高速图像采集解锁工业机器视觉新维度——锐芯微电子陈巨先生.pdf

1、Brigates Microelectronics Inc高速图像采集解锁工业机器视觉新维度高速图像采集解锁工业机器视觉新维度演讲人:陈巨锐芯微电子股份有限公司副总经理公司概况公司概况基本情况基本情况锐芯微电子是一家留学归国人员创办的高新技术企业；2008年2月应昆山市政府邀请成立芯片研发中心；已取得有效专利110件、软件著作权14项和集成电路布图设计9项。技术实力技术实力全球少数几家掌握ECCD工艺的企业之一；X-Ray传感器及抗辐照设计(闪烁体集成，抗辐照能力达到2MGy）高灵敏度低噪声像素设计(读出噪声30000fps）；高动态范围设计(单次曝光可达130dB）；超大光学靶面传感器设计(

2、单片晶圆传感器）；多光谱及超光谱响应设计。锐芯：专注于高性能锐芯：专注于高性能CCD/CMOS图像传感器研发图像传感器研发市场定位与应用市场定位与应用高端医疗仪器遥感测绘工业机器视觉汽车辅助驾驶安防监控人工智能锐芯市场定位：锐芯市场定位：高端图像传感器定制设计高灵敏度传感器及机芯医疗及工业领域X-ray解决方案工业机器视觉多领域检测解决方案新型消费类传感器锐芯：致力于锐芯：致力于成为全球领先成为全球领先的高端图像传感器设计公司的高端图像传感器设计公司总部及办事处总部及办事处北京分公司北京市海淀区西三环北路甲2号院6号楼15层03室昆山总部江苏省昆山市开发区创业路1588号象屿两岸贸易中心7号楼

3、18-21层上海分公司上海市浦东新区碧波路889号ZTE中兴研发中心 S1座7D深圳分公司深圳市福田区车公庙泰然路苍松大厦北座1006室随着检测精度和效率的持续提升，高速图像采集需求日随着检测精度和效率的持续提升，高速图像采集需求日益增长益增长,对高速图像采集技术提出了更高的要求对高速图像采集技术提出了更高的要求应用于高速图像采集的新技术应用于高速图像采集的新技术线阵线阵ECCD技术技术面阵面阵Stack BSI技术技术ECCD技术技术ECCD技术技术-CCD pixel on CMOS图像感光（CCD）工艺模块采集处理（CMOS）工艺系统像素低噪声电路高集成度ECCD工艺ECCD是在通用CM

4、OS集成电路工艺的基础上，嵌入电荷域CCD工艺模块，将图像感光（CCD）与采集处理（CMOS）集成在同一块芯片的工艺技术，用以有效提高图像质量；代表目前最先进的代表目前最先进的TDI图像传感器技术。图像传感器技术。线阵相机一般横向分辨率更高横向分辨率更高（4K，8K，12K，16K，32K），纵向分辨率很低纵向分辨率很低，一般只有一行或者几行。线阵相机线阵相机V.S.面阵相机应用场景工业、医疗、科研与安全领域的图像获取；工业、医疗、科研与安全领域的图像获取；由于线阵相机行数少，列数多，因此高扫描频率和高分辨率成为可能。应用场景检测连续的材料检测连续的材料（例如金属、塑料、纸和纤维等）；被检测的

5、物体通常匀速运动匀速运动,利用一台或多台相机对其逐行连续扫描,以达到对其整个表面均匀检测。TDI相机相机备注：普通线阵相机，积分时间=行时间，当被检物体运动速度较快时，线阵相机的行频就需要比较快，积分时间比较短，图像亮度就会下降，限制了线阵相机的应用范围。TDI 图图 像像 传传 感感 器器基于对同一目标多次多次曝光曝光，通过延迟积分延迟积分的方法，大大增加了光信号的收集与一般线阵传感器相比，它具有响应度高响应度高、动态动态范围宽范围宽等优点。在光线较暗的场所也能输出一定信噪比的信号。广泛应用于暗光下快广泛应用于暗光下快速物体的成像速物体的成像，比如高端工业机器视觉和全天候卫星遥感成像领域。对

6、于高速或者光强不对于高速或者光强不足的场景，足的场景，TDI相机相机比单线阵更加适合比单线阵更加适合。CCD-TDI相机相机特殊的图像传感器工艺其像素中的信号传输过程具有无噪声叠加无噪声叠加的特点早期早期的TDI线阵图像传感器主要是基于CCD工艺的CCD-TDI图像传感器。CCD工艺工艺TDI-CCDDTDI相机相机因此，DTDI（digital time delay Integration）是指利用多帧数据进行延迟叠加，如积分8级，需要8帧图像，ADC的频率要求较高，无法适应超高速的应用场景。CCDVSCMOSCCD TDI外围电路体积庞大且电压较高，不利于不利于系统集成系统集成；CMOS工