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CMOS传感器和FPGA如何为智能相机发展增添动力_亚博登录官方网站

发布时间:2020-11-12    来源:亚博手机APP版79600

很难预测哪些新技术不会给机器视觉的发展带来下一次突破。可能来自多年的学术研究成果,也可能意味着一个很简单的要求,比如把普通消费设备的新技术和改进技术带入高端智能相机。最近改变机器视觉世界的两项技术是CMOS传感器和FPGA。

让我们思考一下这些令人兴奋的技术是如何为智能相机的发展增添动力的。CMOS传感器:机器视觉技术从智能手机到智能相机的发展仅限于CCD镜头的低灵敏度和低噪声。随着CMOS传感器的引入,智能相机的灵敏度和整体质量明显提高。

CMOS图像传感器CMOS和CCD传感器通过光电切换开始工作。然而,下一步——在每个电池中装载累积的电荷——将继续由不同的操作员执行。

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电荷耦合器件通过单元阵列传输零未知电荷,然后将结果加载到阵列的一角。为了确保电荷传输没有噪声,这种传感器必须通过类似的(并且更便宜的)方法来生产。CMOS传感器通过几个晶体管用于缩放和传输电荷信号。

这种方法大大增加了生产成本,但也带来了噪音。噪音和噪声造成的障碍最终得到了解决,但这种情况在最初的工业光学领域并没有再次发生。CMOS传感器在普通消费者的数码相机中找到了一席之地,然后转移到智能手机上。

在大幅降价、提高分辨率和质量的压力下,智能手机厂商拒绝接受更低成本的自由选择,并努力提高技术。最后,将CMOS传感器灵魂的灵敏度提升到可以替代CCD的水平。所以机器视觉行业使用性价比高的传感器,使得智能相机的整体开发成本更低。

随着成本的上升,智能相机获得了更大的发展空间。FPGAs:动态操作员解决方案与计算机、智能手机和其他数字设备一样,智能相机用于集成电路中,以处理输出和分解输入。集成电路可以为类似的目的定制,在这种情况下,它们被称为专用集成电路(ASIC)。

这些技术在智能相机中已经使用了很长时间,但它们的一个主要缺点是,一旦生产出来,逻辑几乎与硅片上的逻辑相同。对于可定制性至关重要的发展较慢的技术来说,它们并不理想。这是使用现场可编程门阵列或FPGA的地方。

顾名思义,即使FPGA已经生产出来并运送给最终用户,也可以重新编程。它们由许多可用于硬件描述语言(HDL)重新配置的逻辑块组成。这种灵活性使得工程师需要更多的权利来测试和开发新的智能相机型号。

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Hawk MV-4000高性能智能相机的处置能力比上一代增加4倍,用于调用FPGA构造的动态启动。FPGA最早用于电信和网络行业。当工业自动化系统开始拒绝智能摄像头在缓慢移动的传送带上寻找零件时,FPGA作为摄像头硬件的实时控制手段被引入了这个领域。

一个例子是协商输出启动和传感器收集。通过FPGA控制,相机可以构造几乎动态的启动输出调用和传感器的控制,保证相机可以提供可重复方向的零件图像。没有这项技术,输出和传感器之间的协商将经历一系列缓慢的标准化处理电路迷宫。这种延迟的影响是,在摄像机获得必须拍摄照片的信号之前,目标物体不会根据传送带的速度在视野内移动一定的距离。

在FPGA中使用时,启动触发器的同时相机完全拍照。FPGA在动态控制中的应用是近年来智能相机功能突破的关键因素之一。由于CMOS传感器和FPGA的减少,智能相机现在正在经历一个激动人心的阶段。成本大幅提升,性能大幅提升,更好的突破很有可能到来。

也许另一项被忽视的技术会突然在机器视觉中找到它的价值。 前面说过,总有一天你会分不清下一个突破来自哪里!|亚博登录官方网站。

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