物聯(lián)網(wǎng)

安森美半導(dǎo)體:從“半導(dǎo)體層面”探尋工業(yè)全新“視”界

ainet.cn   2021年04月15日

  說到工業(yè)局域網(wǎng)、5G和無線網(wǎng)絡(luò)、電源控制模塊、通信模塊等領(lǐng)域配套的半導(dǎo)體芯片,你一定會想到安森美半導(dǎo)體。可你或許不知道,這家領(lǐng)袖企業(yè)憑借其杰出的半導(dǎo)體技術(shù)和解決方案,在工業(yè)機(jī)器視覺領(lǐng)域同樣有所成就。

  近日,IIANEWS記者有幸采訪到了安森美半導(dǎo)體亞太方案中心市場營銷工程師賈鵬,與智能感知部工業(yè)及消費(fèi)分部市場經(jīng)理陶志。正如二位所言,安森美半導(dǎo)體正在從“半導(dǎo)體層面”探尋滿足未來工業(yè)需求的視覺技術(shù)。

工欲善其事,必先利其器

  智慧工廠是現(xiàn)代工業(yè)信息化發(fā)展的全新階段,而機(jī)器視覺因具有高度自動化、高效率、高精度和可適應(yīng)較差環(huán)境的優(yōu)點(diǎn),在智慧工廠的建設(shè)過程中有著不可或缺的重要作用:能夠及時且正確地捕獲并采集產(chǎn)線數(shù)據(jù),減少生產(chǎn)線上人工干預(yù),幫助企業(yè)提高生產(chǎn)過程的可控性,從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效益的最大化。

  “安森美半導(dǎo)體一直致力于研發(fā)更多樣化、更優(yōu)性能、更快速率和更低成本的工業(yè)視覺解決方案,從不同分辨率、不同速率、不同快門方式等方面滿足工業(yè)成像的嚴(yán)苛需求,為打造新一代智慧工廠提供新的思路?!碧罩颈硎尽?/FONT>

  工欲善其事,必先利其器。作為全球圖像傳感器領(lǐng)域的深耕者以及工業(yè)自動化領(lǐng)域的推動者,安森美半導(dǎo)體傳承40余年成像經(jīng)驗,擁有2000多項成像專利,提供寬廣的智能感知陣容,包括電子卷簾快門前照式(FSI)/背照式(BSI)CMOS傳感器、全局快門CMOS傳感器、CCD傳感器及圖像信號處理器等,光學(xué)格式從1/13英寸到35mm,分辨率從100K到5000萬像素,全方位滿足工業(yè)生產(chǎn)的自動化與智能化需求。

XGS圖像傳感器系列

基于3.2微米像素、全局曝光的CMOS圖像傳感器技術(shù)

XGS系列具有完備的分辨率選擇,優(yōu)異的圖像質(zhì)量,且極具性價比優(yōu)勢

半導(dǎo)體為圓點(diǎn),創(chuàng)新為半徑

  隨著工業(yè)減少生產(chǎn)力成本的步伐逐漸加快,對機(jī)器視覺技術(shù)的要求也在不斷推陳出新。多光譜、3D信息等技術(shù)在面向未來的智慧工廠中也占據(jù)了一定比重,但國內(nèi)現(xiàn)有的方案普遍是在系統(tǒng)中開發(fā)多面的成像功能,難以獲取更可靠的深度信息。在陶志看來,解決這一問題的良策是將摩爾定律移植到現(xiàn)有挑戰(zhàn)中,用半導(dǎo)體的創(chuàng)新研發(fā)方式來達(dá)到降低成本、縮小尺寸、降低功耗、加強(qiáng)信息深度的目的,以應(yīng)對自動化趨勢下不斷衍生出的新興細(xì)分應(yīng)用領(lǐng)域。這也是安森美半導(dǎo)體在近幾年的踐行軌跡。

  通過調(diào)制在1-5米范圍內(nèi)精度達(dá)1.1%-2%的衍射光柵技術(shù),利用飛行時間(ToF)開發(fā)基于單光子雪崩二極管(SPAD)和硅光電倍增管(SiPM)的傳感器,為圖像提供更多的深度信息。光子發(fā)出后,能夠接收到250米甚至300米以外的物體數(shù)據(jù),相當(dāng)于在100層樓高的位置清晰地看到地面上的一根釘子。

