的模拟信号处理单元以及A/D转换器，转换成数字图像信号输出。其中的行选择逻辑单元可以对像素阵列逐行扫描也可隔行扫描。行选择逻辑单元与列选择逻辑单元配合使用可以实现图像的窗口提取功能。模拟信号处理单元的主要功能是对信号进行放大处理，并且提高信噪比。另外，为了获得质量合格的实用摄像头，芯片中必须包含各种控制电路，如曝光时间控制、自动增益控制等。为了使芯片中各部分电路按规定的节拍动作，必须使用多个时序控制信号。为了便于摄像头的应用，还要求该芯片能输出一些时序信号，如同步信号、行起始信号、场起始信号等。　　像素阵列工作原理　　图像传感器一个直观的性能指标就是对图像的复现的能力。而象素阵列就是直接关系到这一指标的关键的功能模块。按照像素阵列单元结构的不同，可以将像素单元分为无源像素单元PPS(passive pixel schematic)，有源像素单元APS(activepixel schematic)和对数式像素单元，有源像素单元APS又可分为光敏二极管型APS、光栅型APS.　　以上各种象素阵列单元各有特点，但是他们有着基本相同的工作原理。以下先介绍它们基本的工作原理，再介绍各种象素单元的特点。下图是单个象素的示意图。　　(1)首先进入“复位状态”,此时打开门管M.电容被充电至V,二极管处于反向状态;　　(2)然后进入“取样状态”.这时关闭门管M,在光照下二极管产生光电流，使电容上存贮的电荷放电，经过一个固定时间间隔后，电容C上存留的电荷量就与光照成正比例，这时就将一幅图像摄入到了敏感元件阵列之中了;　　(3)最后进入“读出状态”.这时再打开门管M,逐个读取各像素中电容C上存贮的电荷电压。　　无源像素单元PPS出现得最早，自出现以来结构没有多大变化。无源像素单元PPS结构简单，像素填充率高，量子效率比较高，但它有两个显着的缺点。一是，它的读出噪声比较大，其典型值为20个电子，而商业用的CCD级技术芯片其读出噪声典型值为20个电子。二，随着像素个数的增加，读出速率加快，于是读出噪声变大。　　光敏二极管型APS量子效率比较高，由于采用了新的消噪技术，输出图形信号质量比以前有许多提高，读出噪声一般为75~100个电子，此种结构的C3&适合于中低档的应用场合。　　在光栅型APS结构中，固定图形噪声得到了抑制。其读出噪声为10~20个电子。但它的工艺比较复杂，严格说并不能算完全的CMOS工艺。由于多晶硅覆盖层的引入，使其量子效率比较低，尤其对蓝光更是如此。就目前看来，其整体性能优势并不十分突出。　　二、CMOS图像传感器应用　　1.数码相机　　人们使用胶卷照相机已经上百年了,20世纪80年代以来,人们利用高新技术,发展了不用胶卷的CCD数码相机。使传统的胶卷照相机产生了根本的变化。电可写可控的廉价FLASH ROM的出现,以及低功耗、低价位的CMOS摄像头的问世。为数码相机打开了新的局面,数码相机功能框图如右下图所示。　　从图中可以看出,数码相机的内部装置已经和传统照相机完全不同了,彩色CMOS摄像头在电子快门的控制下,摄取一幅照片存于DRAM中,然后再转至FLASH ROM中存放起来。根据FLASH ROM的容量和图像数据的压缩水平,可以决定能存照片的张数。如果将ROM换成PCMCIA卡,就可以通过换卡,扩大数码相机的容量,这就像更换胶卷一样,将数码相机的数字图像信息转存至PC机的硬盘中存贮,这就大大方便了照片的存贮、检索、处理、编辑和传送。　　2.CMOS数字摄像机　　美国Omni Vison公司推出的由OV7610型CMOS彩色数字图像芯片和OV511型高级摄像机以及USB接口芯片所组成的USB摄像机,其分辨率高达640 x 480,适用于通过通用串行总线传输的视频系统。OV511型高级摄像机的推出,可使得PC机能以更加实时的方法获取大量视频信息,其压缩芯片的压缩比可以达到7:1,从而保证了图像传感器到PC机的快速图像传输。对于CIF图像格式,OV511型可支持高达30帧/秒的传输速率、减少了低带宽应用中通常会出现的图像跳动现象。OV511型作为高性能的USB接口的控制器,它具有足够的灵活性,适合包括视频会议、视频电子邮件、计算机多媒体和保安监控等场合应用。　　3.其他领域应用　　CMOS图像传感器是一种多功能传感器,由于它兼具CCD图像传感器的性能,因此可进入CCD的应用领域,但它又有自己独特的优点,所以开拓了许多新的应用领域。除了上述介绍的主要应用之外,CMOS图像传感器还可应用于数字静态摄像机和医用小型摄像机等。例如,心脏外科医生可以在患者胸部安装一个小“硅眼”,以便在手术后监视手术效果,CCD就很难实现这种应用。　　4.应用于X光机市场　　在牙科用X光机市场上,用于从口腔内侧给1～2颗牙拍摄X光片的小型CMOS传感器在欧洲已达到实用水平,在美国也在推广。而在从口腔外侧拍摄全景X光片的X光机领域,今后仍将以CCD传感器为主。
