Giới thiệu: Định vị đột phá của IMX925

Vào tháng 11 năm 2024, Sony Semiconductor Solutions đã phát hành-cảm biến hình ảnh CMOS màn trập toàn cầu công nghiệp thế hệ tiếp theo, cảm biếnDòng IMX925, bao gồm cả đơn sắcIMX925 AMJvà màu sắcIMX925 AQJ. Dòng sản phẩm này nhanh chóng thu hút được sự chú ý trong lĩnh vực thị giác công nghiệp nhờ các chỉ số hiệu suất vượt trội.

Tính năng đáng chú ý nhất của dòng IMX925 là khả năng cung cấp khoảng24,55 triệu điểm ảnh hiệu dụng (24,5MP)trong một nhỏ gọnĐịnh dạng quang học 1,2 inch, trong khi đạt được một thành tích đáng kinh ngạc442 khung hình mỗi giây (khung hình / giây). So với IMX530 trước đây của Sony, nó cung cấp khoảngTốc độ xử lý nhanh hơn gấp 4 lầnvà hơn thế nữaHiệu suất năng lượng được cải thiện gấp 2 lần, nhờ độc quyền của SonyPregius S quay lại-cấu trúc pixel xếp chồng được chiếu sángvà thiết kế mạch mới được tối ưu hóa.

Điều đáng chú ý là dòng IMX925Cảm biến màn trập toàn cầu 24,5 MP đầu tiên của Sony tương thích với ống kính ngàm C-, cho phép tích hợp dễ dàng vào các hệ thống thị giác máy công nghiệp hiện có. Điều này làm cho nó lý tưởng cho các ứng dụng nhưcamera nội soi tích hợp USB, hệ thống kính hiển vi máy ảnh android, Vàmô-đun hình ảnh công nghiệp tốc độ cao-.

Phần 1: So sánh kỹ thuật IMX925 AMJ và IMX925 AQJ

1.1 Nền tảng công nghệ chung

Cả hai cảm biến đều sử dụngPregius S xếp chồng lên nhau-kiến trúc được chiếu sáng, tách lớp pixel khỏi lớp mạch. Điều này đảm bảođộ nhạy caotrong khi kích hoạttốc độ đọc màn trập toàn cầu-tốc độ cao.

1.2 Hiệu suất tốc độ khung hình

IMX925 mang lại tốc độ khung hình đặc biệt ở độ phân giải đầy đủ:

Tại10-bit 394 khung hình/giây, cảm biến sẽ chụp39,4 tỷ pixel mỗi giây, thiết lập mộtchuẩn tốc độ mớicho cảm biến CMOS công nghiệp. Khả năng này lý tưởng chomô-đun máy ảnh USB nội soiVàbảng mô-đun máy ảnhđược sử dụng tronghệ thống thị giác máy và kính hiển vi tốc độ cao-.

1.3 Sự khác biệt chính giữa phiên bản đơn sắc và phiên bản màu

Độ nhạy sáng: Cảm biến đơn sắc, không có bộ lọc màu, cho phép tất cả ánh sáng tới đi tới điốt quang, cải thiện hiệu suất lượng tử-quan trọng đối với hình ảnh tốc độ-ánh sáng thấp hoặc tốc độ{2}}cao.

Độ phân giải không gian: Phiên bản đơn sắc ghi lại độ sáng đầy đủ cho tất cả các pixel 24,5MP, trong khi các phiên bản màu tái tạo lại màu sắc thông qua quá trình khử màu, gây mất chi tiết nhẹ.

Định dạng đầu ra: Đầu ra đơn sắc có thang độ xám lý tưởng cho phép đo định lượng; màu sắc xuất ra dữ liệu thô của Bayer yêu cầu xử lý màu.

Phản ứng quang phổ: Vỏ đơn sắc có thể nhìn thấy ở-hồng ngoại gần, cho phéphình ảnh huỳnh quang, trong khi màu sắc duy trì khả năng tái tạo RGB chính xác.

1.4 Tính năng độc đáo

Đơn sắc IMX925 AMJ: Hỗ trợchế độ tạo pixel (2×1, 1×2, 2×2), tăng cường độ nhạy trong khi vẫn duy trì độ phân giải theo các hướng chính.

Màu IMX925 AQJ: Cung cấp khả năng đọc màu chọn lọc, cho phép lấy mẫu con của các kênh màu đỏ, lục hoặc lam chomẫu hình ảnh chuyên dụng.

