電子發燒友網報道（文/吳子鵬）機器視覺技術在工業場景已經有了廣泛的應用，包括檢測、測量、判斷和控制等關鍵的工業制造環節。引入機器視覺技術之后，工廠可以顯著提高生產效率，減少生產線上的勞動力成本，降低生產成本。

不過，工廠在使用機器視覺技術時也會有一定的門檻。首先是工業制造的場景復雜，對方案的可靠性、穩定性、一致性有很高的要求；其次是軟硬件結合需要一定的技術儲備；然后是隨著工業制造精度的提升，攝像系統成像清晰度的挑戰與日俱增，等等。

如此多的挑戰，要想從容應對該怎么辦呢？Vision China 2023上，安森美(onsemi)智能感知事業群工業及消費部應用工程高級經理開麗軍在接受電子發燒友網采訪中透露，通過圖像傳感器、工具鏈和合作方案，能夠幫助業者快速搭建高質量、智能化、穩定可靠的機器視覺方案。

用創新技術應對復雜光照條件

Vision China 2023，安森美帶來了豐富的圖像傳感方案，包括4K 800萬像素圖像傳感器平臺，2000萬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方案的出色性能。

比如基于一款新的4K 800萬像素圖像傳感器平臺，安森美展示了“運動喚醒”技術。該功能大幅降低了系統功耗和帶寬要求，是便攜式相機、可視門鈴和機器人等對功耗和帶寬要求比較高的應用的理想選擇。而另一款4K 800萬像素的AR0822，具有嵌入式高動態范圍 (eHDR) 功能。

開麗軍表示，“eHDR技術主要為了解決高動態范圍場景下的復雜設計挑戰，這種場景下可能會有閃光燈、陽光，或者有暗態和細節，那么攝像頭系統就需要同時覆蓋高亮和低亮的場景。常規的方法可能是通過多次曝光，然后傳回來幾幀數據讓后臺去做合成，此時LED的閃爍和運動拖尾問題就會很嚴重。”

“eHDR技術是在芯片內部將多次曝光的數據進行智能線性化并壓縮后輸出，那么就能夠顯著降低系統帶寬。比如幀率為30 fps的三次曝光HDR 4K圖像如果在獨立于傳感器的ISP中執行多次曝光合成，需要9000 Mbps左右的帶寬，如果是同時使用這是一個很大的傳輸和處理挑戰。eHDR技術能夠將三次曝光的結果在芯片內部處理壓縮，然后再傳輸，能夠顯著降低對系統帶寬的需求，最直觀的是用戶能夠從線材方面做到低成本。”開麗軍講到。

“并且，eHDR技術在傳感器芯片內部做合成，能夠保證合成時間是最短的，那么結合算法就可以克服降低LED的閃爍和運動拖尾問題，目前這一塊的算法已經就緒。”開麗軍進一步說。

工業場景的機器視覺方案需要面對非常多的環境光干擾問題，包括開麗軍提到的相機系統的多個光源LED閃爍，粉塵或者環境濕度有時候也會影響光照，然后外界光照會影響照射在被測物體上的光線角度，增加圖像數據輸出的噪聲，影響圖像處理算法的準確度。

針對這一突出的問題，開麗軍介紹稱，“安森美的圖像傳感器無論是全局快門技術的，還是卷簾曝光技術的，都會做相應的優化。我們的圖像傳感器支持多種觸發模式，同時還支持圖像傳感器觸發閃光燈和圖像傳感器觸發機械快門等方式，可以根據輸入情況靈活配置。”

除了基于4K 800萬像素圖像傳感器平臺的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態范圍高幀率；最新的2000萬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；全局快門產品展示了自己在低光和明亮高速場景下的成像能力，等等。

基于XGS 45000打造的屏檢demo

上述內容主要談論了安森美圖像傳感器在高性能和高可靠性方面的能力，對于工業場景，還有一個一致性的問題，這個問題在大型的智能制造工廠會被格外重視。

開麗軍回應稱，“安森美作為一家頭部的圖像傳感器供應商，在產品開發之初就會重視產品一致性的問題，從產品開始設計到量產會經過多輪的性能評估。時間跨度相較于競爭對手會更長。在這段時間內，我們會針對產品做各種各樣的可靠性試驗，會做像素和系統層面的驗證，以此來保證批次產品在光學指標方面的一致性。”

“這是安森美作為老牌圖像傳感器廠商的做事風格，有著嚴謹的產品認證流程，保障圖像傳感器產品在市場上的長期供應。”他在此強調。

用前沿理解幫助客戶實現領先

機器視覺是一個高速發展的領域，根據GGII的預測數據，至2027年我國機器視覺市場規模將達到565.65億元，其中2D視覺市場規模將達到407.15億元，3D視覺市場規模將達到158.5億元。目前，這項技術在工業場景的整體滲透率還處于低位，未來有著巨大的發展空間。

要搶占機器視覺市場的大蛋糕，方案的性能優勢是必要條件。作為系統的核心元件，圖像傳感器能發揮怎樣的價值呢？

談到視覺在嵌入式AI系統的應用，開麗軍表示，“嵌入式系統的開發，圖像傳感器首先需要考慮接口的問題，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，圖像傳感器需要具備多幀率、多ROI的特性，這樣在運行AI算法的時候，能夠將一張高清圖像通過Scale壓縮到更低的像素，能夠在模型建立時節省更多的資源。”

“目前，安森美新推出的2000萬像素高分辨率圖像傳感器具備的ROI和無極Scale功能，市面上還沒有競品。”他在回答中講到。

基于2000萬像素高分辨率圖像傳感器的demo演示

開麗軍指出，安森美圖像傳感器也能夠在功耗層面幫助用戶。“以新的2000萬像素高分辨率圖像傳感器為例，其低功耗特性主要靠兩方面來實現：第一，安森美在像素設計方面就有低功耗的專利技術；第二，我們的工藝也是業界領先的，這方面也能夠帶來顯著的低功耗優勢。”

除了特色性能和功耗優勢，開麗軍也談到了安森美開發平臺支持方面的優勢，安森美的每一款圖像傳感器產品都擁有強大的開發支撐。“針對用戶方案加速開發，我們的產品比如XGS系列都是家族化設計，不同像素產品的PCB是相同的。也就是說，用戶只需要做一塊PCB就能夠完成在安森美同系列產品間的迭代。通過芯片和評估板兼容，以及針對重點領域的參考設計，幫助客戶快速完成方案部署。”他最后說。