Коротковолновая инфракрасная камера (SWIR) открывает уникальные возможности недоступные обычным камерам захватить изображение в условиях высокой влажности, дыма и соляного тумана. Такая уникальная возможность видеть невидимое широко востребовано в различных приложениях и секторе промышленности, а также для морских портов и морской навигации, аэропортов нефтехимической и газовой отрасли, энергетики, машин переработки и фасовки продукции сельского хозяйства например в фотосепораторах.
Sony представила новый сенсор изображения способный теперь видеть в широкой области охватывая видимую и невидимую IR область света, что не было доступно когда-либо ранее.
- Две функции в одном датчике изображения
Датчики изображения с сенсорной технологией совместимы как со
спектром SWIR, так и с широким диапазоном длин волн от 400 до 1700 нм, который
включает спектр видимого света. Проверки, для которых ранее требовались две
камеры, одна для визуализации в видимом свете, а другая для SWIR, теперь можно
проводить с помощью одной, которая объединяет обе функции.
Sony успешно разработала и представила в продаже новейший тип SenSWIR™ датчиков изображения. Данный тип датчиков изображения находят большой спрос в различных типах машинного зрения, в том числе широко применяется в камерах инфракрасного диапазона. Пример работы и возможностей SWIR камер с новым улучшенным датчиком изображения Sony SenSWIR™ будет описан и показан ниже в этом тематическом обзоре.
В последние годы в связи с потребностью в повышении производительности в различных областях промышленного оборудования датчики в диапазоне невидимого света привлекают внимание в дополнение к обычным датчикам с использованием видимого света.
В IMX990/IMX991 используется запатентованная технология Sony SenSWIR™, позволяющая достичь труднодостижимого ранее увеличения количества пикселей и уменьшения размера сенсора. Он позволяет получать изображения в широком диапазоне от видимого света до коротковолнового инфракрасного излучения (SWIR/коротковолнового инфракрасного излучения). Кроме того, поддерживая цифровой выход, он оснащен функциями, подходящими для приложений промышленных камер, такими как режим глобального затвора и триггера.
Эти улучшения производительности и функций, достигнутые с помощью IMX990/IMX991, открыли возможности обнаружения SWIR, позволяя разрабатывать камеры и контрольное оборудование, которые удовлетворяют разнообразные потребности в проверке, идентификации и измерении в различных областях промышленности. .
Функции
Самый маленький в отрасли пиксель размером *1 5 мкм, обеспечивающий большее количество пикселей и миниатюризацию
Помимо повышения точности контроля за счет увеличения количества пикселей, миниатюризация повышает гибкость места установки камеры, расширяя спектр приложений для измерения SWIR.
*1) Среди датчиков изображения SWIR, использующих составной полупроводник InGaAs (арсенид индия-галлия). Исследования Сони. (по состоянию на май 2020 г.)
Широкополосная визуализация 0,4–1,7 мкм, включая видимый свет, возможна с помощью одного датчика изображения.
Проверки, которые обычно выполнялись с помощью нескольких камер для видимого света и SWIR, могут быть объединены в одну. Широкополосное считывание не только расширяет область инспекционных объектов и приложений, но также снижает затраты на систему инспекции и повышает пропускную способность за счет ускорения обработки изображений.
Реализация высокой функциональности за счет цифрового выхода
Обычные датчики изображения SWIR обычно имеют аналоговый выход, но, поддерживая цифровой выход, этот продукт достигает функциональности, эквивалентной современным датчикам изображения CMOS для промышленного оборудования. Кроме того, с обычными датчиками с аналоговым выходом необходимо было реализовать схемы цифрового преобразования и функции, подходящие для промышленного оборудования, на стороне камеры, но в этом продукте эти функции встроены в продукт. Это приводит к сокращению человеко-часов разработки на стороне камеры и многофункциональности камеры.
Структура устройства
Характеристики изображения
График, показывающий длину волны (горизонтальная ось) и относительную квантовую эффективность (вертикальная ось) для IMX990/IMX991
Основной режим
Структура устройства
Model name
IMX990-AABA-C
IMX990-AABJ-C
IMX991-AABA-C
IMX991-AABJ-C
Image size
8.2 mm diagonal (Type 1/2)
4.1 mm diagonal (Type 1/4)
Effective pixels
1296（H）× 1032（V）
Approx. 1.34 megapixels
656（H）× 520（V）
Approx. 0.34 megapixels
Unit cell size
5μm（H）× 5μｍ（V）
Optical black
Horizontal direction
front 0 pixels, rear 96 pixels
Vertical direction
front 12 pixels, rear 0 pixels
Input drive frequency
37.125MHz/74.25MHz/54MHz
Power supply
Pixel
2.2V、1.2V
Analog
3.3V、2.2V
Digital
1.2V
Interface
1.8V
Shutter mode
Global shutter
Output interface
SLVS（2ch/4ch）
Package
Thermoelectric cooling element
Included
-
Included
-
Dimensions
30.0mm（H）× 30.0mm（V）
20.0mm（H）× 16.8mm（V）
30.0mm（H）× 30.0mm（V）
20.0mm（H）× 16.8mm（V）
Характеристики изображения
имя типа
IMX990
IMX991
Чувствительность *2
121 мВ
121 мВ
Величина сигнала насыщения
360 мВ
360 мВ
Квантовая эффективность *3
>75%
>75%
Работоспособность *4
>99,5%
>99,5%
*1) Вышеуказанные характеристики измерены при Tj=15°C и режиме считывания всех пикселей.
