作者：Michael DeLuca
在设计嵌入式视觉系统中，仔细匹配图像传感器与应用的特定需求是至关重要。首先，似乎有尽可能最高的分辨率和帧率总是最好的，以最大化吞吐量和数据的准确性。但在许多情况下，提供超出真正需要的分辨率或帧速率只会增加在数据管理、内存和处理器要求、大量存储、功耗和物料单(BOM)成本方面额外的开销。举个例子，使用一台每秒能捕获100帧的摄像机在每秒运行20个对象的检测行可能没有什么优势。或如果需要100万像素分辨率以准确确定在装配线上瓶子的液位，捕获200万像素的图像只提供多余的细节。
简言之，对于嵌入式视觉应用没有一体通用的摄像机。
在设计用于这个市场的摄像机中，这意味着需要一系列具有不同的分辨率、帧速率和性能规格的摄像机以满足这些广泛应用的需要。可选择的规格越多，如像素密度、帧速率、彩色与黑白色等，提供最佳组合用于任何特定应用的机会越大。
显然，对摄像机供应商来说设计一系列的摄像机，每一个设计都从头开始，这样很低效。尽可能多的标准化和重用摄像机平台--光学、外壳、连接、电源等更为高效。只改变图像传感器和其他几个关键元件，以实现规格上所需的变化。要高效地做到这一点，需要享有共同特点的单个系列的图像传感器，以简化和标准化摄像机设计。
安森美半导体的PYTHON系列CMOS图像传感器是专门考虑到这种情况而设计的。这高性能的图像传感器系列令摄像机制造商利用单个设计就能提供全系列摄像机。该图像传感器系列包括九个单独的器件，分辨率从VGA到2500万像素，帧速率从每秒80帧到800帧。每个器件可采用黑白色、彩色和扩展的近红外（NIR）配置，实现共27个不同的摄像机，仅2个 PCB设计。这些器件还支持基于LCC 48-84和µPGA -355引脚封装结构的小型摄像机设计。
PYTHON图像传感器也设计用以提供很高的带宽–4、8、16或32条LVDS通道，每条通道以720 MHz运行，提供达单通道USB 3.1或10吉比特以太网连接速度的两倍。由于高速检测还需要停止运动的图像捕获，所有的PYTHON器件都采用高效的全局快门像素设计。当结合起来，这种高度标准化支持高效地开发一系列的摄像机。
对于许多摄像机设计人员，选择图像传感器要解决的另一个关键问题是CCD和CMOS技术的定位。但正如没有“一体通用”的机器视觉传感器，也没有“一种技术适合所有。”多年来，CCD技术被视为高要求的应用如检测、高端监控、医疗和科学成像的最佳选择，因为该平台提供高的图像质量和均匀度。而CMOS图像传感器的高速度、低功耗和成像灵活性依然很有吸引力，其整体性能限制了其用于大批量消费级的应用，如智能手机和网络摄像头。
由于CMOS图像传感器的图像质量持续提高，这一技术开始挑战CCD，用于高要求的应用，直到今天，CMOS图像传感器通常是用于许多工业应用的首选。但是尽管这变化， CCD技术仍然是某些应用的首选，因为该技术提供的高成像质量。这使得很好的了解目标应用的需求更重要，因为这不仅有助于定义传感器，还有助于使用最好的基础技术- CCD或CMOS。
本文转载自 安森美半导体
