17年,Stevie開始以創新的眼光理性布局其GS技術產品研發,並於2018年宣布全球首款商用服務——基於BSI清晰度處理技術的30萬像素級GSCMOS光學鏡頭——sc031GS,成為CIS公司進入「消費機器視覺技術」主要宗旨的第一個巔峰。
無處不在的機器視覺技術
無人機越來越智能化了!很多 用戶都有這樣的感嘆。以前無人機的實際操作都要站崗,怕突然被障礙物擋住,遭受轟炸飛機的慘烈災難。現在的無人駕駛飛機完全可以躲閃,立即躲避導航路線上的各種障礙物,讓很多 新手也可以隨便操控。
智能無人機有哪些獨特的技能?答案是要有機器視覺技術的技術支持。根據機器視覺技術的技術性,無人機不僅可以識別障礙物,還可以知道自身與障礙物的距離,從而準確避開障礙物,避開障礙物。
機器視覺技術的定義源於智慧機器人行業,美國機器人行業協會將其定義為:「根據光電設備和非接觸式傳感器,自動接收並求解真實物體的圖像,從而獲得 所需的信息內容或用於控制智慧機器人健身運動的設備。」
機器視覺技術往往以詳細的系統軟體形式出現,可分為電子光學成像、光學鏡頭、圖像處理、IO、信息顯示五大控制模塊。其中以GlobalShutterspeed(以下簡稱GS)CMOS傳感器為代表的光學鏡頭推動了機器視覺技術系統軟體近年來的大發展趨勢。
有了CMOS光學鏡頭,機器視覺技術不再是工業自動化行業的專有名詞,已經很容易融入到我們的日常生活中,所以它也有了新的行業和「消費級機器視覺技術」的定義。比如智能掃地機進入很多家庭都配備了ADM3311EARU機器視覺技術,可以徹底清理髒亂。由於機器視覺技術的技術性,這種精緻、方便、快捷的翻譯筆可以理解多種語言。然而,工業自動化生產線仍然使用機器視覺技術系統軟體來完全自動化具有精細縱橫比的自動化技術的生產和製造以及不合格品的檢查。
隨著AI的應用,人臉掃描支付、人臉識別門禁系統/防盜鎖等常見落地風格正以飛快的速度滲透到每個人的工作和日常生活中。即使是大型商場也不缺少基於AI和機器視覺技術的交互式智能視頻機器設備的影子,如智能交互式交流電子顯示屏、智能試衣鏡等。
總的來說,CMOS光學鏡頭通過「消費者機器視覺技術」的橋梁,已經與我們的日常生活完美匹配。
CMOS傳感器的新崛起。
互補金屬氧化物半導體是一種流行的光學透鏡技術,與以前的電荷耦合器件光學透鏡相匹配。
1972年,貝爾實驗室發明了電荷耦合器件光學透鏡,美國國家航空航天局噴氣推進實驗室在JPL成功製造了互補金屬氧化物半導體光學透鏡。而CCD以高量子效率、高靈敏度、低暗電流、高一致性、低噪聲的特點成為光學鏡頭銷售市場的核心,直到90年代末CMOS才拉下神壇。
與CCD光學透鏡相比,CMOS光學透鏡具有功耗低、實際工作電壓低、功能集成、性價比高等優點,但由於相關性弱、像素尺寸大,早期並沒有得到高度重視。之後隨著加工工藝水平的不斷提高,CMOS光學鏡頭慢慢開始展現出CCD光學鏡頭所不具備的優勢,在光學鏡頭行業搶佔了市場。直到現在,手機和相機已經陷入了CMOS傳感器的世界。
但是CMOS光學鏡頭沒有停的意思。進入21世紀後,隨著機器視覺技術在工業控制自動化、無人飛機和智能家居產品中的應用,CMOS光學鏡頭進入了新一波的發展趨勢。
由於機器視覺技術的應用特點,CMOS光學鏡頭面臨新的挑戰。如果以前只規定精緻多彩的成像,現在規定快速捕捉(高幀率)、不可見變化(全局快門速度)、不可見光下成像(近紅外光譜儀提高技術)。畢竟這個服務項目的目標從人變成了設備。
GS的引入是一大創新。它促使CMOS傳感器被曝光,以無損地拾取健身物體的圖像,這對機器視覺技術行業具有積極的意義。
GS的基本概念是傳感器可以額外掃描圖像的所有區域。在全球定位系統傳感器中,全解析度用於額外捕獲圖像。
