電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/吳子鵬）機(jī)器視覺(jué)技術(shù)在工業(yè)場(chǎng)景已經(jīng)有了廣泛的應(yīng)用，包括檢測(cè)、測(cè)量、判斷和控制等關(guān)鍵的工業(yè)制造環(huán)節(jié)。引入機(jī)器視覺(jué)技術(shù)之后，工廠可以顯著提高生產(chǎn)效率，減少生產(chǎn)線上的勞動(dòng)力成本，降低生產(chǎn)成本。

不過(guò)，工廠在使用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)時(shí)也會(huì)有一定的門(mén)檻。首先是工業(yè)制造的場(chǎng)景復(fù)雜，對(duì)方案的可靠性、穩(wěn)定性、一致性有很高的要求；其次是軟硬件結(jié)合需要一定的技術(shù)儲(chǔ)備；然后是隨著工業(yè)制造精度的提升，攝像系統(tǒng)成像清晰度的挑戰(zhàn)與日俱增，等等。

如此多的挑戰(zhàn)，要想從容應(yīng)對(duì)該怎么辦呢？Vision China 2023上，安森美(onsemi)智能感知事業(yè)群工業(yè)及消費(fèi)部應(yīng)用工程高級(jí)經(jīng)理開(kāi)麗軍在接受電子發(fā)燒友網(wǎng)采訪中透露，通過(guò)圖像傳感器、工具鏈和合作方案，能夠幫助業(yè)者快速搭建高質(zhì)量、智能化、穩(wěn)定可靠的機(jī)器視覺(jué)方案。

用創(chuàng)新技術(shù)應(yīng)對(duì)復(fù)雜光照條件

Vision China 2023，安森美帶來(lái)了豐富的圖像傳感方案，包括4K 800萬(wàn)像素圖像傳感器平臺(tái)，2000萬(wàn)像素高分辨率圖像傳感器，高性能、小尺寸圖像傳感器，以及基于AR0822圖像傳感器和Rockchip的RK3588處理器的高精度條碼掃描方案等。這些方案從不同的維度展示了安森美圖像傳感器以及相關(guān)方案的出色性能。

比如基于一款新的4K 800萬(wàn)像素圖像傳感器平臺(tái)，安森美展示了“運(yùn)動(dòng)喚醒”技術(shù)。該功能大幅降低了系統(tǒng)功耗和帶寬要求，是便攜式相機(jī)、可視門(mén)鈴和機(jī)器人等對(duì)功耗和帶寬要求比較高的應(yīng)用的理想選擇。而另一款4K 800萬(wàn)像素的AR0822，具有嵌入式高動(dòng)態(tài)范圍 (eHDR) 功能。

開(kāi)麗軍表示，“eHDR技術(shù)主要為了解決高動(dòng)態(tài)范圍場(chǎng)景下的復(fù)雜設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，這種場(chǎng)景下可能會(huì)有閃光燈、陽(yáng)光，或者有暗態(tài)和細(xì)節(jié)，那么攝像頭系統(tǒng)就需要同時(shí)覆蓋高亮和低亮的場(chǎng)景。常規(guī)的方法可能是通過(guò)多次曝光，然后傳回來(lái)幾幀數(shù)據(jù)讓后臺(tái)去做合成，此時(shí)LED的閃爍和運(yùn)動(dòng)拖尾問(wèn)題就會(huì)很嚴(yán)重?！?br />
“eHDR技術(shù)是在芯片內(nèi)部將多次曝光的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能線性化并壓縮后輸出，那么就能夠顯著降低系統(tǒng)帶寬。比如幀率為30 fps的三次曝光HDR 4K圖像如果在獨(dú)立于傳感器的ISP中執(zhí)行多次曝光合成，需要9000 Mbps左右的帶寬，如果是同時(shí)使用這是一個(gè)很大的傳輸和處理挑戰(zhàn)。eHDR技術(shù)能夠?qū)⑷纹毓獾慕Y(jié)果在芯片內(nèi)部處理壓縮，然后再傳輸，能夠顯著降低對(duì)系統(tǒng)帶寬的需求，最直觀的是用戶能夠從線材方面做到低成本?！遍_(kāi)麗軍講到。

“并且，eHDR技術(shù)在傳感器芯片內(nèi)部做合成，能夠保證合成時(shí)間是最短的，那么結(jié)合算法就可以克服降低LED的閃爍和運(yùn)動(dòng)拖尾問(wèn)題，目前這一塊的算法已經(jīng)就緒?！遍_(kāi)麗軍進(jìn)一步說(shuō)。

工業(yè)場(chǎng)景的機(jī)器視覺(jué)方案需要面對(duì)非常多的環(huán)境光干擾問(wèn)題，包括開(kāi)麗軍提到的相機(jī)系統(tǒng)的多個(gè)光源LED閃爍，粉塵或者環(huán)境濕度有時(shí)候也會(huì)影響光照，然后外界光照會(huì)影響照射在被測(cè)物體上的光線角度，增加圖像數(shù)據(jù)輸出的噪聲，影響圖像處理算法的準(zhǔn)確度。