采用全局快門技術(shù)的AR0234CS 230萬像素CMOS圖像傳感器

捕獲1080p視頻和單幀圖像,最高每秒120幀(fps)速度運(yùn)行

實(shí)現(xiàn)高速場景中幀與幀之間的最小化失真

  高光譜和多光譜成像方面,安森美半導(dǎo)體同樣也是從半導(dǎo)體層面出發(fā)。適用于部分場景的等離子波導(dǎo)濾波片技術(shù)分離出來的光譜難以達(dá)到百分之百的完整和精確。安森美半導(dǎo)體以法布里-珀羅(F-P)結(jié)構(gòu)原理為基礎(chǔ),在半導(dǎo)體上添加反射鏡,從而把光譜非常準(zhǔn)確地分離出來,實(shí)現(xiàn)在更多光譜區(qū)域成像的超多光譜技術(shù),為工業(yè)領(lǐng)域打開全新“視”界。

匯集多項技術(shù)創(chuàng)新,RSL10智能拍攝相機(jī)平臺走進(jìn)千行百業(yè)

  這種通過工程化的產(chǎn)品思維將先進(jìn)技術(shù)落地為真的能力,正是安森美半導(dǎo)體的核心競爭力所在。不僅如此,除了技術(shù)水平的超前,安森美半導(dǎo)體在視覺領(lǐng)域的優(yōu)勢還體現(xiàn)在對物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新興技術(shù)的靈活運(yùn)用,以及具有極高功能性和適配性的產(chǎn)品和解決方案。

  最典型的當(dāng)屬安森美半導(dǎo)體在今年年初發(fā)布的RSL10智能拍攝相機(jī)平臺。據(jù)賈鵬介紹,該平臺匯集了安森美半導(dǎo)體的多項創(chuàng)新,其中包括提供超低功耗藍(lán)牙技術(shù)的RSL10 SIP,以及高成像質(zhì)量的ARX3A0 Mono 65°DFOV IAS模塊。

ARX3A0數(shù)字圖像傳感器,具有30萬像素分辨率,采用1:1縱橫比

  這些技術(shù)輔以先進(jìn)的運(yùn)動和環(huán)境傳感器,可用于自動捕獲圖像并精準(zhǔn)識別物體。同時,平臺搭配了鋰電池充電回路和管理功能,所用元器件的低功耗特質(zhì)意味著它可以在單個主電池或輔助電池供電下實(shí)現(xiàn)長時間運(yùn)行。

  結(jié)合云端AI與超低功耗的圖像捕獲識別,RSL10智能拍攝相機(jī)平臺可創(chuàng)建一個端點(diǎn),當(dāng)受到不同時間或環(huán)境等元素觸發(fā)時,自動將圖像發(fā)送到云端進(jìn)行分析,以實(shí)現(xiàn)物體自動識別和場景變化識別等功能,有力推動了邊緣人工智能的發(fā)展。

RSL10智能拍攝相機(jī)平臺

  從行業(yè)應(yīng)用來看,RSL10智能拍攝相機(jī)平臺的普適性也堪稱“硬核”。在智能物流乘勢而起的今天,因具有低功耗和雙核架構(gòu)的特性,RSL10智能拍攝相機(jī)平臺能夠輕松應(yīng)對無線傳輸應(yīng)用要求,滿足物流行業(yè)客戶所需。在工業(yè)場景中,這一平臺除了在產(chǎn)線上大有作為外,還可應(yīng)用到可穿戴安全設(shè)備,如安全帽中。商業(yè)場景中可監(jiān)控購物車內(nèi)容,以支持自動結(jié)帳。交通場景中用于監(jiān)控每一位乘員,以預(yù)警任何安全問題。

  談及機(jī)器視覺技術(shù)在千行百業(yè)中的發(fā)展前景,賈鵬更看好民用物聯(lián)網(wǎng)(IoT)行業(yè)?!跋啾冉煌ā⒐I(yè)等行業(yè)的大批資本涌入帶來的快速開花結(jié)果,智能家居還沒有完全走入尋常百姓家。相信隨著視覺技術(shù)的成熟和成本的下降,我們會看到更多民用的智能產(chǎn)品。”

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