*2) F8, накопление 1/30 секунды
*3) λ=1200 нм
*4) Работоспособность указывает на долю бездефектных пикселей.
График, показывающий длину волны (горизонтальная ось) и относительную квантовую эффективность (вертикальная ось) для IMX990/IMX991
Данные могут меняться в зависимости от условий и среды.
Основной режим
наименование товара
режим вождения
Рекомендуемые пиксели записи
АЦП [бит]
Частота кадров (максимальная) [кадров/с]
IMX990
Считывание всех пикселей
1280 (Г) × 1024 (В)
Приблизительно 1,31 миллиона пикселей
8
130
10
120
12
70
IMX991
Считывание всех пикселей
640 (Г) × 512 (В)
Приблизительно 330 000 пикселей
8
250
10
240
12
130
Датчик изображения SWIR IMX9901/2 типа(диагональ 8,2 мм)
Приблизительно 1,34 миллиона эффективных пикселей Датчик изображения SWIR
IMX9911/4 типа(Диагональ 4,1 мм)
Приблизительно 340 000 эффективных пикселей Датчик изображения SWIR
Что такое SWIR
Свет с длиной волны 400-780 нм является видимым светом, 780-1060 нм свет называется инфракрасным. Среди инфракрасных лучей свет рядом с видимым светом называется SWIR.
- Датчик изображения Sony SWIR может захватывать диапазон SWIR от видимого света до 1700 нм.
[Фото 1] представляет собой сравнение видимого света и инфракрасных изображений одного и того же объекта. В отличие от изображения в видимом свете (А), с которым мы знакомы, длинноволновое инфракрасное изображение (С) не может передать черты человека. С другой стороны, SWIR-изображение (B) похоже на видимый свет, потому что длина волны близка к длине волны видимого света. Можно зафиксировать уникальную информацию, отличную от изображений в видимом свете.
SenSWIR образует фотодиод с составным полупроводником InGaAs, Подключите его к Si схемы считывания и Cu-Cu
Технология датчика изображения SWIR, обеспечивающая широкополосность и высокую чувствительность.
*SenSWIR и его логотип — Это зарегистрированный товарный знак Sony Group Corporation или ее дочерних компаний.
Особенности датчиков изображения
Сенсорная технология
Меньшая система, реализованная с помощью самого маленького в отрасли * пикселя на 5 мкм
Размер пикселя IMX990 / IMX991 является самым маленьким в отрасли - 5 мкм. Несмотря
на свои небольшие размеры, они обеспечивают высокое качество изображения SXGA. Эта функция может
повысить гибкость позиционирования камеры и повысить точность
проверок, расширяя области применения вихревого зондирования. (см. Фото 2)
* Среди датчиков изображения SWIR на основе составного полупроводника с использованием InGaAs
(арсенид индия-галлия). Источник: Sony (по состоянию на май 2020 года)
[Фото 2] Качество изображения IMX990 (параллельно SXGA)
QVGA
SXGA (IMX990)
320 × 240 пикселей
1280 × 1024 пикселя
SXGA обладает широким полем зрения и высоким разрешением.
Две функции в одном датчике изображения
Датчики изображения с сенсорной технологией совместимы как со
спектром SWIR, так и с широким диапазоном длин волн от 400 до 1700 нм, который
включает спектр видимого света. Проверки, для которых ранее требовались две
камеры, одна для визуализации в видимом свете, а другая для SWIR, теперь можно
проводить с помощью одной, которая объединяет обе функции. Это не только расширяет
круг предметов и целей контроля, но также помогает снизить
стоимость системы и ускорить обработку изображений, повышая пропускную способность.
(см. рис. 1)
Цифровой выход готов для эффективного проектирования камеры
Как правило, большинство вихревых датчиков изображения выдают только аналоговые сигналы. Это
означает, что производителям камер необходимо добавить схему цифрового преобразования на
стороне камеры, прежде чем разрабатывать функциональность камеры. Датчики изображения Sony SWIR
этой серии оснащены схемой цифрового преобразования, что устраняет
необходимость в такой дополнительной работе. Это позволит производителям
камер быстро приступить к разработке универсальных функций камер по своему усмотрению легко и эффективно.
.png "Магазин видеонаблюдения")
