视觉传感器市场（机器视觉创新产品）

电子厂商现今面对的是全球对电子产品和显示屏(如智能手机、无人驾驶汽车、智能冰箱和镜等)的暴增式需求。

面对这样的市场需求，厂商需要不断创新显示技术，以便在高饱和的市场和短产品生命周期中突围而出。而显示屏厂商的最大困难之一是如何维持产品的足够利润。以全球首个8K MicroLED 显示屏为例，仅物料清单成本(BOM)预计20万美元，远超过消费者的负担水平。通过提高良率降低生产成本成为了当务之急，这样才能把像OLED和MicroLED这样的新型显示技术以合理价格推向大众市场。

作为Teledyne Technologies旗下公司及成像解决方案的全球创新者，Teledyne e2v与芯片晶圆代工领先企业TowerJazz联合发布的Emerald™67M图像传感器专为超高分辨率电子检测、高端监控和显微技术而设计。作为Teledyne e2v的Emerald系列的新成员，该传感器采用TowerJazz公司全新研发的65nm工艺制程，是世界上最小的2.5µm低噪声全局快门像素技术。

Emerald 67M CMOS 图像传感器

Emerald 67M 的高分辨率和出色图像质量，能够帮助厂商提高和改进检测系统的缺陷检测率，能在生产良率提高方面起到关键作用，通过良率提升从而提高盈利。

产品介绍

Emerald 67M CMOS图像传感器采用基于65nm的全新2.5µm全局快门像素技术，8k*8k分辨率，且全尺寸10bit输出帧率高达 65fps 。传感器尺寸APS-C画幅，该领域最高分辨率的全局快门CMOS传感器。现有的37x42mm µPGA封装亦带来更优的热效率和更好的平整度。

Emerald 67M具有出色的光电性能，低至3e-的读出噪声、高达70%的QE、宽角度响应和66dB动态范围，即使低亮度环境也能拥有出色的画质。

Emerald 67M的设计，旨在为下一代高端系统开发应用提供差异化的解决方案。

Emerald 67M 封装

Emerald 67M主要性能：

• 8K*8k分辨率 (8192 x 8192 像素阵列);

• 方形尺寸适用于工业应用，通过裁减可输出其他尺寸；

• 上下两个Tap的结构，全分辨率10bit输出高达65fps，数据传输速率43.6Gbps；

• 相关二次采样和低噪声ADC架构，实现低至3e-的读出噪声和66dB的动态范围；

• 全局快门；

• 70% QE、 ±15°宽角度响应和出色的1/10,000 快门效率，更有效采集光子；

• APS-C 画幅；

• 实时高动态范围嵌入式功能，相较于使用线性模式进行长时间曝光以取得HDR图像的产品，这一功能不会造成帧率丢失。

多重取景窗口(Multi-ROI) 嵌入式功能：支持最多四个连续取景窗口，并能独立的控制各窗口的曝光增益、曝光时间和窗口大小。有利于产品检测或交通管制系统等应用领域。

创新点

全球最小的全局快门像素

基于TowerJazz 公司的65nm工艺技术，Emerald 67M成为APS-C领域最高分辨率的全局快门CMOS传感器。其采用8T共享像素架构（两个像素共享8个晶体管），能达到6T像素架构的同样的性能。基于此设计，Emerald 67M同时拥有低至3e-的读出噪声和70%的QE。电子结构如下图：

凭借先进的堆栈结构，芯片的敏感度也得以提升。像素点独特的 “dual light-pipe”架构，能通过微光纤把光线直接导入光电二级管。

创新读出结构

Emerald 67M具有创新的双Tap结构，上下像素阵列能通过各自的读取通道和LVDS端口读出。读出模块可并行处理，每一像素列由一个读出通道处理。所有通道均同时工作，并同时对整行像素的模拟数据作出调配和数字化。

