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隨著科學技術的不斷發展,機器視覺在智能交通系統(ITS)中扮演著越來越重要的角色。從自動車牌識別、違法停車檢測,到行人檢測、交通流量分析,甚至行車違章識別,都離不開高質量的圖像傳感器的支持。這些傳感器必須具備高分辨率、高幀率、寬動態范圍和低噪聲等特性,以適應各種環境條件,滿足不同應用的需求。
機器視覺與人類視覺相比,其特點在于對圖像中的信息的關注,而非圖像本身的全彩色和高分辨率。在機器視覺應用中,存儲在圖像中的信息,如硅晶片上缺陷的位置和大小、存儲在條形碼或二維碼中的數據,或者車牌上的數字和字母,才是最重要的。
ITS是機器視覺應用中快速增長的領域之一,特別是在中國。安裝在交通信號燈桿上的攝像頭可以監控車牌號并偵測是否有闖紅燈和其他違規行為。對于超速或違法闖入特定區域,也以數字化方式進行抓拍甚至強制執行罰款。此外,平板顯示器檢測、太陽能面板檢測、硅晶片檢測以及自動化倉庫中的機器人作業等領域也在不斷增長。
對于圖像傳感器的規格要求,特別是分辨率、動態范圍和幀率,有了不斷的改進。攝像頭制造商希望為特定應用提供更高的分辨率,同時也在探索更高位深度的解決方案,以復制人眼的高動態范圍。然而,高分辨率、高動態范圍和快速幀率會產生大量數據,對數據處理能力和功耗提出了挑戰。
除了分辨率、動態范圍和幀率之外,功耗是選擇特定圖像傳感器時需要考慮的另一個關鍵規格。保持傳感器的低功耗可以延長便攜式設備的電池續航時間,同時也有利于提高整體圖像質量。
在選擇特定圖像傳感器時,還需要考慮支持多種分辨率和配置以及 IP 再利用的傳感器系列。安森美的XGS圖像傳感器系列提供了多種分辨率選擇,并具有低功耗特性,在某些情況下耗散的功率是競品器件的一半。
展望未來,對于高端機器視覺應用,仍將追求更高分辨率。光學格式將變得更大,像素將需要變得更小,以使傳感器尺寸可控,并允許使用更低成本的鏡頭系統。此外,從手機到汽車儀表盤再到80英寸的電視等面板和顯示器的需求,也將推動傳感器和系統的發展,蘊藏著巨大的發展空間。