比如以前的背照式(BSI)傳感器都有捲簾式的快門速度,在拍攝高速健身的物體時會產生「果凍效應」,導致物體嚴重變形。而全局快門速度的傳感器可以根據傳感器上的像素數同時捕捉光源數據信號,進而合理處理這個問題。
一家中國光學鏡頭工程設計公司最先了解到這一發展趨勢。17年,Stevie開始以創新的眼光理性布局其GS技術產品研發,並於2018年宣布全球首款商用服務——基於BSI清晰度處理技術的30萬像素級GSCMOS光學鏡頭——sc031GS,成為CIS公司進入「消費機器視覺技術」主要宗旨的第一個巔峰。
該產品創造性地將BSI像素設計和處理技術與GS光學鏡頭設計方案相結合,表現出頻率穩定性更好、靈敏度更高、採樣率更高的成像特性。可應用於智能讀碼機、無人飛行器、手勢識別/vslam/深度信息/光流等圖像識別技術的多種AI主要用途。,而GSCMOS傳感器也進入了一個極其開放的室內空間發展趨勢。
戰略思維讓GS傳感器領風騷。
作為光學鏡頭行業的前沿,GSCMOS傳感器的研發已經成為行業的焦點。特別是高像素GSCMOS的設計方案和製造閾值都很高。
幸運的是,以實兌為代表的中國高科技CIS公司已經在這個行業佔據了主動。在不久前舉行的SPM2020合作夥伴交流大會上,史蒂威創始人、CEO兼CEO徐晨博士強調,早在17年前由史蒂威合理布局的消費級GlobalShutter光學鏡頭銷售市場,除了在智能安防的主要用途上保持領先的市場份額外,2020年也取得了優異的成績,在消費級機器視覺技術行業的銷量上位居世界第一。針對這樣的銷售市場測試成績,Stevie在GS技術升級方面並沒有停止自主創新的步伐。在SPM2020交流會上,徐晨博士進一步公布了史迪威2ndGenSmartGS的技術性,根據pixelsize的改進提高了感光度和微光的實際效果,改進率達到30%。另一方面,選擇了工作電壓域加載的並行處理,大大提高了單反較大的快門速度,提高了高速健身運動物體的清晰記錄。據了解,根據新升級的電容器處理技術,這一技術細節可以將負載噪聲降低一倍以上。此外,考慮到HDR地區的技術性,可以大大提高特殊部位的採樣率,解決夜間拍攝信號指示燈過度曝光的問題,可以說是五彩繽紛。但是,下一代3rdGenSmartGS技術已經走上了產品研發的道路,估計2020年會和大家見面。
在topGS技術的支持下,實兌在2020年發布了幾款GS產品,賦予了機器視覺技術不同的主要用途。比如啟用智能艙DMS系統新升級的130W解析度和全局快門速度的光學鏡頭SC133GS,選擇2.7μm解析度和1/4」電子光學規格。憑藉史蒂威領導的GS的技術優勢,可以立即為DMS系統顯示無任何偽像的超清晰可識別圖像,為系統軟體進行及時準確的解析度顯示奠定堅實的基礎,合理檢測駕駛員的安全駕駛,確保安全駕駛。
在智能交通系統軟體(ITS)的主要應用方面,steway也在2020年公布了SC410GS。該產品採用400萬的BSI解析度和全局快門速度技術,能夠準確捕捉快速移動的物體,圖像無尾影、無變形,大大提高了智能交通系統車牌號碼的準確捕捉和高效識別。在SPM2020交流會上,實兌還現場展示了涵蓋2-4車道的SC410GS具體應用測試圖像,贏得了嘉賓的一致好評。
隨後,實兌還將向ITS和SC035HGS(單色/彩色)產品發布像素更高的SC910GS(即900萬BSI和GS技術融合產品),這些產品在頻率穩定性、高溫成像、近紅外光譜儀改進和HDR方面都有所升級,使大量人工智慧和消費級機器視覺技術應用終端設備成為可能。
總結一下。
隨著硬體配置方案的不斷完善和計算能力的提高,機器視覺技術在幾個行業的應用深度、廣度和深度都在提高。作為關鍵部件,GSCMOS傳感器將再次推動機器視覺技術的應用在各行各業進一步普及,給每個人的日常生活帶來很多智能和快樂。