模拟和数字编程可以全局方式控制，而数字区块可以在每个对应输出分别进行编程。这样的好处是允许在每个对应输出作出不同的设定。这一双Tap的原理相当于每列有两个ADC，使得Emerald 67M能够在全分辨率10bit下实现65fps ，接近44Gbps的数据传输速率。

这一创新架构的最大技术挑战，在于如何避免顶部和底部读出的不匹配导致图像中间衔接处亮度不平滑。Emerald 67M 集成了片上固定图像噪声垂直补偿功能，可以补偿读出通道之间的不匹配，从而解决这一难题。

应用领域和场景

Emerald 67M主要设计用于显示器和高端电子的检测应用；卫星平台、飞行器和航空摄影成像系统，提供的航空图像数据帮助矿藏探测、水污染监测以及农作物状态监控等，可以在全球资源管理和环保方面发挥重要作用；甚至对公共卫生领域的硬质内窥镜等医疗场景也适用。

价格优势

Emerald 67M面向高分辨率需求的高端市场，从价格/分辨率比例来看， Emerald 67M是市场上最具性价比高分辨率全局快门传感器。另外，参考它的价格定位，即便与低分辨率传感器相比，它的竞争力仍不逊色。从价格角度来看， Emerald 67M是极具竞争力的产品。

Teledyne e2v在这个传感器开发的整个过程中都把价格作为考虑因素，从而成功生产出这一非常具竞争力的产品。晶圆是CMOS传感器成本的重要部分，而为降低这部分的相关成本，Emerald 67M的设计采用了一些技巧，提高了生产良率。

除了传感器价格，系统总成本也是Emerald 67M 的设计考虑因素。这款传感器符合标准APS-C光学格式，比大尺寸的F口或35mm的镜头更便宜，从而可以在镜头方面节省成本。另外， Emerald 67M具有非常低的时域噪声，有助于减小亮度需求，节省照明成本，同时还保持高动态范围水平。

随着主要制造品牌8K显示器逐渐进入创新展览和电子商店，推动了市场对相同分辨率内容的需求。Emerald 67M 的8K分辨率和无模糊化图像的特点，助力新一代8K娱乐和广播制作。它的全局快门技术和高帧率能够满足完美流畅图像捕捉的要求，在不断增长的3D动画电影运动捕捉市场中起到至关重要作用。

无论您是设计水果检验设备、开发下一代机器人，还是建立城市监控系统，Teledyne FLIR 摄像头都能帮助您加快开发进程。Teledyne FLIR 的工业可见光摄像头将最先进的传感器与强大的功能结合在一起，可以对图像捕获和摄像头预处理进行自动和精确手动控制。Teledyne FLIR Blackfly® S 采用业内最先进的冰块外形传感器。其拥有的强大功能使您可以轻松生成所需的精确图像，并加速您的应用程序开发。这包括对图像捕获和相机预处理的自动和精确手动控制。相机内部功能（包括 IEEE1588时钟同步以及与支持 GigE Vision 的热门第三方软件完全兼容）为系统设计员提供了相关工具，以便快速开发创新型解决方案。GigE 型采用无损压缩 (LLC)技术，还具有更高的最大帧率和更低的带宽要求，可在不影响图像质量的情况下实现输出最大化。Blackfly S提供GigE、USB3、套装和板级版本。满足您需要的精确图像CMOS全局快门(0.4 至 24.5 MP)、偏振技术以及高灵敏度 BSI 传感器供您选择。色彩转换工具可确保得到逼真的色彩。先进的自动算法或精确的手动控制。一次开发，普遍适用支持各种操作系统和主机系统硬件架构。可轻松切换到嵌入式系统的板级型号。传感器外形尺寸均一致，有效简化产品迭代。加快开发和输出与第三方软件和硬件兼容。利用强大的热像仪内部功能降低编码要求。部分型号可借助无损压缩技术加快输出速度。使用丰富的示例代码和描述性 API 记录快速构建自定义应用程序。推出无损压缩功能帧率最多可以提高 70%。由于图像大小减小，摄像头的总吞吐量降低，GigE 摄像头的最大帧率得以提高，超过了 120MB/s 左右的 GigE 接口带宽限制增加单条总线上的摄像头数量。由于链路上的总体数据传输量降低，用户无需额外的主机适配器即可在单条总线上安装更多的摄像头，而不会降低同一总线/连接上其他摄像头的图像质量或帧率，从而可降低成本。最大限度减小磁盘空间占用；现在可以以压缩格式保存图像，从而减少主机系统上的磁盘占用，并可缩短将图像写入磁盘所需的时间。有关无损压缩功能，请在 flir/mv上搜索更多信息。

