Trong các lĩnh vực hình ảnh công nghiệp và tầm nhìn máy, bảng - camera cấp độ đang trở thành giải pháp ưa thích cho số lượng ứng dụng ngày càng tăng do thiết kế nhỏ gọn, khả năng tích hợp linh hoạt và chi phí cao - hiệu quả. Không giống như máy ảnh hộp truyền thống, bảng - máy ảnh cấp thường thiếu nhà ở hoặc ống kính. Thay vào đó, chúng được nhúng trực tiếp vào một thiết bị hoặc hệ thống dưới dạng bảng mạch, giảm đáng kể việc sử dụng không gian và cải thiện hiệu quả tích hợp hệ thống. Bài viết này sẽ phân tích phân loại cốt lõi, các tính năng kỹ thuật và các ứng dụng điển hình của bảng - máy ảnh cấp để cung cấp tài liệu tham khảo cho các học viên ngành.
1. Phân loại theo loại cảm biến
Bảng - Camera cấp độ chủ yếu được phân loại theo loại cảm biến hình ảnh mà chúng sử dụng, chủ yếu rơi vào hai loại: CMO (chất bán dẫn oxit kim loại bổ sung) và CCD (điện tích - thiết bị ghép nối).
1). Bảng CMOS - Camera cấp độ
Các cảm biến CMOS đã trở thành lựa chọn chính cho bảng - camera cấp do mức tiêu thụ năng lượng thấp của chúng, đọc tốc độ- và tích hợp cao. Công nghệ CMOS hiện đại, thông qua các thiết kế sáng tạo như chiếu sáng Backside (BSI) và màn trập toàn cầu, đã cải thiện đáng kể - hiệu suất ánh sáng và phạm vi động, làm cho nó phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu kiểm tra tốc độ -.
2). Bảng CCD - Camera cấp độ
Mặc dù CMO đang dần xói mòn thị phần của họ, các cảm biến CCD vẫn không thể thay thế trong một số ứng dụng chính xác-. Hiệu quả lượng tử cao và tiếng ồn cực thấp của chúng làm cho chúng phù hợp cho các ứng dụng đòi hỏi chất lượng hình ảnh cực cao, chẳng hạn như hình ảnh khoa học và kính hiển vi y tế. Tuy nhiên, mức tiêu thụ năng lượng cao của CCD và tốc độ đọc chậm hạn chế mức độ phổ biến của chúng trong các hệ thống tốc độ di động hoặc cao -.
2. Phân loại theo loại giao diện
Giao diện của camera cấp - xác định khả năng giao tiếp của nó với hệ thống máy chủ và hiệu quả truyền dữ liệu. Phân loại chung bao gồm:
1). Bảng USB - camera cấp độ
Bảng - Camera cấp độ dựa trên giao diện USB 3.0/3.1/3.2 là phích cắm - và - Chơi và không yêu cầu lấy thêm khung. Chúng được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng nhẹ như kiểm tra tự động và thí nghiệm giáo dục. Tốc độ truyền của họ đủ để đáp ứng hầu hết các nhu cầu kiểm tra công nghiệp, trong khi chi phí còn lại - có hiệu quả.
2). Bảng gige (Gigabit Ethernet) - máy ảnh cấp độ
Giao diện Gige hỗ trợ truyền khoảng cách dài - (lên đến 100 mét) và có thể đồng bộ hóa nhiều camera thông qua công tắc mạng, làm cho nó phù hợp với các dây chuyền sản xuất lớn hoặc hệ thống tầm nhìn phân tán. Một số mô hình kết thúc - cao cũng hỗ trợ POE (Power Over Ethernet), đơn giản hóa hơn nữa thiết kế cáp.
3). MIPI/CSI - 2 Máy ảnh cấp bảng
Đối với các thiết bị di động và hệ thống nhúng (như điện thoại thông minh và đơn vị điện toán lái tự động), MIPI/CSI - 2 bảng - camera cấp độ rất lý tưởng cho kích thước cực nhỏ và mức tiêu thụ điện năng thấp của chúng. Các máy ảnh này thường được tích hợp trực tiếp vào các nền tảng SOC và phù hợp cho các kịch bản tính toán AI Edge.
4). Liên kết camera hoặc dỗ dành
Đối với các ứng dụng yêu cầu Ultra - Độ phân giải cao hoặc Ultra - tốc độ khung hình cao (như kiểm tra chất bán dẫn và cao - kiểm tra sản phẩm được in Tuy nhiên, các hệ thống này phức tạp hơn và yêu cầu thẻ giao diện chuyên dụng.
3. Phân loại theo kịch bản chức năng và ứng dụng
Dựa trên các nhu cầu khác biệt của thị trường đích, bảng - camera có thể được phân loại thành các loại sau:
1). Bảng quét vùng -
Sử dụng hai mảng cảm biến chiều -, chúng phù hợp với hình ảnh độ phân giải cao- của các đối tượng tĩnh -, chẳng hạn như phát hiện khuyết tật PCB và đọc mã QR.
2). Bảng quét dòng -
Sử dụng các hàng cảm biến đơn hoặc nhiều cho quá trình quét liên tục -, chúng đặc biệt phù hợp để kiểm tra bề mặt của các đối tượng di chuyển tốc độ- cao (như phát hiện khuyết tật bề mặt trên giấy và lá kim loại).
3). Màn trập toàn cầu so với màn trập
Bảng màn trập toàn cầu - camera tránh biến dạng hình ảnh dưới mức cao - chuyển động tốc độ và phù hợp cho các kịch bản động như điều hướng robot và sắp xếp hậu cần. Mặt khác, máy ảnh chụp màn trập phổ biến hơn trong các ứng dụng tốc độ tĩnh hoặc thấp - do chi phí thấp hơn.
4. Xu hướng và thách thức trong tương lai
Với sự tích hợp của các thuật toán thu nhỏ và AI AI, bảng - camera cấp độ đang chuyển sang trí thông minh và mức tiêu thụ năng lượng thấp. Ví dụ: bảng - camera cấp độ với các bộ xử lý tín hiệu hình ảnh tích hợp (ISPs) và các mô -đun gia tốc mạng thần kinh có thể trực tiếp xuất trực tiếp trước - dữ liệu có cấu trúc được xử lý, giảm trở lại -. Tuy nhiên, quản lý nhiệt, tối ưu hóa nhiễu cảm biến và thực - Thời gian đa - sự hợp tác camera vẫn là tắc nghẽn kỹ thuật mà ngành công nghiệp cần phải vượt qua.
Phần kết luận
Phạm vi đa dạng của máy ảnh cấp - và tính linh hoạt kỹ thuật của chúng làm cho chúng phù hợp với một loạt các kịch bản, từ thiết bị điện tử tiêu dùng đến tự động hóa công nghiệp. Cho dù đó là một hệ thống nhúng phấn đấu cho một thiết kế cực kỳ nhỏ gọn hoặc dây chuyền sản xuất sản xuất thông minh đòi hỏi phải có thông lượng cao, lựa chọn phù hợp của bảng - Loại camera và cấu hình là chìa khóa để cải thiện hiệu suất của hệ thống và chi phí - hiệu quả. Với sự phát triển liên tục của các giao thức giao tiếp và công nghệ cảm biến, bảng - máy ảnh cấp độ dự kiến sẽ mở khóa tiềm năng của chúng trong các trường thậm chí còn mới nổi hơn.