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发布时间：2023-09-13 10:58 阅读量：1496 继续阅读>>
安森美：多样化<span style='color:red'>图像传感器</span>组合对于智能工厂机器人有多重要
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安森美：多样化图像传感器组合对于智能工厂机器人有多重要

　　图像传感器一直是机器和机器人在工厂和仓库中识别物体的关键，能够利用“所看到的”来了解所处的环境，这提高了图像传感器的性能标准。需要知道的是，没有任何一个传感器解决方案能适用于所有应用。因此，可能需要结合使用不同的图像传感器。在本文中，您将了解设计多功能自主移动机器人 (AMR) 或固定机器人所需的各种图像传感器的关键性能指标。　　一、用于导航和防碰撞的全局快门传感器　　手机中的传感器使用“卷帘快门”来进行图像检测，逐行顺序曝光。但在这种方法中，传感器中每行像素的曝光之间略有延迟，导致检测到的图像中出现“伪影”(视觉异常)，AMR 在车间穿行时所经历的角运动和振动会放大这种影响。安森美 (onsemi) 开发了采用“全局快门”的先进图像传感器，可以同时曝光所有像素，以降低图像中出现伪影的可能性。这使 AMR 的导航变得更加容易，降低了与其他物体碰撞的可能性。全局快门图像传感器的关键指标包括：　　全局快门效率 (GSE) 量化像素对杂散光污染的灵敏度。GSE 高的传感器不太可能生成有污点、光斑或伪影的图像。　　模块化传输频率 (MFT) 对于图像清晰度至关重要。这在必须能够读取条形码的机器人或机器中很重要。此外，检测边缘的能力是机器使用 AI 了解其环境的基本要求，MFT 高的图像传感器能够实现这一点。　　二、用于混合照明环境的高动态范围 (HDR)　　具有高动态范围(从 100 dB 到 120 dB 以上)的传感器能够在工厂或户外环境等不同照明条件下生成细节更丰富的图像。通过使用多重曝光以及将长曝光(低光照条件)、中等曝光(中等光照条件)和短曝光(强光照条件)重新组合来提供 HDR。但对于分辨率更高的传感器，这种方法显著提高了帧率，产生大量要传输到 AMR 系统单芯片 (SoC) 的数据，因此增加了功耗，并可能使图像数据受到噪声污染。安森美使用了一种不同的方法，提供的 AR0822 800万像素传感器通过执行嵌入式图像重组 (eHDR) 来减少 SoC 的数据带宽。这种方法还免去了 SoC 的图像处理负担，使其能够专注于 AI 或其他任务。此外，该传感器还具有运动补偿功能，可准确捕捉快速移动的物体。　　三、用于测距应用和精确物体放置的高分辨率大画幅图像传感器　　固定机器人有时需要读取包含物体摆放位置信息的标签。传感器和标签之间的距离可能因应用而异，因此需要能够生成大画幅图像的高分辨率传感器。安森美的高分辨率传感器从 8 MP 到 45 MP 不等，非常适合这种用途，使机器人能够读取标签并准确地将物体放置在预定的目的地。　　四、安森美将传感器专有技术与开发工具相结合　　AMR 和固定机器人在智能工厂中执行各种任务，因此要选择针对特定自动化任务进行优化的图像传感器。无论是导航和条形码读取所需的全局快门传感器、远距离和精确物体放置所需的高分辨率传感器，还是在非确定性混合照明环境中成像的 HDR 传感器，安森美提供的图像传感器都能为 AMR 和固定机器人提供适合其应用的视觉水平。
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发布时间：2023-08-23 09:59 阅读量：2116 继续阅读>>
安森美推出全新Hyperlux<span style='color:red'>图像传感器</span>系列
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安森美推出全新Hyperlux图像传感器系列