口罩是阻止COVID-19 传播的关键工具，而且经证明，普遍使用口罩的效果最好。随着商店和商业场所重新开放，我们需要确保所有进入人员均佩戴口罩。但监测顾客所需的额外资源会进一步增加商店为满足卫生和社交隔离规定时业已承受的压力。深度学习解决方案可以自动发现违反佩戴口罩规定的人员，节省员工时间，确保环境更加安全。部署深度学习深度学习是机器学习的一种形式，所采用的神经网络在输入节点和输出节点之间具有许多“深度”层。通过基于庞大的数据集训练网络，创建的模型可用于根据无形的数据进行精确预测。因此，经训练的网络不仅可以检测人员是否佩戴口罩，还可以检测佩戴是否正确。一套完全发挥作用的深度学习系统几日内即可完成开发和部署。Teledyne FLIR 工程师使用一台 Firefly DL 摄像头开发出了检测合规性并标记违反强制性 PPE（个人防护设备）规定的用户的系统。口罩检测数据集使用了两个已公开的库，包含超过 1000 张不同环境中佩戴口罩、未佩戴口罩及口罩佩戴错误的示例图像。Teledyne FLIR 的Blackfly S GigE 也可用于此目的。适应性强的解决方案口罩数据集中的每个图像都用边界框添加了注释，显示对象的位置以及表明是否佩戴口罩、是否正确佩戴的类别标签。深度学习开发人员和解决方案整合人员可以轻松扩展此解决方案，使之覆盖现实世界中更复杂强大的部署用例。例如，神经网络可经过训练用于在医院和机场等高风险/人流大环境中检测面部防护、防护服、手套及其他 PPE。