Đã chia sẻ: Cả hai đều hỗ trợHDR 1 lần chụp, mở rộng phạm vi động trong một lần phơi sáng-cần thiết cho những cảnh có kim loại-có độ phản chiếu cao và nền tối.

Phần 2: Ưu điểm kỹ thuật cốt lõi

2.1 Tốc độ xử lý-tốc độ cao mang tính cách mạng

Tính năng của dòng IMX925~ Đọc pixel nhanh hơn gấp 4 lần so với IMX530, cho phép:

Kiểm tra nhanh hơn trên dây chuyền PCBđể sản xuất SMT-cao{1}}tốc độ cực cao

Tăng khả năng chụp ảnh trên một đơn vị thời gian, giảm chu kỳ đo

Dữ liệu tốc độ-cao để kiểm tra nâng cao, bao gồm cả phép đo 3D

2.2 Hiệu suất sử dụng điện vượt trội

Với>Hiệu quả năng lượng tốt hơn gấp 2 lầnhơn các cảm biến trước đó:

Nhiệt độ thấp hơn giúp đơn giản hóa việc làm mát và cho phépthiết kế bo mạch mô-đun máy ảnh nhỏ gọn

Hỗ trợ giảm chi phí năng lượngsản xuất xanh

Cho phép các hệ thống nhúng và di độngthiết bị kính hiển vi máy ảnh android

2.3 Global Shutter: Chụp chuyển động nhanh hoàn hảo

Tất cả các pixel đều hiển thị đồng thời, loại bỏ hiện tượng-màn trập cuộn, rất quan trọng đối với-kiểm tra điện tử tốc độ caohoặcứng dụng camera nội soi USB.

Công nghệ 2.4 Pregius S: Chất lượng hình ảnh cao với các pixel nhỏ

Kiến trúc xếp chồng, chiếu sáng phía sau-duy trìđộ nhạy cao và dải độngngay cả vớiPixel 2,74µm

Dòng tối thấp đảm bảo hình ảnh trong điều kiện ánh sáng yếu-rõ ràng

Khả năng bão hòa cao bảo toàn chi tiết ở vùng sáng và vùng tối

2.5 C-Khả năng tương thích với ngàm: Tích hợp hệ thống đơn giản hóa

Phù hợp với hầu hết công nghiệpỐng kính ngàm C-, giảm nhu cầu về quang học tùy chỉnh

Bậtmô-đun USB nội soi máy ảnh nhỏ gọn

Giảm chi phí tích hợp hệ thống và đẩy nhanh chu kỳ phát triển

2.6 Giao diện SLVS{1}}EC nâng cao

Hỗ trợlên tới 12,5Gbps mỗi làn, giảm số lượng kênh cần thiết cho các ứng dụng có băng thông-cao

Tương thích với các giao diện-thế hệ tiếp theo nhưCoaXPress-trên-SợiVàTầm nhìn 100GigE

Tầm nhìn đồng minh ra mắtmáy ảnh fxo925C100GE, hỗ trợ đầu ra có độ phân giải đầy đủ-442 khung hình/giây

Phần 3: Khả năng thích ứng của mô-đun camera nội soi

3.1 Tính khả thi

Gói: 24,5 × 21,4 mm-quá lớn đối với ống nội soi mềm (<12mm), but ideal for nội soi cứngVàkính hiển vi phẫu thuật

C-mount cho phép tích hợp dễ dàng vào hệ thống quang học hiện có

Ứng dụng:nội soi cứng(máy nội soi, máy soi khớp), hình ảnh kính hiển vi, máy nội soi công nghiệp

3.2 Giá trị duy nhất cho hình ảnh nội soi

Màn trập toàn cầu làm giảm nhòe chuyển độngtrong các cơ quan có nhịp đập

Tốc độ khung hình caonắm bắt các chuyển động sinh lý tốt

AMJ đơn sắchỗ trợHình ảnh huỳnh quang ICGtrong hướng dẫn phẫu thuật

Màu AQJđảm bảo tái tạo màu mô chính xác

Gói nhỏ cho phép tích hợp vào nhỏ gọnbảng mô-đun máy ảnh

3.3 So sánh với các cảm biến nội soi phổ thông

IMX925 tạo ra sự cân bằng giữađộ phân giải, tốc độ và sự nhỏ gọn, khiến nó trở nên lý tưởng chohệ thống USB nội soi máy ảnh.

