Sensores de Imagen CMOS onsemi para Cámaras Integradas
sensores de imagen CMOS onsemi para cámaras embebidas proporcionan diferentes combinaciones de resolución, tecnología de obturador, tamaño de píxel y velocidad de imagen para sistemas de visión industrial y OEM.
Elegir un sensor de imagen implica más que seleccionar la mayor cantidad de megapíxeles. El movimiento del objeto, la iluminación, el campo de visión, el formato óptico, el soporte del procesador, la distancia del cable y la protección ambiental influyen en qué cámara embebida funcionará de manera confiable en el sistema final.
Este artículo explica los factores más importantes para la selección de sensores onsemi y cómo se utilizan estos sensores en las cámaras The Imaging Source con interfaces MIPI CSI-2, GMSL2 y FPD-Link III.
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La Guía de Cámaras Sensor onsemi ofrece la visión completa de las cámaras embebidas de The Imaging Source que utilizan sensores de imagen CMOS onsemi.
La guía descargable le permite comparar:
- Opciones disponibles de sensores onsemi
- Modelos compatibles de cámaras embebidas
- Interfaces MIPI CSI-2, GMSL2 y FPD-Link III
- Tecnologías de obturador global y obturador rodante
- Resolución, tamaño de píxel y tasa de cuadros
- Configuraciones monocromáticas y a color
- Diseños de cámaras a nivel de placa y con certificación IP67
- Consideraciones sobre interfaces y procesadores
La guía actual cubre 14 variantes de cámaras, tres opciones de sensores y tres interfaces de cámaras embebidas. La lista completa de sensores, códigos de modelo y el mapeo de sensor a cámara se mantienen intencionalmente dentro del documento descargable.
Obtenga acceso a la visión general completa de cámaras embebidas onsemi y compare las opciones disponibles de sensores y cámaras sin revisar páginas de productos individuales.
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Descargue la Guía de Cámaras Sensor onsemi¿Qué es un sensor de imagen CMOS de onsemi?
Un sensor de imagen CMOS de onsemi es un dispositivo semiconductor que convierte la luz entrante en datos de imagen digital dentro de una cámara.
El sensor determina características importantes de la imagen como la resolución, el tipo de obturador, el tamaño del píxel y la velocidad de adquisición. Sin embargo, el sensor de imagen es solo una parte de la cámara terminada.
Una cámara embebida completa consiste en más que solo el sensor de imagen. También incluye electrónica de cámara, firmware, controladores, conectores, hardware de interfaz, funciones de disparo, opciones de montaje de lentes y un diseño mecánico.
Por lo tanto, dos cámaras que usan el mismo sensor pueden diferir en compatibilidad de software, interfaz, carcasa e instalación prevista. La selección del sensor siempre debe considerarse como parte de la arquitectura completa de visión embebida.
¿Qué tecnologías de sensor de imagen de onsemi son importantes?
Las tecnologías de sensor de imagen de onsemi que más importan son la arquitectura del obturador, el diseño del píxel, el rango dinámico, la sensibilidad y el rendimiento de lectura.
El portafolio más amplio de onsemi atiende aplicaciones industriales, automotrices, médicas y de consumo. Su sistema de selección de productos distingue sensores por resolución, tasa de cuadros, formato óptico, tipo de obturador, tamaño de píxel, interfaz de salida, respuesta de color, familia y estado del ciclo de vida.
El portafolio más amplio también incluye familias tecnológicas como Hyperlux y otras arquitecturas desarrolladas para requisitos específicos de imagen. No todas las familias de onsemi están representadas en la gama de cámaras embebidas de The Imaging Source, por lo que siempre se debe verificar la compatibilidad para la cámara terminada exacta.
Algunos sensores de onsemi soportan características como iluminación trasera, alto rango dinámico, respuesta en el infrarrojo cercano o operación especializada en baja luz. Estas capacidades varían según el sensor y no deben asumirse solo por el nombre del fabricante.
¿Qué afecta la calidad de imagen CMOS más allá de la resolución?
La calidad de imagen CMOS depende del tamaño del píxel, formato óptico, rango dinámico, ruido, calidad de la lente e iluminación, además de la resolución.
Resolución y detalle detectable
La resolución determina cuántos píxeles cubren el campo de visión.
La resolución requerida debe calcularse a partir del área de inspección y la característica más pequeña que debe detectarse. Más píxeles aumentan el ancho de banda de la interfaz, el uso de memoria y la carga del procesador sin mejorar automáticamente el resultado.
Tamaño del píxel y sensibilidad
El tamaño del píxel influye en la cantidad de luz disponible para cada píxel.
Los píxeles más grandes pueden ser beneficiosos cuando la iluminación o el tiempo de exposición son limitados. Los píxeles más pequeños permiten mayor resolución dentro de un formato compacto de sensor, pero pueden exigir más a la lente y la iluminación.
Por lo tanto, el tamaño del píxel debe evaluarse junto con la arquitectura del sensor, ganancia, apertura de la lente y tiempo de exposición.
Formato óptico y cobertura de la lente
El formato óptico describe las dimensiones aproximadas del sensor y afecta el campo de visión y la selección de la lente.
La lente seleccionada debe proporcionar un círculo de imagen lo suficientemente grande para cubrir el sensor completo. También debe ofrecer resolución óptica suficiente para el tamaño del píxel. Un sensor de alta resolución no puede producir el detalle requerido si la lente no puede resolverlo.
