Con il supporto tecnico di SINCERE Optics: Sbloccare nuove possibilità nell'imaging ad alte prestazioni
Contributore Speciale: SINCERE Optics – Esperto di soluzioni per sistemi di imaging ottico
Nell'imaging industriale, due obiettivi sono sempre stati perseguiti in parallelo: la miniaturizzazione del sensore e le alte prestazioni. Gli ultimi sensori di immagine CMOS global shutter della serie IMX936 di Sony Semiconductor incarnano perfettamente questo concetto. Disponibili nelle versioni monocromatiche (IMX936 AMJ) e a colori (IMX936 AQJ), questi sensori offrono una risoluzione effettiva di 12,4 MP, un formato compatto da 1/1,1 pollici e un'uscita ad alta velocità di 339 fps, rendendoli ideali per applicazioni di imaging ad alte prestazioni con spazio limitato.
In qualità di impresa nazionale high-tech specializzata nella produzione di moduli per telecamere USB, FPC ed endoscopi, SINCERE Optics porta oltre 30 anni di esperienza nel settore e tecnologia avanzata di allineamento attivo per integrare la serie IMX936 in soluzioni di telecamere compatte. Serviamo clienti nei settori dell'ispezione industriale, dell'imaging medico e dei dispositivi intelligenti con soluzioni di imaging ad alte prestazioni e di piccolo formato.
Sia che abbiate bisogno di un modulo telecamera usb 1080p per uso generale o di un sistema specializzato modulo telecamera sony per applicazioni esigenti, comprendere ciò che offre l'IMX936 aiuta a prendere decisioni tecniche migliori.
Sia l'IMX936 AMJ che l'IMX936 AQJ sono costruiti sulla matura struttura stacked retroilluminata Pregius S di Sony, ottenendo un imaging global shutter ad alte prestazioni nel formato compatto da 1/1,1 pollici.
| Parametro | Specifiche |
|---|---|
| Dimensioni del sensore | 1/1,1 pollici (circa 16,1 mm di diagonale) |
| Pixel effettivi | 4.128 (O) × 3.000 (V) = circa 12,38 MP |
| Dimensione dei pixel | 2,74 μm × 2,74 μm |
| Rapporto d'aspetto | 4:3 |
| Tipo di otturatore | Global shutter |
| Interfaccia di uscita | SLVS-EC |
| Package | LGA ceramico |
| Filtro colore | Nessuno (monocromatico) / Bayer RGB (a colori) |
| Piattaforma tecnologica | Pregius S |
La serie IMX936 offre frame rate impressionanti a piena risoluzione:
| Profondità di bit di uscita | Frame rate |
|---|---|
| 8 bit | 339 fps |
| 10 bit | 304 fps |
| 12 bit | 163 fps |
A 339 fps, il sensore cattura 339 immagini al secondo a una risoluzione di 12,4 MP, una velocità dati di 4,2 miliardi di pixel al secondo. Questa velocità soddisfa la maggior parte dei requisiti di ispezione industriale ad alta velocità.
La differenza fondamentale tra IMX936 AMJ e IMX936 AQJ è la presenza di un filtro colore, che porta a diverse distinzioni importanti:
Fotosensibilità
La versione monocromatica, priva di filtro colore, consente alla luce incidente di raggiungere direttamente i fotodiodi, con conseguente maggiore efficienza quantica. In condizioni di scarsa illuminazione o in catture ad alta velocità che richiedono tempi di esposizione estremamente brevi, il vantaggio di sensibilità della versione monocromatica diventa particolarmente significativo.
Risoluzione spaziale
Ogni pixel nella versione monocromatica registra indipendentemente le informazioni sulla luminosità, raggiungendo la massima risoluzione teorica di 12,4 MP. La versione a colori richiede algoritmi di demosaicing per ricostruire il colore, il che introduce una certa perdita di dettaglio.
Formato di uscita
La versione monocromatica emette immagini in scala di grigi pure, ideali per l'analisi quantitativa e la misurazione 3D. La versione a colori emette dati Bayer grezzi, che richiedono un'elaborazione successiva per ripristinare immagini a colori complete.
Risposta spettrale
La versione monocromatica copre l'intero spettro dal visibile al vicino infrarosso, adatta per l'imaging multispettrale e a fluorescenza. La versione a colori ottiene la separazione dei colori attraverso il filtro Bayer, garantendo un'accurata riproduzione dei colori.