Phần 4: Các kịch bản ứng dụng chính

Kiểm tra quang học tự động 2D/3D (AOI): Hình ảnh không bị biến dạng, có độ phân giải cao-cho PCB

Quét Laser 3D / Ánh sáng có cấu trúc: Tốc độ khung hình cao + màn trập toàn cầu đảm bảo chụp độ sâu chính xác

Chất bán dẫn & Điện tử chính xác: Kiểm tra nhanh các tấm bán dẫn và chip đóng gói

Kiểm tra pin lithium{0}}ion: Giám sát thời gian thực-trong quá trình sản xuất cuộn-tốc độ cao-đến-cuộn

Thử nghiệm màn hình phẳng-: Phát hiện lỗi ở cấp độ pixel-trên tấm nền OLED/LCD lớn

Phân tích thể thao & hình ảnh thể tích: Ghi lại chuyển động của con người/vận động viên ở tốc độ cao

Hình ảnh khoa học: Vật lý-tốc độ cao, ghi lại chuyển động-sinh học

IMX925 hỗ trợ cả haimô-đun kính hiển vi máy ảnh androidVàbảng mô-đun máy ảnh công nghiệp, đáp ứng nhu cầu tạo ảnh-có độ phân giải cao và tốc độ-cao trên nhiều miền.

Phần 5: Hướng dẫn tuyển chọn

Chọn IMX925 AMJ đơn sắc khi:

Đối tượng mục tiêu không yêu cầu màu sắc

Cần có-ánh sáng yếu hoặc hình ảnh huỳnh quang

Các phép đo định lượng thang độ xám hoặc hình ảnh 3D SNR-cao

Chọn Màu IMX925 AQJ Khi:

Sự khác biệt về màu sắc là rất quan trọng (bao bì, khăn giấy, in ấn)

Cần phải sắp xếp-dựa trên màu sắc hoặc xác minh trực quan

Cần hiển thị màu theo thời gian thực-chính xác

Phần 6: Cân nhắc về tích hợp hệ thống

6.1 Giao diện và băng thông

Dòng IMX925 hỗ trợ phiên bản mới nhấtGiao diện SLVS-EC, có khả nănglên tới 12,5 Gbps mỗi làn. Tốc độ dữ liệu trên mỗi làn-cao giúp giảm số lượng kênh cần thiết để truyền cùng một lượng dữ liệu, mở rộng phạm vi của FPGA tương thích.

Ví dụ, xuất raHình ảnh 8 bit 24,5MP ở tốc độ 442 khung hình / giâytạo ra khoảng10,8 tỷ pixel mỗi giây, tương ứng với mộtyêu cầu băng thông khoảng 86.4 Gbps. Để đạt được điều này đòi hỏicấu hình nhiều làn-và IMX925 hỗ trợ nhiều chế độ khác nhau bao gồmLàn đường 8×2, 6×2 và 4×2.

Điều này làm cho IMX925 rất phù hợp chobảng mô-đun máy ảnh, thiết bị kính hiển vi máy ảnh android, hoặchệ thống USB nội soi máy ảnhđiều đó đòi hỏi cả haiđộ phân giải cao và thông lượng-tốc độ cao.

6.2 Kết nối với các nền tảng chính thống

Một số nhà sản xuất máy ảnh công nghiệp đã phát triển các sản phẩm dựa trên IMX925. Ví dụ: Allied Vision'smáy ảnh fxo925C100GEsử dụng mộtGiao diện 100GigEvà hỗ trợđầu ra có độ phân giải đầy đủ 442 khung hình/giây.

Điều này cho phép các nhà tích hợp hệ thống lựa chọn các nền tảng máy ảnh hoàn thiện, đã được chứng minh, đặc biệt làrút ngắn chu kỳ phát triểncho các ứng dụng nhưmô-đun máy ảnh USB nội soihoặckính soi công nghiệp.

6.3 C-Khả năng tương thích với ngàm ống kính

cácĐịnh dạng cảm biến 1,2 inchphù hợp với tiêu chuẩnỐng kính ngàm C-, tiêu chuẩn ống kính máy ảnh công nghiệp được sử dụng rộng rãi nhất. Các nhà tích hợp hệ thống có thể trực tiếp chọn từ thư viện lớn các ống kính ngàm C- hiện có mà không yêu cầu thiết kế tùy chỉnh. Điều này giúp đơn giản hóa việc tích hợp chomô-đun USB nội soi máy ảnh, kính hiển vi máy ảnh androidvà nhỏ gọn kháchệ thống bảng mạch mô-đun máy ảnh.

