从这几款全局快门图像传感器，了解图像传感器的选型要点

原创安森美 2024-12-03 18:59

泰克！5折！ 别让示波器限制想象力，工程师新选择来了

本文作者：Daniel Noguchi，安森美（onsemi）产品营销资深经理

视觉技术在许多自动化活动中发挥着关键作用，制造、娱乐、交通运输和医疗保健等领域更是越来越重视发展视觉系统。

市场对快速、准确成像的需求愈发迫切，同时分析技术和人工智能(AI)加速发展，新一代先进视觉系统应运而生，而高速、全画幅全局快门传感器是这些系统的核心。全局快门能够即时捕捉拍摄对象的完整视图，这非常重要。

基于全局快门的系统可以消除许多常见于视觉系统的视觉伪影（例如摆动、倾斜和空间混叠等），有助于提高速度和准确性，进而能够提升操作效率。对于条形码扫描、机器视觉(MV)和自主移动机器人(AMR)等应用而言，全局快门成像技术正迅速成为热门选择。

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全局快门：优势和特点

全局快门图像传感器可同时捕捉所有像素。与逐行扫描场景的卷帘快门图像传感器不同，全局快门图像传感器可确保捕捉到无失真的图像。

如果场景中有快速移动的物体，这种同步操作的优势将尤为明显，例如在工厂装配线上，产品会快速经过摄像机。使用全局快门图像传感器，每个像素均可精确记录同一时刻的场景，从而生成清晰、无失真的图像。这有助于准确地捕捉移动物体上的条形码，对于条形码扫描、机器视觉、AMR和AR/VR控制等应用至为关键。

图1：全局快门的应用

条码扫描器

条码常用于高效编码数据，以便工作人员快速可靠地执行扫描任务，如库存和订单处理。“条码扫描失败”也许是我们每个人都有过的经历，此时必须重新扫描，效率十分低下。扫描时如果能够抑制多余光线，那么全局快门就能够消除条码读取过程中的大部分错误和不准确之处。可通过全局快门效率(GSE)指标来量化评估全局快门传感器性能。GSE越高，抑制多余光线的效果就越好，从而可以提高处理速度，避免人工干预和/或重新扫描工作。

自主移动机器人(AMR)

全局快门图像传感器采用立体配置，可实现基于视觉的同步定位与地图构建(SLAM)应用，有助于帮助工厂和仓库规划路径，避免与障碍物发生碰撞。该传感器使AMR能够高效、安全地穿梭在各种复杂的环境中。

虚拟现实(VR)、增强现实(AR)和混合现实(MR)

全局快门图像更便于同步多个来源的输入，通常还可以提高帧率。这些功能有助于塑造更出色、更愉悦的VR、AR和MR体验。

图2：安森美全局快门图像传感器的应用

适用于机器视觉的全局快门解决方案

安森美研发了Hyperlux SG 全局快门传感器系列产品，其中包含三款图像传感器：ARX383、AR0145和AR0235，均兼具全局快门优势，可以为许多关键应用提供特定功能，

这些传感器有望实现基于视觉的SLAM，帮助工厂和仓库规划路径，避免与障碍物发生碰撞，使AMR能够高效、安全地穿梭在各种环境中。

得益于GSE更高，Hyperlux SG 图像传感器大大提高了扫描条码和AV/VR/MR等应用的效率。此外，高GSE和高帧率也有助于确保出色的保真度和图像质量，满足这些应用的关键需求。此外，用户可通过低功耗选项和子采样模式来自定义图像质量，满足特定的应用需求。这些传感器还可以从多个视角同步捕捉图像，进而帮助创建3D模型和深度图。

图2：安森美Hyperlux SG 系列

AR0235是Hyperlux SG 系列中分辨率最高的。这是一款1/2.8英寸、2.3Mp CMOS 数字图像传感器，有效像素阵列达到1920 (H) x 1200 (V)。其特点在于采用了全局快门像素设计，可以准确、快速地捕捉移动场景，速度甚至可达到每秒120帧。同时还具备全分辨率特性，能在低光、明亮和混合照明条件下呈现清晰、低噪声的图像。

AR0235传感器在处理高角速度方面表现优越，大大减少了运动伪影，其GSE较前几代产品提高了两倍，能够高效捕捉快速移动物体的图像和录制视频。