在最近刚刚结束的Vision China 2025机器视觉展会上,安森美(onsemi)作为图像传感技术领域的老牌劲旅,又一次携带众多王炸级的技术创新,为业界注入了革新的动力,并将在不久的未来转变为应用端的利好。

全局快门亿级分辨率图像传感器

针对分辨率达8K甚至更高的高清面板检测应用,尽管市场上已经有亿级分辨率的高精度成像产品投入应用,但目前都是卷帘式曝光。此次安森美重磅展出了全局快门曝光的亿级分辨率图像传感器,它将超高分辨率的高速度成像带入了更高水平!

这款产品采用2.74μm BSI 背照式像素设计,减少光损耗,配合16 通道SLVS-EC 传输协议(单通道5Gbps),实现了高速数据传输,10bit下最高帧率大约可达38 fps!这款芯片能支持64 个ROI区域,为多场景工业检测提供了灵活可靠的解决方案。

这是安森美针对工业应用推出的一款重磅产品,除了高清面板检测应用外,它还适用于高密度PCB板的多ROI区域检测,以及太阳能电池板的微小瑕疵检测等。目前该产品处于样品阶段,据悉已经有相机厂商在与安森美接洽合作。

SWIR成像芯片成本有望降低! 

目前,SWIR成像大多应用在晶圆检测等一些对成本不太敏感的高端制造领域,在很大程度上也是受到其高成本的限制。

安森美展示了一种创新的基于胶体量子点的短波红外(CQD SWIR)技术,该技术是安森美在2024年7月份通过收购SWIR Vision Systems这家公司获得的。CQD SWIR技术具有更大的光谱灵敏度,除了支持常规的SWIR波段(400~1700 nm),还支持扩展的eSWIR波段(400~2100 nm),进一步增强了探测能力。

此外,CQD技术还有另外一个非常重要的特点,它可以采用硅基工艺制造。相比于传统的铟镓砷(InGAas)工艺,硅基工艺在制造复杂性和成本方面,都会大幅降低。

目前安森美正在将这项CQD 技术,与其自身在硅基 CMOS 图像传感器制造领域多年沉淀的专业知识相结合,有望以更低的成本、更高的产量来提供SWIR 成像芯片。只不过目前在量子效率(QE)方面还需要进一步提升,安森美正在这方面积极研发,并且已经取得了阶段性的进步,未来将会实现更小像素的高精度、低成本SWIR成像芯片,它们将会活跃在半导体、电子制造、光伏、分拣、导航增强、三维形貌重建等非常广泛的应用场景中,进而大幅推动工业SWIR成像市场快速增长。

带片上计算与存储的智能i-ToF传感器,最远测距达30米

工业领域的测距需求越来越多,比如仓储物流中的体积测量,自主移动机器人、智能机器人的自主定位及导航。精准快速的距离测量不但能消除测量误差,还能快速做出精准决策。

针对测距应用,安森美展示了最新量产的i-ToF 传感器Hyperlux™ ID,它采用3.5 µm 背照式(BSI)像素设计,分辨率1.2 MP,该分辨率目前在iToF产品中属于领先水平。

一般的iToF产品,对于运动物体的边缘检测都不可避免地会有一些伪影现象。而安森美这款芯片的主要优势是支持片上计算及片上存储,可以同时存四帧图像,能很精确地将移动物体在边缘上的深度计算出来,消除运动伪影。深度计算在芯片内部完成,因此能降低对外围电路的要求,这将有效降低相机系统的成本,同时也能显著简化集成难度。

这款产品可以通过控制快门的开关次数,实现不同距离的测距,最远探测距离达30米,为户外应用带来更多机会,像割草机等户外应用客户,都对此产品很感兴趣。

AR0235:全局快门高速读码芯片,高性价比! 

针对工业、物料等领域对精准、高速读码的大量应用需求,安森美展示了AR0235全局快门图像传感器强大的读码能力!

这是一款200万分辨率、2.8μm像素的120fps 全局快门产品,主打高性价比,非常适合用在高速产线上。在检测快速移动产品的二维码应用中,全局快门产品更有优势。200万的分辨率和120fps的帧率,可以在60 rps的高速转盘上清晰捕捉1.5cm×1.5cm的微型条形码,并且其优化的全局快门效率(GSE)可消除运动伪影,为物流分拣与电子制造提供高可靠读码方案,提高工业读码器的效率。

AR0235是一款尺寸1/3英寸的传感器,客户可以用它实现体积更加小巧的读码产品,进而节约空间成本;而且它的功耗非常低,因此也非常适用于一些用电池供电的手持式读码产品。

AR2020:Smart ROI,兼顾细节与速度! 

工业自动化生产对质量和速度的要求不断攀升,而且往往要求两者兼顾,高吞吐量的高质量生产已经是企业在竞争中存活的关键。

此次安森美展示了一款分辨率达2000万的卷帘快门芯片AR2020,它最突出的特点是提供了一种智能感兴趣区域(Smart ROI)功能。利用这项功能,图像传感器可以同时输出两幅图像,一个是检测目标的完整图像,另一个是某个ROI区域的图像。用户可以根据具体的检测需求,将特定ROI区域的输出快速传输到后端处理平台进行AI检测,而不用将完整图像的数据都传给后端平台,因此可以大幅减少数据传输量,提升传输速度,这样就能用较低的带宽实现细节部位的实时检测。

相比于先将一张2000万分辨率的整幅图像全部传到后端平台再进行识别的常规的做法,AR2020的Smart ROI功能,可以大幅减少SoC或ISP后端的处理负担,以极低的功耗提供最佳带宽,助力智能相机实现高效AI检测。

小结

在本次展会上,安森美智能感知事业群工业及消费应用感知部产品线经理Jason Wang表示,安森美将持续深耕智能感知业务,不仅会大力丰富产品线,还将全方位提升产品性能 。当下,智能制造浪潮正席卷而来,机器人、无人机等领域蓬勃发展,对成像感知技术的需求与日俱增。在此趋势下,图像传感器需向宽动态范围、高分辨率、深度感知、高响应速度、低成本和低功耗等多元方向发展。

此次展会上,安森美展示的在图像传感技术方面的几大创新,为行业的持续发展注入新的活力。通过技术创新来提供性能更好或更具成本优势或两种兼顾的产品,是行业不断探索追求的良性发展道路。毕竟,在激烈的市场竞争中,单纯的价格战难以为继,技术创新才是推动行业发展的核心驱动力,这也是行业从业者与市场的共同期待。