6.4 Thiết kế tản nhiệt

Hoạt động-tốc độ cao tạo ra lượng nhiệt đáng kể. Trong khi Sonyhiệu quả năng lượng tối ưugiảm mức tiêu thụ điện năng hơn 2× so với các cảm biến trước đây, các nhà tích hợp hệ thống vẫn cần thiết kế các giải pháp làm mát phù hợp phù hợp với ứng dụng của họ. Quản lý nhiệt thích hợp là rất quan trọng để duy trìchất lượng hình ảnh đáng tin cậy trong mô-đun máy ảnh có độ phân giải-tốc độ cao,{1}}cao.

Phần 7: Triển vọng kỹ thuật và tác động của ngành

Sự ra mắt củaDòng IMX925đại diện cho một giai đoạn mới trong hình ảnh công nghiệp. Sự kết hợp của nóĐộ phân giải 24,55MPVàđầu ra tốc độ cao-442 khung hình/giâytrong một nhỏ gọnHệ số dạng 1,2 inchcung cấp một giải pháp lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu cảđộ phân giải cao và hiệu suất-tốc độ cao.

Sony cũng có kế hoạch hoàn chỉnhGia đình IMX925, bao gồm mộtphiên bản năng lượng thấp-IMX935với cùng độ phân giải, cũng nhưDòng IMX926/IMX936 1/1,1 inch 12,41MP. Tất cả đều sử dụng như nhauKiến trúc pixel 2,74µmVàNền tảng Pregius S, với các mẫu dự kiến ​​sẽ ra mắt vào tháng 5 năm 2025.

Đối với các nhà tích hợp hệ thống, điều này cho phép lựa chọn cảm biến linh hoạt trên cùng một nền tảng, tối ưu hóa chotốc độ khung hình, độ phân giải và mức tiêu thụ điện năngđồng thời rút ngắn đáng kể chu kỳ phát triển sản phẩm.

Vìnhà phát triển thiết bị y tế, kích thước nhỏ gọn của dòng IMX925 khiến nó trở thành sự lựa chọn thiết thực chonội soi cứng, kính hiển vi phẫu thuật, Vàhệ thống chẩn đoán hình ảnh. Phiên bản đơn sắc đặc biệt hứa hẹn chohình ảnh huỳnh quang, trong khichụp tốc độ cao-394 khung hình/giâycho phép theo dõi các chuyển động sinh lý nhanh chóng.

Người dùng cuối được hưởng lợi từlựa chọn thiết bị mở rộng, dù ưu tiênđộ phân giải cực caohoặchình ảnh động tốc độ cao-, tìm giải pháp cảm biến phù hợp trong dòng IMX925.

Phần kết luận

cácIMX925 AMJVàIMX925 AQJlà những sản phẩm mang tính bước ngoặt của SonyNền tảng công nghệ Pregius S. Họ đạt được sự cân bằng tuyệt vời giữaĐộ phân giải 24,55MP, đầu ra tốc độ cao-442 khung hình/giây, Vàkích thước nhỏ gọn 1,2 inch, cung cấp một cái mớilựa chọn thành phần cốt lõi cho các ứng dụng thị giác công nghiệp.

Đối với các nhà phát triển hình ảnh y tế, mặc dù việc tích hợp trực tiếp vào máy nội soi mềm vẫn còn nhiều thách thức do hạn chế về kích thước, dòng IMX925 cho phéphình ảnh động có độ phân giải cực cao-vìnội soi cứng, kính hiển vi phẫu thuật, Vàhệ thống chẩn đoán dựa trên phòng khám-. Đặc biệt, phiên bản đơn sắc cho thấy tiềm năng lớn vềPhẫu thuật có hướng dẫn-huỳnh quang ICG.

Công nghệ tiếp tục phát triển, nhưng các sản phẩm nhưIMX925làđẩy ranh giới của hình ảnh công nghiệp, mở ra những khả năng mới chobảng mô-đun máy ảnh, máy ảnh USB nội soi, máy nội soi máy ảnh androidvà các hệ thống hình ảnh tiên tiến khác.