Spark系列4500万像素的新机型隆重登场

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2019年12月发布的SPARK系列4500万像素面扫相机队伍中增加了新的成员。 SP-45001M-CXP4(黑白)和SP-45001C-CXP4(彩色),与以前的型号SP-45000-CXP4一样,采用了8192 x 5460像素(4470万像素)的全局快门CMOS传感器。 但是,相比这下,新成员降低了成像速率,也即谓之低速版。同时与之前的版本相比,我们在定价上也实现了约20%的成本控制。

SP-45001-CXP4相机,在8位下取像时的最大速率为38.67 fps,10位或12位图像时的最大速率为32.23 fps,这个速度水平,也在很大程度上满足了多种超高分辨率应用的需要。 这是听取了一部分客户指出的无需之前版本高速性能的意见做出的改变。(原始型号– SP-45000M-CXP4和SP-45000C-CXP4最高可提供52帧/秒的速度)

低成本价格同时也很大程度地提高其机器视觉系统的竞争力,尤其是在诸如平板显示器,半导体,PCB以及其他需要大量使用高分辨率相机的机器视觉系统的应用中。

SP-45001-CXP4摄像机的暗噪声等级仅为4.5 e–,标准动态范围为67 dB,可提供与之前高速版同样优秀的图像品质。内置的高动态范围(HDR)模式中有对捕获图像进行双增益的独特技术,而无需在乎位深,能在全分辨率下以16 fps的速率将动态范围提升至73 dB。HDR输出可以以14位线性格式或以拐点压缩格式按8位,10位或12位的位深进行输出。 (下面提供了有关HDR成像的更多详细信息)

SP-45001-CXP4型号同样具有四个CoaXPress接口,可有效连接到主机。 在需要传输和处理大量数据的应用中,SP-45000支持两种形式的并行处理(数据共享)。 一种是将同一帧数据同时传至两个不同的图像处理站的“复制模式”;另一种分送到最多四个不同的图像处理PC上的“分割模式”。 (下面提供了有关并行处理的更多详细信息)。

对于低速应用,可以通过使用相机的内置帧整合功能来平均多达连续8个帧的图像,从而减少图像中的散粒噪声以提高图像质量。

这台相机的图像传感器为3.2 x 3.2μm的方形尺寸像素,对角线为31.5mm(通常被称作超级35mm)。JAI将之紧凑地装入62 x 62 x 84.2 mm尺寸规格中。高速版和低速版均具有一些共通的主要功能,包括可设置一个或者多个关注区(ROI)的功能,水平和垂直图像翻转,边缘增强功能,序列器触发功能,结合了自动快门和自动增益的自动电平控制功能,以及通过Birger卡口来连接镜头等多项内置功能。(SP-45001-CXP4摄像机可以使用F卡口镜头。 单色模型支持1x2、2x1和2x2 Binning)。

有关高动态范围(HDR)模式的更多信息:
图像中的动态范围是在某一时间点,场景的最亮部分与最暗部分之间的差,换句话说,就是某一图像中的对比度的量。

在高动态范围的场景中,对比度之高,以至于很难甚至不可能找到一个图像曝光时间,以保持明亮区域不会过度饱和,同时又能保证暗区不会简单变成黑色。

这种情况经常出现在电子检查或计量学等应用中,在这些应用的对象物中我们既有发光组件又有深色组件,比如金属零件上有眩光。同时,我们知道,在处理阳光和阴影的室外应用中,也有类似的困难。为了克服视觉应用中的这些困难,我们JAI的新型4500万像素的相机支持了2种HDR成像模式。

一种方法是对单次曝光进行双增益,将两个单独的模拟增益应用于浮动转移区的转换电子上。在相机上,将这些高增益和低增益以14位的线性格式图像组合在一起以扩展动态范围,从而为可能已经饱和或陷入黑色的像素提供数值。

双增益图像的另一种输出方法是将14位HDR信息压缩为8位,10位或12位。 压缩的HDR图像信息基于拐点设置。SP-45000使用户能够根据曝光时间百分比和饱和电压百分比(填充水平)来定义单个拐点,然后其余14位数据在此拐点处“弯曲”或都说压缩成了用户需要的位深。

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此示例显示了双增益HDR功能。左图-关闭了HDR功能-出现过曝问题。窗户旁边墙上的日历太暗,窗户外的场景却已经过饱和。在右图中,HDR拐点功能既增加了日历上的曝光度,同时也有效抑制了外部汽车,房屋和山丘的曝光度。


有关并行处理/数据共享的更多信息:
在标准配置中,摄像头连接到CoaXPress图像采集卡,并且在全速运行时,所有四个CXP通道都会被占用,并将数字图像数据(每秒高达18.6Gbps数据)传递给处理端用以执行图像增强,特征提取的算法等处理。

但这是一个耗时的过程,当在高分辨率应用中出现大量数据时,正是这些处理时间成为了限制因素,而不是相机反应速度慢的问题。 为了解决这个问题,并行数据处理提供了一种有效而便捷的方式来解决这一难题。

Parallel-Image-processing-2Spark SP-45001-CXP4摄像机最多支持四个不同服务器上的负载共享。

SP-45000支持两种类型的数据共享模式。可以在两个不同主机间共享相同帧数据的“复制模式”。比如当需要8K分辨率时,考虑到主机处理时间太长,就可以同时传输到2个处理端。在这种情况下,相机的数据传输量最大为25Gbps,速度是全速能力时的一半。

第二种数据共享类型是最多分割至四个不同服务器上的方式。这四个数据流不必是相同的关注区域,上下左右的2等分或者4等分均可。另外,相机最多可以划分出四个ROI区域,然后甚至可以把每个ROI通过专用数据流发送到指定的数据处理端。
 
并行图像处理在各种医学成像应用中的高速增长引起了人们的兴趣。这来源于对复杂的高阶数据的可视化要求所带来的挑战性。通常,这些图像需要同步展开多个图像处理算法,例如微变形映射,图像去噪,图像重建和运动预测。

像3D建模和摄影测量这样的应用,可能不需要太快的成像速度,但数据处理过程是相当繁重的任务。比如对颜色,反射和角度,来完全接近人类感知水准的颜色提取和颜色量化,或者在2维图像上构建3维图像这样的工作。

所以JAI的这些功能,也帮助您完成对自己的视觉系统与市面其他系统之间的差异化。

观看网络直播:
要了解有关Spark 4500万像素摄像机中的高动态范围技术,并行数据处理+多ROI支持,镜头控制功能和序列器功能的更多信息,请观看网络直播:不只是千万像素这么简单... 让我们了解一下Spark系列最新45MP相机的功能

请联系JAI,以获取有关Spark 4500万像素相机的更多信息:

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