Rango dinámico y rendimiento en baja luz
El rango dinámico describe la diferencia utilizable entre la información de imagen oscura y brillante.
Un alto rango dinámico es valioso en escenas que contienen sombras, componentes reflectantes, ventanas brillantes o luz exterior cambiante. El rendimiento en baja luz también depende del ruido de lectura, tiempo de exposición, apertura de la lente, iluminación y procesamiento de imagen.
¿Qué hace un procesador de señal de imagen?
Un procesador de señal de imagen convierte la salida cruda del sensor en una imagen utilizable.
Dependiendo del sistema, un ISP puede realizar:
- Demosaicing
- Corrección de color
- Balance de blancos
- Reducción de ruido
- Control de exposición
- Corrección de lente
- Procesamiento de alto rango dinámico
El ISP puede estar integrado en el sensor, la plataforma del procesador u otra parte de la cadena de imagen. onsemi lista los procesadores de señal de imagen por separado de su portafolio de sensores de imagen crudos, lo que refleja los diferentes roles de estos componentes.
El soporte de ISP es especialmente relevante para cámaras en color y aplicaciones con iluminación difícil. Los ingenieros deben confirmar dónde ocurre el procesamiento de imagen y si el software seleccionado expone los controles requeridos.
¿Cómo elegir un sensor de imagen CMOS onsemi para una cámara integrada?
Se debe elegir un sensor onsemi haciendo coincidir el requisito de imagen con la arquitectura completa de la cámara y el procesador.
- Defina el campo de visión y la característica más pequeña. Esto determina la resolución útil en lugar de simplemente elegir el sensor más grande disponible.
- Evalúe el movimiento. Use obturador global cuando la distorsión por movimiento afecte la inspección, el posicionamiento o la medición. El obturador rodante puede ser suficiente para escenas estáticas o controladas.
- Determine la velocidad de fotogramas requerida. Considere la velocidad de producción, la frecuencia de activación, el tiempo de exposición y el tiempo de procesamiento.
- Seleccione monocromo o color. El color es necesario cuando las diferencias de tono son parte de la inspección. El monocromo suele ser preferible para evaluar forma, bordes, contraste, textura, posición o dimensiones.
- Confirme la configuración completa. Verifique la cobertura de la lente, la iluminación, el soporte de software y la disponibilidad a largo plazo antes de diseñar la cámara en el producto final.
¿Qué cámara embebida onsemi cumple con estos requisitos? Descargue la guía para comparar las configuraciones disponibles de sensor, interfaz y cámara.
Compare las opciones de sensores y cámaras onsemi en una sola guía.
Ver la Guía de Cámaras con Sensor onsemi¿Qué interfaz de cámara se debe usar con los sensores de imagen CMOS de onsemi?
La interfaz de la cámara debe elegirse según la distancia del cable, la ubicación del procesador, el espacio disponible y las condiciones ambientales.
Cámaras MIPI CSI-2
Las cámaras MIPI CSI-2 proporcionan una conexión directa de cámara a procesador.
MIPI CSI-2 es adecuado para sistemas compactos donde la baja latencia, bajo consumo de energía y conexiones de cámara a procesador de corta distancia son prioridades. Estos módulos a nivel de placa se consideran comúnmente para dispositivos integrados y proyectos OEM de volumen.
Ver cámaras MIPI CSI-2Cámaras GMSL2
Las cámaras GMSL2 utilizan transmisión serializada para distancias de cable más largas e instalaciones distribuidas.
La gama Acuva de The Imaging Source combina carcasas IP67, conectividad FAKRA y transmisión coaxial. Un sistema GMSL2 completo también requiere un deserializador compatible, placa portadora, plataforma de procesador y configuración de software.
Ver cámaras GMSL2Cámaras FPD-Link III
Las cámaras FPD-Link III utilizan tecnología de serializador y deserializador para conexiones robustas entre la cámara y el procesador.
El portafolio incluye configuraciones a nivel de placa y con certificación IP67 para sistemas que requieren distancias más largas entre cámaras, soporte de disparo y E/S o integración mecánica flexible.
Ver cámaras FPD-Link III¿Qué deben verificar los OEM antes de diseñar con un sensor de imagen CMOS de onsemi?
Los OEM deben verificar el estado del ciclo de vida, el soporte de software y la compatibilidad completa del sistema antes de diseñar una cámara embebida.
El catálogo de onsemi distingue entre estados de producto activo, de por vida, último envío y obsoleto, demostrando por qué la información del ciclo de vida es importante para proyectos OEM a largo plazo.
Antes de la selección, confirme:
- Controlador exacto de cámara y sensor
- Compatibilidad del procesador y la placa portadora
- Requisitos del deserializador
- Sistema operativo y marco de adquisición
- Disparo y sincronización
- Soporte para múltiples cámaras
- Longitud del cable y protección ambiental
- Disponibilidad de volumen
- Soporte a largo plazo de hardware y software
La compatibilidad de la interfaz por sí sola no garantiza el soporte para una cámara o sensor en particular.
Preguntas frecuentes sobre los sensores de imagen onsemi
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La Guía de Cámaras con Sensor onsemi reúne los sensores compatibles y los modelos de cámara embebida de The Imaging Source en un solo documento.
Úsela para comparar resolución, obturador, tamaño de píxel, tasa de cuadros, color, opciones de carcasa e interfaz entre MIPI CSI-2, GMSL2 y FPD-Link III.