图像传感器创新推动机器视觉向前发展

就像机器视觉创新推动自动化向前发展，图像传感器的进步推动机器视觉向前发展。毫无疑问:图像传感最近在3D成像、基于事件的传感和不可见图像传感等领域取得了许多重大进展。本博客简要介绍了一些最新的进展。

捕捉三维

图像传感器公司不断推出创新产品，使3D成像应用程序更容易为相机制造商所接受。例如，几年前，索尼(Sony)发布了其deepsense系列背光3D飞行时间(ToF) CMOS传感器。此后不久，包括LUCID vision Labs和Basler在内的主要机器视觉相机公司发布了基于传感器的3D ToF相机。

最近，Teledyne e2v公司推出了Hydra3D ToF CMOS图像传感器，该传感器提供了10µm的三tap像素，可以同时捕捉更多的相位，并最大限度地减少运动失真。这个832 x 600的传感器实现了416.7帧/秒的帧率，并使用单列脉冲来捕获所有相位。

Teledyne e2v最近还发布了用于3D激光三角测量的Flash系列图像传感器。有2百万像素和4百万像素两种型号，全球快门CMOS图像传感器可达到1800fps。他们提供高达100分贝的实时和单帧HDR功能，嵌入式芯片上的同时检测高反射和低反射材料。hydr3d和Flash系列都获得了《视觉系统设计》杂志的2021年创新者奖。

基于事件的感知

在影像传感器领域掀起波澜的另一家公司是获得2021年视觉奖的预言(prophet)公司。先知开发了一种基于事件的神经形态图像传感器，灵感来自于人类的视网膜。该公司的Metavision传感器的每个像素都具有嵌入式智能功能，因此当场景中检测到亮度变化时，像素可以独立激活并输出变化的数据，同时消除不必要的事件数据，如LED闪烁．

该功能与像素位置的XY坐标信息以及时间信息相结合，可以为机器视觉应用程序提供高速、低延迟的数据输出。事实上，这些传感器捕获的数据比传统图像传感器少1000倍，并提供10,000 fps的时间分辨率。prophet最近与索尼半导体解决方案公司合作，将基于事件的功能集成到索尼的IMX636和IMX637传感器中。

IMAGO Technologies将先知基于事件的图像传感器集成到其Vision Cam EB智能相机中，这是一种可编程的嵌入式视觉系统，可为高速进程的检测提供高采样率。

除了可见的

不可见成像技术也在不断进步。索尼半导体解决方案公司(Sony Semiconductor Solutions)在这方面也很忙;该公司最近宣布其IMX487紫外线兼容CMOS图像传感器的商业化。采用全球快门设计，8.13万像素的传感器提供了高水平的紫外(UV)灵敏度和最小的噪音和目标的几种应用，包括半导体缺陷检测。

很多人都知道，不久前，索尼发布了其SenSWIR系列的短波红外(SWIR)传感器。他们新颖的铜-铜键合工艺使SWIR和可见光在单个芯片上捕获成为可能。在SWIR图像传感器开发的另一个例子中，SWIR视觉系统最近获得了500万美元的资金，以扩大其业务。该公司表示，该公司以其创新的胶体量子点(CQD) SWIR传感器而闻名，该传感器直接集成在CMOS读出集成电路上，从而提供更小的像素间距、更高的分辨率、更低的成本，并易于全球出口。SWIR视觉系统提供Acuros SWIR线(400至1700 nm波长)和Acuros eSWIR线(350至2000 nm波长)。

在其他地方，Emberion最近发布了VS20 SWIR相机，其特点是400至2000纳米波长。VS20的图像传感器是一个单片构建在定制CMOS读出集成电路上的探测器阵列。新相机提供camera Link、USB和GigE接口，并针对广泛的应用。

向新的高度

其他著名的例子包括超高分辨率GMAX32103 CMOS图像传感器，可以在Emergent Vision Technologies的HZ-100-G相机中找到。这款相机是2021年视觉系统设计创新奖竞赛中唯一获得白金奖的相机，通过100GigE界面可以达到10370万像素，24帧每秒。

最终，机器视觉的进步是由新的、高质量的图像传感器的可用性驱动的，而不断发展的机器视觉应用需求又推动了图像传感器的发展。这里所讨论的只是图像传感最新发展的一个缩影。当然，图像传感器公司将继续推出引人注目的产品，将机器视觉应用的能力推向新的高度。