机器视觉是与工业应用结合最为紧密的人工智能技术，通过对图像的智能分析，使工业装备具有了基本的识别和分析能力。随着工业数字化、智能化转型逐渐深入，智能制造的逐步推进，工业机器视觉逐渐形成规模化的产业，并随着人工智能技术在工业领域落地而逐渐深入到工业生产的各种场景之中。工业相机是工业视觉系统的核心零部件，其本质功能是将光信号转变成电信号，要求产品具有较高的传输力、抗干扰力以及稳定的成像能力。工业相机作为新兴技术被寄予厚望，被认为是自动化行业具备光明前景的细分市场。也正因为机器视觉在工业领域的地位越来越重要，而国内的机器视觉技术发展也在突飞猛进，市场不断扩大。在此背景下，海外享有德国工业设计界红点奖盛誉的视觉系统设计创新奖Innovators Awards首次来到中国，该奖项旨在表彰在产品或技术、应用程序或研发方面表现卓越的机器视觉行业公司。经过激烈角逐，近日在万众期待下主办方正式揭晓了评选结果。机器视觉技术的全球领导者Teledyne DALSA参赛的Linea HS 32K 相机在众多参选产品中脱颖而出，斩获金奖。01 Linea HS 32k TDI 相机：在降低系统成本的同时还可提供成像分辨率当今机器视觉的最大挑战之一是在保持甚至降低系统级成本的同时提高成像分辨率。Linea HS 32k TDI 相机提供了创新的解决方案，可以满足这种相互矛盾的要求。OEM可以轻松地将该新型相机集成到现有系统中，实现更高的性能，而无需更改任何光学元件。Linea HS 32k TDI 相机Linea HS 32k相机使用Teledyne DALSA的电荷区CMOS TDI传感器，该传感器具有双16k×64像素阵列和5×5μm大小的像素。在图像采集卡中重建数据后，以200kHz行频、6.5GB/秒的速度输出32k/2.5μm的超分辨率图像。这款Linea HS 32k TDI 相机具有以下几点优势：32k/2.5um的最高分辨率200kHz、6.5GB/秒的最大速度亚像素精度级缺陷的信噪比提高3~5倍无需升级现有光源和镜头Teledyne DALSA的核心竞争力在于专门的集成电路和电子技术、软件和高度工程化的半导体晶圆加工，因此Linea HS 32k相机在半导体行业精密量测领域具有很强的竞争力。相机在水平和垂直方向上有½像素偏移，通过这2个象素偏移的阵列，相机能够以实时数字重构的方式来实现较高的分辨率。32K CMOS TDI 传感器，400帧的速度，出色的灵敏度。 具体来说这款产品在半导体行业精密量测领域的创新点有以下三个方面： 其一，该相机的CMOS传感器采用像素偏移技术具有高灵敏度和高分辨率。传感器的独特设计使其在水平和垂直方向上有½像素偏移，该传感器具有双16k×64像素阵列和5×5μm大小的像素。在图像采集卡中重建数据后，以200kHz行频、6.5GB/秒的速度输出32k/2.5μm的超分辨率图像。 传感器具备高的响应度、高MTF、低系统成本，该产品正在申请专利。Linea HS 32k相机使用Teledyne DALSA的电荷区CMOS TDI传感器，该传感器具有双16k×64像素阵列和5×5μm大小的像素。在图像采集卡中重建数据后，以200kHz行频、6.5GB/秒的速度输出32k/2.5μm的超分辨率图像。 其二：该产品技术创新度较高，无需升级现有光源和镜头。传感器具备高的响应度、高MTF、低系统成本，该产品正在申请专利。 其三：缺陷的检测性能较强。该相机数据重构是在图像采集卡中实现的，这大大增强了对亚像素缺陷的检测能力，创新性较强。这样可以在系统层面为客户节省大量成本，市场竞争力强。 据了解，Linea HS 32k相机的应用场景有无损检测工业X射线、连续卷材检测、太阳能电池/平板检测、晶体和掩膜质量控制检测等，另外在印刷品检测、邮政包裹检测、工厂自动化的机器视觉、食品和包装检测中亦可使用。 在机器视觉、成像方面，Teledyne DALSA公司销售和营销副总裁Phil Colet认为非工业成像应用也同样具有较大的增长潜力。就是把过去在工厂车间使用的视觉系统，在新的市场中找到了用武之地。视觉辅助驾驶是其中一个很好的例子。同样，绿色能源或视觉检测以促进更环保的解决方案，正在推动对质量检测的要求。目前，锂离子电池制造商正在投资机器视觉系统，以支持电动汽车市场的发展。相信像Teledyne DALSA这样一家具有市场前瞻性的公司，未来在机器视觉行业大有作为。

Teledyne DALSA 很高兴地宣布，其采用 Teledyne e2v Lince 11.2M 单色传感器的 Falcon4-CLHS M4480 相机现已全面投产。新款 Falcon4-CLHS 型号属于易用型 CLHS 接口相机，专为需要高速数据传输的工业成像应用而设计。这一最新款型号在全 11.2 MP 分辨率下最高可达 609 fps 帧率，在部分扫描模式下可达到每秒数千帧。使用传感器像素组合模式时，可以达到 160Ke 以上的超大像素满阱容量。新型 Falcon4-CLHS 相机专为需要高速数据传输的工业成像应用设计Falcon4-CLHS 利用标准布线技术，如 CX4 和光纤 (AOC) 电缆，提高了长度和速度。该相机旨在为机器视觉工业自动化、平板显示器检测、半导体检测、PCB-AOI（自动光学检测）、航空成像和通用机器视觉应用等提供高速、可靠的效果。Teledyne DALSA 隶属 Teledyne’s Vision Solutions 集团，专于机器视觉数字成像组件的设计、制造和部署。Teledyne DALSA 图像传感器、相机、智能相机、图像采集卡、软件和视觉解决方案成为了全球众多行业数千个检测系统的核心。更多消息请访问 teledynedalsa/imaging。所有商标均由其各自公司注册。Teledyne 保留随时更改的权利，恕不另行通知。