Il formato ottico da 1/1,1 pollici è uno dei vantaggi più importanti della serie IMX936. Rispetto ai sensori da 1,8 pollici o più grandi, questa dimensione offre:
Volume della telecamera ridotto per una più facile integrazione in dispositivi con spazio limitato
Compatibilità con sistemi ottici più compatti, riducendo il costo complessivo del sistema
Progettazione più semplice di teste di telecamere endoscopiche miniaturizzate
Idoneità per applicazioni con array di telecamere multiple come l'imaging volumetrico
Per SINCERE Optics, questa caratteristica dimensionale consente l'integrazione dell'IMX936 in moduli telecamera USB più piccoli, moduli FPC (flexible printed circuit) e moduli telecamera endoscopica, soddisfacendo la domanda dei clienti di dispositivi di imaging miniaturizzati.
Un piccolo modulo telecamera basato sull'IMX936 può adattarsi ad applicazioni dove sensori più grandi semplicemente non possono andare, dai dispositivi indossabili agli strumenti di ispezione compatti. Questo lo rende una scelta eccellente per una mini telecamera di ispezione progettata per spazi ristretti.
Il frame rate di 339 fps consente all'IMX936 di gestire la maggior parte degli scenari di ispezione industriale ad alta velocità:
Ispezione di posizionamento di componenti elettronici ad alta velocità
Monitoraggio della qualità di stampa in linea
Ispezione di imballaggi farmaceutici ad alta velocità
Ispezione in tempo reale della linea di smistamento alimentare
Il design global shutter elimina gli artefatti rolling shutter, mantenendo l'accuratezza geometrica degli oggetti in movimento. Per applicazioni che richiedono una telecamera boroscopica impermeabile per ispezionare parti in rapido movimento all'interno di macchinari, questa velocità è inestimabile.
La dimensione dei pixel di 2,74 μm è al centro della tecnologia Pregius S di Sony, validata attraverso più generazioni per ottenere un equilibrio ottimale tra sensibilità, gamma dinamica e risoluzione. Questa dimensione dei pixel garantisce una qualità dell'immagine stabile e a basso rumore in varie condizioni di illuminazione.
L'IMX936 AMJ monocromatico supporta diverse modalità di binning, tra cui il binning di pixel 2×2. Queste modalità offrono flessibilità quando sono necessarie maggiore sensibilità o frame rate più elevati, adattandosi a diversi requisiti applicativi.
L'IMX936 AQJ a colori supporta il readout sub-sampling di specifici pixel di colore, ottimizzando per l'illuminazione monocromatica in applicazioni come l'ispezione multispettrale e l'imaging a fluorescenza.
Il formato ottico da 1/1,1 pollici conferisce all'IMX936 vantaggi significativi nelle applicazioni endoscopiche. Rispetto ai sensori da 1,8 pollici e più grandi, l'IMX936 si integra più facilmente nei moduli telecamera endoscopica:
Endoscopi rigidi: Facilmente posizionabili nella testa della telecamera esterna; la dimensione tipica del package di 19,9 mm × 19,9 mm è completamente accettabile
Alcuni endoscopi flessibili: Con sistemi ottici attentamente progettati, l'integrazione nella punta distale è possibile
Microscopi chirurgici: Possono essere montati all'interno del corpo del microscopio senza vincoli dimensionali
Boroscopi industriali: I vincoli dimensionali sono ancora più permissivi, rendendo l'integrazione semplice
Per una telecamera boroscopica impermeabile utilizzata nell'ispezione industriale, il sensore compatto consente diametri di sonda inferiori mantenendo un'elevata qualità dell'immagine.
Significato clinico del Global Shutter
Nella chirurgia laparoscopica e toracoscopica, il movimento respiratorio e i battiti cardiaci causano spostamenti dei tessuti che possono distorcere le immagini con sensori rolling shutter. Il global shutter dell'IMX936 elimina questo problema, fornendo ai chirurghi immagini chirurgiche accurate e non distorte.
Potenziale dell'alta velocità di 339 fps
Sebbene il video chirurgico di routine richieda tipicamente solo 30-60 fps, applicazioni specializzate come l'analisi delle vibrazioni delle corde vocali, gli studi sul movimento delle valvole cardiache e l'imaging oftalmico ad alta velocità possono beneficiare della velocità di cattura di 339 fps, rivelando dettagli dinamici che gli endoscopi convenzionali non possono registrare.
Versione monocromatica per la fluorescenza
L'IMX936 AMJ monocromatico offre un'elevata sensibilità nello spettro del vicino infrarosso, rendendolo ideale per l'imaging a fluorescenza con Verde di Indocianina. Nelle chirurgie epatiche, biliari e oncologiche guidate da ICG, cattura chiaramente i segnali di fluorescenza per aiutare i chirurghi a identificare i margini tumorali.
