在設(shè)計(jì)嵌入式視覺系統(tǒng)中，仔細(xì)匹配圖像傳感器與應(yīng)用的特定需求是至關(guān)重要。首先，似乎有盡可能最高的分辨率和幀率總是最好的，以最大化吞吐量和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。但在許多情況下，提供超出真正需要的分辨率或幀速率只會(huì)增加在數(shù)據(jù)管理、內(nèi)存和處理器要求、大量存儲(chǔ)、功耗和物料單(BOM)成本方面額外的開銷。舉個(gè)例子，使用一臺每秒能捕獲100幀的攝像機(jī)在每秒運(yùn)行20個(gè)對象的檢測行可能沒有什么優(yōu)勢?；蛉绻枰?00萬像素分辨率以準(zhǔn)確確定在裝配線上瓶子的液位，捕獲200萬像素的圖像只提供多余的細(xì)節(jié)。
簡言之，對于嵌入式視覺應(yīng)用沒有一體通用的攝像機(jī)。
在設(shè)計(jì)用于這個(gè)市場的攝像機(jī)中，這意味著需要一系列具有不同的分辨率、幀速率和性能規(guī)格的攝像機(jī)以滿足這些廣泛應(yīng)用的需要。可選擇的規(guī)格越多，如像素密度、幀速率、彩色與黑白色等，提供最佳組合用于任何特定應(yīng)用的機(jī)會(huì)越大。
顯然，對攝像機(jī)供應(yīng)商來說設(shè)計(jì)一系列的攝像機(jī)，每一個(gè)設(shè)計(jì)都從頭開始，這樣很低效。盡可能多的標(biāo)準(zhǔn)化和重用攝像機(jī)平臺--光學(xué)、外殼、連接、電源等更為高效。只改變圖像傳感器和其他幾個(gè)關(guān)鍵元件，以實(shí)現(xiàn)規(guī)格上所需的變化。要高效地做到這一點(diǎn)，需要享有共同特點(diǎn)的單個(gè)系列的圖像傳感器，以簡化和標(biāo)準(zhǔn)化攝像機(jī)設(shè)計(jì)。
安森美半導(dǎo)體的PYTHON系列CMOS圖像傳感器是專門考慮到這種情況而設(shè)計(jì)的。這高性能的圖像傳感器系列令攝像機(jī)制造商利用單個(gè)設(shè)計(jì)就能提供全系列攝像機(jī)。該圖像傳感器系列包括九個(gè)單獨(dú)的器件，分辨率從VGA到2500萬像素，幀速率從每秒80幀到800幀。每個(gè)器件可采用黑白色、彩色和擴(kuò)展的近紅外(NIR)配置，實(shí)現(xiàn)共27個(gè)不同的攝像機(jī)，僅2個(gè) PCB設(shè)計(jì)。這些器件還支持基于LCC 48-84和μPGA -355引腳封裝結(jié)構(gòu)的小型攝像機(jī)設(shè)計(jì)。
PYTHON圖像傳感器也設(shè)計(jì)用以提供很高的帶寬–4、8、16或32條LVDS通道，每條通道以720 MHz運(yùn)行，提供達(dá)單通道USB 3.1或10吉比特以太網(wǎng)連接速度的兩倍。由于高速檢測還需要停止運(yùn)動(dòng)的圖像捕獲，所有的PYTHON器件都采用高效的全局快門像素設(shè)計(jì)。當(dāng)結(jié)合起來，這種高度標(biāo)準(zhǔn)化支持高效地開發(fā)一系列的攝像機(jī)。
對于許多攝像機(jī)設(shè)計(jì)人員，選擇圖像傳感器要解決的另一個(gè)關(guān)鍵問題是CCD和CMOS技術(shù)的定位。但正如沒有“一體通用”的機(jī)器視覺傳感器，也沒有“一種技術(shù)適合所有?！倍嗄陙?，CCD技術(shù)被視為高要求的應(yīng)用如檢測、高端監(jiān)控、醫(yī)療和科學(xué)成像的最佳選擇，因?yàn)樵撈脚_提供高的圖像質(zhì)量和均勻度。而CMOS圖像傳感器的高速度、低功耗和成像靈活性依然很有吸引力，其整體性能限制了其用于大批量消費(fèi)級的應(yīng)用，如智能手機(jī)和網(wǎng)絡(luò)攝像頭。
由于CMOS圖像傳感器的圖像質(zhì)量持續(xù)提高，這一技術(shù)開始挑戰(zhàn)CCD，用于高要求的應(yīng)用，直到今天，CMOS圖像傳感器通常是用于許多工業(yè)應(yīng)用的首選。但是盡管這變化， CCD技術(shù)仍然是某些應(yīng)用的首選，因?yàn)樵摷夹g(shù)提供的高成像質(zhì)量。這使得很好的了解目標(biāo)應(yīng)用的需求更重要，因?yàn)檫@不僅有助于定義傳感器，還有助于使用最好的基礎(chǔ)技術(shù)- CCD或CMOS。
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