　　安森美（onsemi），推出Hyperlux汽车图像传感器系列，该系列产品拥有2.1 m像素尺寸、领先业界的150 dB超高动态范围（HDR）和减少LED闪烁（LFM）功能，在汽车应用温度范围内提供高性能、高速和先进的功能，推进下一代先进驾驶辅助系统（ADAS）的发展。HyperLux还支持向L2+级自动驾驶的平稳过渡，L2+级自动驾驶只需要驾驶员在收到技术警报时才接管驾驶。　　Hyperlux系列涵盖了从300万像素（MP）到800万像素及更高像素的产品，用于感知和视觉摄像头应用。其HDR为150 dB，能在最极端的照明条件下捕获高质量图像，而不牺牲低光灵敏度。该平台的LFM能力确保脉冲光源不会闪烁，从而避免了闪烁引起的机器视觉问题。　　德赛西威（Desay SV）智能驾驶传感器事业部副总经理江伙红说：“同时具备的HDR和LFM功能，确保在非常黑暗或明亮的场景中都能识别潜在危险，这对ADAS和座舱应用至关重要。汽车OEM和一级供应商采用新的Hyperlux技术，可以期待在所有工作条件下实现经验证的高性能，以促成更先进的安全性和便利性。”　　Hyperlux产品系列拥有领先业界的超低功耗和小尺寸，巩固了安森美作为车规级图像传感器市场领导者的地位。与竞品相比，这些汽车图像传感器的功耗最多可降低30%，占位最多可减小28%，能以更低的系统材料成本实现高能效设计。随着图像传感器等更多的电子成分被添加到汽车上，这些电子成分占位需要尽可能小，以适配汽车现有设计，同时不破坏其内外部风格造型。　　安森美汽车感知分部副总裁Chris Adams说：“随着汽车的连接性越来越强，并向自动驾驶迈进，安全性比以往任何时候都更重要。我们对汽车应用和趋势的了解，加上我们在图像感知方面的工程专长，助力客户能够开发出下一代产品，以迈向彻底消除交通死亡和重伤的 “零愿景 ” 战略。”　　Hyperlux的设计符合汽车安全完整性等级D级（ASIL D）系统的严格安全要求，而集成的安全性最大范围地防范网络安全威胁。这些传感器还提供不同分辨率的双输出流，允许同时执行感知和其他功能。设计人员可得益于其灵活的架构，用一个摄像头实现多种功能，从而减少设计时间、风险和成本。
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发布时间：2023-05-17 10:08 阅读量：1876 继续阅读>>
安森美推出全新Hyperlux<span style='color:red'>图像传感器</span>系列，引领下一代先进驾驶辅助系统发展
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安森美推出全新Hyperlux图像传感器系列，引领下一代先进驾驶辅助系统发展

　　智能电源和智能感知技术的领导者安森美（onsemi，美国纳斯达克上市代号：ON），推出Hyperlux™汽车图像传感器系列，该系列产品拥有2.1 µm像素尺寸、领先业界的150 dB超高动态范围（HDR）和减少LED闪烁（LFM）功能，在汽车应用温度范围内提供高性能、高速和先进的功能，推进下一代先进驾驶辅助系统（ADAS）的发展。HyperLux还支持向L2+级自动驾驶的平稳过渡，L2+级自动驾驶只需要驾驶员在收到技术警报时才接管驾驶。　　　　Hyperlux系列涵盖了从300万像素（MP）到800万像素及更高像素的产品，用于感知和视觉摄像头应用。其HDR为150 dB，能在最极端的照明条件下捕获高质量图像，而不牺牲低光灵敏度。该平台的LFM能力确保脉冲光源不会闪烁，从而避免了闪烁引起的机器视觉问题。　　德赛西威（Desay SV）智能驾驶传感器事业部副总经理江伙红说：“同时具备的HDR和LFM功能，确保在非常黑暗或明亮的场景中都能识别潜在危险，这对ADAS和座舱应用至关重要。汽车OEM和一级供应商采用新的Hyperlux技术，可以期待在所有工作条件下实现经验证的高性能，以促成更先进的安全性和便利性。”　　Hyperlux产品系列拥有领先业界的超低功耗和小尺寸，巩固了安森美作为车规级图像传感器市场领导者的地位。与竞品相比，这些汽车图像传感器的功耗最多可降低30%，占位最多可减小28%，能以更低的系统材料成本实现高能效设计。随着图像传感器等更多的电子成分被添加到汽车上，这些电子成分占位需要尽可能小，以适配汽车现有设计，同时不破坏其内外部风格造型。　　安森美汽车感知分部副总裁Chris Adams说：“随着汽车的连接性越来越强，并向自动驾驶迈进，安全性比以往任何时候都更重要。我们对汽车应用和趋势的了解，加上我们在图像感知方面的工程专长，助力客户能够开发出下一代产品，以迈向彻底消除交通死亡和重伤的 “零愿景 ” 战略。”　　Hyperlux的设计符合汽车安全完整性等级D级（ASIL D）系统的严格安全要求，而集成的安全性最大范围地防范网络安全威胁。这些传感器还提供不同分辨率的双输出流，允许同时执行感知和其他功能。设计人员可得益于其灵活的架构，用一个摄像头实现多种功能，从而减少设计时间、风险和成本。
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发布时间：2023-05-11 14:50 阅读量：2376 继续阅读>>

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