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华睿科技12MP万兆网大面阵工业相机——让投入更“省”一点
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2022-07-20 17:09:36来源: 中国机器视觉网

万兆网接口作为高速传输接口中最具“性价比”的代表性接口,近年来一直受到机器视觉行业的广泛青睐。自2019年重磅推出“旗舰款” 65MP万兆网大面阵工业相机以来,华睿科技基于在图像感知、数据处理和硬件设计上的深厚积累,在万兆网接口领域迅速部署了多款产品,近期自主研发的12MP万兆网大面阵工业相机AX7A20M/CT250便以更加亲民的价格全新亮相,在保障高帧率、高分辨率、高画质的前提下,力争让用户的投入更省一点! 

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12MP万兆网大面阵工业相机

12MP万兆网大面阵工业相机 独具匠“芯”,优异成像

Sony出品的IMX253是一款全局快门的CMOS图像传感器,其分辨率为12MP——4,096 (H) x 3,000 (V),该芯片采用了3.45μm的像元尺寸,靶面大小1.1”,可以完美适配C接口镜头(相机搭配M58转C口的转接环一起使用)。

在8bit的输出模式下,帧频可高达68.3fps,同时在未进行任何图像处理的前提下,此款相机拥有高达72.93%的光电转换效率,并且具有39.46dB的超高信噪比。正是在这些独具匠心的技术特性的加持下,此款芯片成功入选至华睿科技万兆网系列产品,并成为主打“亲民路线”的产品新秀。

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实测量子转换效率图

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实测信噪比图

高信噪比,低复杂度

万兆网相机因其本身具有高带宽、长传输距离、低成本以及使用便捷度高,在机器视觉应用领域一直自带高性价比的属性光环,越发受到机器视觉行业的欢迎。同时相较于其他高带宽接口,万兆网仅通过升级一张万兆网卡及一根万兆网线即可迅速投入使用,且可以向下兼容千兆网传输,是高性价比和低复杂度的充分体现。同时,此款相机图像传感器的靶面尺寸是1.1’’,可以选配C接口的镜头,在镜头选择上更加便捷灵活,将成本优势进一步拉大。

功能丰富,图像优异

12MP万兆网接口大面阵工业相机AX7A20M/CT250虽然主打亲民路线,却继承了华睿科技万兆网产品系列的全部优势功能,在功能参数和图像质量上的表现同样非凡卓越。AX7A20M/CT250具有逐点的FFC(Flat Field Correction:平场校正)校正能力。

由于图像传感器每个像素的输出响应都有差异,导致最终成像的非均匀性,因此能够同时针对DSNU(暗信号的非均匀性)和PRNU(光响应的非均匀性)进行校正的像素级别的图像校正能力十分必要,同时面对大靶面工业相机中时常困扰检测的补光非均匀性和镜头的暗角问题,逐点的FFC校正也可以有效解决、从而获得更高的图像检测可靠性。

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逐点FFC功能开启前后均匀性对比

AX7A20M/CT250支持多帧平均功能,相机自身68fps的超高传输速率给了其“任性”的资本,多帧平均功能通过牺牲一部分帧率以进一步提高相机的图像信噪比,对于相机图像画质要求极高的高精尖使用场景尤为适用,此相机最多支持4帧图像做平均,当做2帧平均时,其图像信噪比可以从39.46dB增加至39.82dB,完美应对高画质应用场景。

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多帧平均功能开启后信噪比实测

AX7A20M/CT250的结构上设计2个风扇,一个位于中通结构件内部用以对Sensor板进行散热,另一个位于结构后盖上,用于对FPGA主板进行散热。同时相机支持设置Sensor目标温度的风扇转速自适应功能,用户在室温环境下使用相机时,可以设置Sensor目标温度范围为5~60℃,相机实时监测Sensor板中温度传感器的返回值,以自动调节风扇的转速以保证Sensor温度值逐渐趋近于恒定目标。

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相机双风扇结构散热效果实测

“模块化”结构设计——拼接简单就像“搭积木”

2018年起,华睿科技就将“模块化“的结构设计理念应用于大面阵工业相机的各个产品系列中。这种独具前瞻性的设计理念,也为华睿科技在大面阵工业相机产品系列的开发中赢得了宝贵时间,让我们在短短数年间,迅速做到多种数据传输接口、超大分辨率范围的迅速覆盖,同时还可促进产品的迅速迭代。

模块化结构设计的中心思想就是“灵活的拼接”,就仿佛“搭积木”般,将结构件:前盖、中通、后盖与硬件PCB板:Sensor板、FPGA板与接口板进行拼接组合,适应市场中多样的分辨率和接口需求,大大缩短了开发时间,用以响应多变的市场需求。

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模块化结构“爆炸图”

时至今日,得益于睿智的“模块化”设计理念,我司在大面阵万兆网接口系列中,已经成功完成4款产品的布局,其分辨率覆盖12MP、25MP以及65MP,其产品的主要参数对比如下,可供客户按需进行选择:

完美应对SMT行业检测需求

SMT(Surface Mounted Technology: 表面贴装技术)是目前电子组装行业里最为常见的加工工艺。现如今PCB电路板越发复杂,一块电路板会出现上千个焊接点,人眼检测也越发难于支持如此高密度、高效率的检测需求。

机器视觉作为一种快速、实时、准确采集与处理信息的高新技术已经深切的渗透至SMT检测行业,已经逐渐成为提高企业竞争力不可或缺的技术工具和手段。

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SMT工艺检测流程

在整个SMT工艺检测流程中,其中有3个流程是关键的机器视觉检测点:SPI(Solder Paste InspecTIon: 锡膏检测),2D的AOI(Automated Optical Inspection: 自动光学检测)及3D的AOI。12MP万兆网大面阵工业相机AX7A20M/CT250凭借其出色的性能在SPI以及2D AOI环节可以得到灵活应用。

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SMT行业检测示意图

12MP万兆网大面阵工业相机AX7A20M/CT250支持超小曝光模式,最小支持1μs,适应“飞拍”等各类高速拍摄场景需求,有效做到高画质、无拖影,配合其满分辨率下68fps的高速传输,可以轻松应对高速的上下料节奏,进一步提升PCB的生产效率。

同时,此相机支持多寄存器组SequencerControl功能, 对于在拍摄时需要频繁切换不同补光条件的应用场景尤为适用,用户可以针对自身使用需求,单独设置所设序列组中每一帧图片的增益、曝光、白平衡以及黑电平等值,极大提升用户使用的灵活性。