針對(duì)這一突出的問(wèn)題，開(kāi)麗軍介紹稱，“安森美的圖像傳感器無(wú)論是全局快門(mén)技術(shù)的，還是卷簾曝光技術(shù)的，都會(huì)做相應(yīng)的優(yōu)化。我們的圖像傳感器支持多種觸發(fā)模式，同時(shí)還支持圖像傳感器觸發(fā)閃光燈和圖像傳感器觸發(fā)機(jī)械快門(mén)等方式，可以根據(jù)輸入情況靈活配置?！?br />
除了基于4K 800萬(wàn)像素圖像傳感器平臺(tái)的demo，其他demo方案也都展示了一些特色性能。比如，基于XGS 45000打造的屏檢demo，主要展示了這款圖像傳感器的高分辨率和寬動(dòng)態(tài)范圍高幀率；最新的2000萬(wàn)像素圖像傳感器能夠在LI-HDR模式下以每秒30幀的速度生成全分辨率圖像；全局快門(mén)產(chǎn)品展示了自己在低光和明亮高速場(chǎng)景下的成像能力，等等。

基于XGS 45000打造的屏檢demo

上述內(nèi)容主要談?wù)摿税采缊D像傳感器在高性能和高可靠性方面的能力，對(duì)于工業(yè)場(chǎng)景，還有一個(gè)一致性的問(wèn)題，這個(gè)問(wèn)題在大型的智能制造工廠會(huì)被格外重視。

開(kāi)麗軍回應(yīng)稱，“安森美作為一家頭部的圖像傳感器供應(yīng)商，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)之初就會(huì)重視產(chǎn)品一致性的問(wèn)題，從產(chǎn)品開(kāi)始設(shè)計(jì)到量產(chǎn)會(huì)經(jīng)過(guò)多輪的性能評(píng)估。時(shí)間跨度相較于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手會(huì)更長(zhǎng)。在這段時(shí)間內(nèi)，我們會(huì)針對(duì)產(chǎn)品做各種各樣的可靠性試驗(yàn)，會(huì)做像素和系統(tǒng)層面的驗(yàn)證，以此來(lái)保證批次產(chǎn)品在光學(xué)指標(biāo)方面的一致性?！?br />
“這是安森美作為老牌圖像傳感器廠商的做事風(fēng)格，有著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)漠a(chǎn)品認(rèn)證流程，保障圖像傳感器產(chǎn)品在市場(chǎng)上的長(zhǎng)期供應(yīng)?！彼诖藦?qiáng)調(diào)。

用前沿理解幫助客戶實(shí)現(xiàn)領(lǐng)先

機(jī)器視覺(jué)是一個(gè)高速發(fā)展的領(lǐng)域，根據(jù)GGII的預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，至2027年我國(guó)機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到565.65億元，其中2D視覺(jué)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到407.15億元，3D視覺(jué)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到158.5億元。目前，這項(xiàng)技術(shù)在工業(yè)場(chǎng)景的整體滲透率還處于低位，未來(lái)有著巨大的發(fā)展空間。

要搶占機(jī)器視覺(jué)市場(chǎng)的大蛋糕，方案的性能優(yōu)勢(shì)是必要條件。作為系統(tǒng)的核心元件，圖像傳感器能發(fā)揮怎樣的價(jià)值呢？

談到視覺(jué)在嵌入式AI系統(tǒng)的應(yīng)用，開(kāi)麗軍表示，“嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，圖像傳感器首先需要考慮接口的問(wèn)題，圖像傳感器提供的接口一定要和目前主流處理器芯片的接口兼容。第二點(diǎn)，圖像傳感器需要具備多幀率、多ROI的特性，這樣在運(yùn)行AI算法的時(shí)候，能夠?qū)⒁粡埜咔鍒D像通過(guò)Scale壓縮到更低的像素，能夠在模型建立時(shí)節(jié)省更多的資源?！?br />
“目前，安森美新推出的2000萬(wàn)像素高分辨率圖像傳感器具備的ROI和無(wú)極Scale功能，市面上還沒(méi)有競(jìng)品。”他在回答中講到。

基于2000萬(wàn)像素高分辨率圖像傳感器的demo演示

開(kāi)麗軍指出，安森美圖像傳感器也能夠在功耗層面幫助用戶?！耙孕碌?000萬(wàn)像素高分辨率圖像傳感器為例，其低功耗特性主要靠?jī)煞矫鎭?lái)實(shí)現(xiàn)：第一，安森美在像素設(shè)計(jì)方面就有低功耗的專利技術(shù)；第二，我們的工藝也是業(yè)界領(lǐng)先的，這方面也能夠帶來(lái)顯著的低功耗優(yōu)勢(shì)。”

除了特色性能和功耗優(yōu)勢(shì)，開(kāi)麗軍也談到了安森美開(kāi)發(fā)平臺(tái)支持方面的優(yōu)勢(shì)，安森美的每一款圖像傳感器產(chǎn)品都擁有強(qiáng)大的開(kāi)發(fā)支撐?！搬槍?duì)用戶方案加速開(kāi)發(fā)，我們的產(chǎn)品比如XGS系列都是家族化設(shè)計(jì)，不同像素產(chǎn)品的PCB是相同的。也就是說(shuō)，用戶只需要做一塊PCB就能夠完成在安森美同系列產(chǎn)品間的迭代。通過(guò)芯片和評(píng)估板兼容，以及針對(duì)重點(diǎn)領(lǐng)域的參考設(shè)計(jì)，幫助客戶快速完成方案部署?！彼詈笳f(shuō)。