Versione a colori per un'accurata riproduzione
L'IMX936 AQJ a colori è adatto a scenari chirurgici che richiedono un giudizio accurato del colore dei tessuti, come l'identificazione di lesioni gastrointestinali e l'esplorazione laparoscopica. L'alta risoluzione di 12,4 MP consente ai chirurghi di mantenere un ampio campo visivo mentre ingrandiscono le aree sospette per un'ispezione più ravvicinata.
Basandosi sulla serie IMX936, SINCERE Optics offre le seguenti soluzioni di moduli telecamera endoscopica:
Moduli per laparoscopi/toracoscopi rigidi
L'IMX936 è posizionato nella testa della telecamera esterna, collegato all'ottica distale tramite un sistema ottico ad alta precisione. Il processo di allineamento attivo di SINCERE garantisce un abbinamento preciso tra sensore e ottica, con camere bianche COB di Classe 100 che forniscono un ambiente privo di contaminazione per prodotti di grado medico.
Moduli di integrazione per microscopi chirurgici
Moduli telecamera personalizzati per neurochirurgia, oftalmologia e altri microscopi chirurgici. Il supporto per interfacce MOLEX, KYOCERA, PANASONIC, HRS, JAE e altre facilita l'integrazione del sistema.
Moduli dedicati per endoscopi a fluorescenza
Basati sull'IMX936 AMJ monocromatico, ottimizzati per l'imaging a fluorescenza nel vicino infrarosso. Tre decenni di esperienza nella ricerca e sviluppo di dispositivi ottici garantiscono prestazioni di imaging stabili anche in ambienti medici complessi.
Moduli compatti per la parte anteriore dell'endoscopio
Sfruttando le piccole dimensioni dell'IMX936, questi moduli consentono design di endoscopi più sottili per procedure minimamente invasive in cui la riduzione del trauma per il paziente è fondamentale. Un piccolo modulo telecamera sulla punta fa una differenza significativa nei risultati per il paziente.
La serie IMX936 ha ampie prospettive di applicazione nella visione industriale:
Ispezione di produzione elettronica: Ispezione del posizionamento dei componenti PCB, valutazione della qualità dei giunti di saldatura, ispezione dei pin dei connettori
Confezionamento di semiconduttori: Rilevamento di difetti superficiali dei chip, ispezione della qualità dei wire bond
Ispezione di stampa: Monitoraggio della coerenza del colore su linee di stampa ad alta velocità
Ispezione di imballaggi farmaceutici: Verifica del colore delle pillole, ispezione della stampa delle etichette
Smistamento alimentare: Classificazione alimentare ad alta velocità basata sul colore
La versione monocromatica è adatta per analisi quantitative come misurazioni 3D e ispezioni dimensionali. La versione a colori è adatta per applicazioni che richiedono giudizi sul colore. Una mini telecamera di ispezione costruita attorno all'IMX936 può gestire la maggior parte delle attività di linea di produzione.
Per applicazioni che richiedono una telecamera boroscopica impermeabile per ispezionare l'interno dei macchinari, l'IMX936 fornisce la risoluzione e la velocità necessarie per un esame approfondito.
Oltre all'endoscopia, l'IMX936 può essere utilizzato per:
Imaging oftalmico: Telecamere del fondo oculare, topografi corneali
Dermatoscopi: Screening di lesioni cutanee ad alta risoluzione
Microscopi chirurgici: Neurochirurgia, ORL e altre procedure delicate
Microscopia di laboratorio: Digitalizzazione di vetrini patologici
Microscopia ad alta velocità: Cattura di processi biologici rapidi come il movimento cellulare, il flusso microfluidico
Scienza dei materiali: Registrazione della deformazione del materiale durante test di trazione ad alta velocità
Fluidodinamica: Velocimetria di particelle
Telecamere per il traffico ad alta velocità: Riconoscimento delle caratteristiche dei veicoli
Monitoraggio del flusso di traffico: Sorveglianza in tempo reale su più corsie
Sorveglianza intelligente: Tracciamento e identificazione di bersagli in rapido movimento
Guida robotica per visione: Posizionamento e presa ad alta velocità
Misurazione in linea: Ispezione dimensionale di parti in movimento
Lettura di codici a barre/QR code: Smistamento logistico ad alta velocità
Un modulo telecamera usb 1080p potrebbe essere sufficiente per la visione artificiale di base, ma per applicazioni che richiedono maggiore risoluzione e velocità, l'IMX936 è la scelta migliore.