为了提高工业系统的有效性与自主性，视觉系统在视觉引导机器人与其他自主机器设备中的应用日渐增多，目前已开始采用3D视觉系统(如物件辨识、准确度)。现有的几种3D方法都各自具有优点与限制，其中，飞行时间法(ToF)提供了非凡的3D视角，从应用面提供更大的灵活性，可望推动新一代专用CMOS影像感测器的发展。在此领域Teledyne e2v又有新的建树和喜讯传来。今年，在海外素有“德国工业设计界红点奖”盛誉的视觉系统设计创新奖VSDC Innovators Awards首次来到中国，由国际知名杂志《视觉系统设计》将这一盛事引入国内。该奖项旨在表彰在产品或技术、应用程序或研发方面表现卓越的机器视觉行业公司。经过激烈角逐，近日在万众期待下主办方正式揭晓了评选结果。Teledyne e2v公司的Hydra3D CMOS传感器获得银奖。01 Hydra3D CMOS传感器：适合高分辨率飞行时间系统的应用场景3D视觉，特别是飞行时间系统能够提供2D视觉不能比拟的关键能力，实现更安全、更好性能和更高效的终端用户辅助系统，并在密集的人机交互环境下保护人类安全。Hydra3D是首款具有三内存节点像素的高分辨率飞行时间传感器，它带有出色的片上功能和高度灵活的配置，有助于在各种条件下(短、中、长距离，室内或户外，宽动态范围)对大尺寸和快速移动的场景进行成像。大视场成像，具有出色的角度分辨率1，832 x 600pixels ，2D和3D高分辨率；2，兼容2/3 英寸光学组件。可靠的快速移动场景和实时精度3D检测1，高精度、更快传送速度和出色的解调制对比度；2，416.7 fps高帧率无损读出实现高动态范围(HDR)。对不同场景和各种光线环境都具备较强的适配能力1，配合高动态范围(HDR) 可对距离范围、物体反光和帧率实现高灵活性应用；2，片上多系统控制功能实现环境光和其它系统内嵌的主动照明光的鲁棒性，无需内部系统连接；3，实时片上配置，允许以多重算法平衡测距范围和图像性能，并交替在每一帧的3D和2D采集中使用不同配置。02 Hydra3D CMOS传感器：3D视觉机器人、物流和自动引导车的好帮手Hydra3D获行业认可，针对现在最流行的视觉导向机器人、物流和自动引导车等最新的工业应用非常有竞争力，也适用于诸如建设/地图、无人机导向、自动化、监控和智能交通系统等其它应用。Hydra3D具有高分辨率飞行时间传感器，带有出色的片上功能和高度灵活的配置，有助于在各种条件下对大尺寸和快速移动的场景进行成像。这款TOF传感器具有视场大、角度分辨率高、高帧率实时3D检测、环境适应性强等优点，在3D视觉领域应用范围广泛。高动态范围(HDR)及可配置的工作距离使该产品具有较高的场景兼容性，非常适合户外之使用。目前全球工业机器人智能化赛道增长迅速，客户多样化的需求亟待满足。3D视觉领域丰富的算法能力和深厚的核心器件能力定能够使Teledyne e2v公司在广泛的工业及物流应用场景中为客户交付完美的视觉机器人解决方案。