Главная | E-mail | 26.04.2024 | ||
Главная страница | О журнале | Авторам | Редколлегия | Контакты | ||
Научно-технический интернет-журнал Свидетельство о регистрации Эл № ФС 77-31314 |
|
Новости отрасли
Дата : 29 июня 2011 года | просмотров: 366
На заводе ЭВС начат серийный выпуск новой линейки USB 2.0, цветных, 3-х мегапиксельных камер VEA-830, VEI-830 и VEM-830, выполненных на основе 1/3 дюймовой КМОП матрицы, изготовленной по технологии BSI (Back Side Illumination). Из рисунка 1 видно, что в матрицах BSI (засветка с обратной стороны) свет проходит меньшее число слоев материала, чем в обычных матрицах FSI (фронтальная засветка). В результате, чувствительность матриц BSI получается выше, а светорассеивание меньше, чем у стандартных КМОП матриц. Ранее матрицы BSI (в основном, ПЗС) были дорогостоящими из-за сложной технологии глубокого травления материала подложки. В новых КМОП BSI приборах реализована новая технология, в которой вместо процедуры травления производится напыление (поверх коммутационных электродов) высококачественного слоя поликремния, в котором формируются чувствительные фотодиоды матрицы (рис. 1). В результате, стоимость новых BSI фотоприемников оказывается такой же, как у приборов FSI предыдущего поколения. USB 2.0 камеры ЭВС серии 830 предназначены в первую очередь для встраивания в различные измерительные приборы (детекторы банкнот, насадки на микроскоп, специализированные телевизионные камеры и т.д.). Особенностью новых камер является возможность работы, как в автоматическом, так и в управляемом от компьютера режимах работы. Доступно большое количество регулировок, которые можно реализовать, открывая различные вкладки драйвера С помощью вкладки "EVS Video Option" (Рис 2 слева) можно осуществлять управление основными параметрами изображения: яркостью, контрастностью, четкостью, ручным балансом белого, автоматическим балансом белого, насыщенностью, включением адаптированного RAW формата, переключением коэффициентов гамма коррекции. С помощью вкладки "EVS Control Option" (Рис 2 справа) можно управлять основными параметрами аналогового тракта и цифрового процессора телевизионной камеры: коэффициентом усиления (или включением режима автоматической регулировки усиления), временем экспозиции (или включением режима автоматического регулирования экспозиции), дополнительным регулированием времени экспозиции (T Line), порогом срабатывания и гистерезисом автоматических регулировок усиления и экспозиции ("Level AEAG" и "Loop AEAG"), включением дополнительного каскада усиления. С помощью вкладки "Свойства" меню "Video Capture Filter" (Рис.3 слева) можно переключать режимы интерполяции алгоритма фильтра Байера, в широком диапазоне регулировать уровень "черного", что обеспечивает в этой камере возможность 20-ти кратного увеличения контраста изображения при наблюдении малоконтрастных объектов, а также управлять параметрами камеры по регистру I2C. Вкладка "Свойства" меню "Video Capture Pin" (Рис.3 справа) позволяет изменять формат изображения телевизионной камеры от 640 х 480 до 2048 х 1536 а также дискретно (в 2, 4 и 8 раз) уменьшать частоту кадров по сравнению с максимальным значением. На печатную плату камеры могут устанавливаться стандартные держатели объектива М12 (для моделей VEA-830 и VEM-830), а также CS-mount (для модели VEI-830). В камерах могут быть использованы как объективы с постоянной, так и с автоматической диафрагмой типа VD. Для подключения кабеля объектива служит дополнительный 3-х контактный разъем на плате камеры. Благодаря использованию в камере матрицы стандартного типоразмера (1/3 дюйма) значительно облегчается выбор объективов, которые могут быть как мегапиксельные, так и стандартные (при установке форматов не более 600 х 600). Указанные в таблице максимальные частоты кадров в каждом режиме можно дискретно уменьшать в 2, 4 и 8 раз из вкладки драйвера "Video Capture Pin". Например, в режиме 640 х 480 доступны следующие частоты кадров: 46 Гц, 23 Гц, 11,5 Гц и 5,75 Гц. При работе с камерой следует также учитывать, что в различных режимах изменяется относительное поле зрения (графа "Относительное поле зрения по горизонтали" таблицы 1). Полное поле зрения (100% от всей фоточувствительной области матрицы) обеспечивается только в режиме 1600 х 1200. В других режимах поле зрения меньше 100% (рис. 5). Это обусловлено различными механизмами формирования режима работы матрицы в различных форматах (различное сочетание суммирования и прореживания пикселей). Разрешающая способность телевизионных камер серии 830 зависит от установленного формата изображения (рис. 6 и рис. 7). Разрешающая способность цветной телевизионной камеры также зависит от качества примененного алгоритма байеровской фильтрации. В телевизионных камерах серии 830 имеется возможность отключения встроенного алгоритма байеровской фильтрации и выдачи на выход данных в адаптированном RAW формате. В этом случае достигается максимальная разрешающая способность телевизионной камеры (рис. 8). Переключение между режимами RGB и RAW осуществляется с помощью переключателя "Color" во вкладке драйвера. На рис. 8 видно, что разрешающая способность камеры работающей в формате 2048 х 1536 увеличивается с 1100 ТВЛ до 1250 ТВЛ при переходе из RGB в адаптированный RAW режим. Для увеличения чувствительности камер серии 830 возможно использование их в черно-белом режиме работы. В этом случае, отрезающий ИК составляющие спектра фильтр не наклеивается на фоточувствительную поверхность матрицы. Чувствительность цветной КМОП матрицы в ближней ИК области оказывается близкой к черно-белым аналогам. В результате, телевизионная камера VEI-830 обеспечивает чувствительность 0,1 люкс при работе в черно-белом режиме (рис. 10), что соответствует чувствительности черно-белой камеры VAC-135 производства ЭВС, выполненной на черно-белой КМОП матрице. Одним из важных достоинств телевизионных камер серии 830 является заложенная в драйвере возможность регулирования контраста в усилительном тракте до 20 раз. Наибольший эффект достигается при наблюдении камерой малоконтрастных изображений, например, рассматривание образцов под микроскопом в режиме большого увеличения (рис. 11). Другими приложениями режима увеличения контраста являются наблюдения при плохой видимости в сложных погодных условиях (дождь, туман, снег), криминалистические исследования (чтение документов в запечатанном бумажном конверте), улучшение качества затертых отпечатков пальцев и т.п.
|
|