【導讀】基於全局快門的係統可以消除許多常見於視覺係統的視覺偽影（例如擺動
、傾斜和空間混疊等）
，有助於提高速度和準確性

，進而能夠提升操作效率。對於條形碼掃描
、機器視覺 (MV) 和自主移動機器人 (AMR) 等應用而言，全局快門成像技術正迅速成為熱門選擇。

視覺技術在許多自動化活動中發揮著關鍵作用，製造、娛樂、交通運輸和醫療保健等領域更是越來越重視發展視覺係統。

市場對快速
、準確成像的需求愈發迫切
，同時分析技術和人工智能 (AI) 加速發展，新一代先進視覺係統應運而生，而高速、全畫幅全局快門傳感器是這些係統的核心。全局快門能夠即時捕捉拍攝對象的完整視圖，這非常重要。

基於全局快門的係統可以消除許多常見於視覺係統的視覺偽影（例如擺動
、傾斜和空間混疊等）
，有助於提高速度和準確性
，進而能夠提升操作效率。對於條形碼掃描
、機器視覺 (MV) 和自主移動機器人 (AMR) 等應用而言，全局快門成像技術正迅速成為熱門選擇。

全局快門：優勢和特點

全(quan)局(ju)快(kuai)門(men)圖(tu)像(xiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)可(ke)同(tong)時(shi)捕(bu)捉(zhuo)所(suo)有(you)像(xiang)素(su)。與(yu)逐(zhu)行(xing)掃(sao)描(miao)場(chang)景(jing)的(de)卷(juan)簾(lian)快(kuai)門(men)圖(tu)像(xiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)不(bu)同(tong)
，全(quan)局(ju)快(kuai)門(men)圖(tu)像(xiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)可(ke)確(que)保(bao)捕(bu)捉(zhuo)到(dao)無(wu)失(shi)真(zhen)的(de)圖(tu)像(xiang)。

如(ru)果(guo)場(chang)景(jing)中(zhong)有(you)快(kuai)速(su)移(yi)動(dong)的(de)物(wu)體(ti)，這(zhe)種(zhong)同(tong)步(bu)操(cao)作(zuo)的(de)優(you)勢(shi)將(jiang)尤(you)為(wei)明(ming)顯(xian)
，例(li)如(ru)在(zai)工(gong)廠(chang)裝(zhuang)配(pei)線(xian)上(shang)，產(chan)品(pin)會(hui)快(kuai)速(su)經(jing)過(guo)攝(she)像(xiang)機(ji)。使(shi)用(yong)全(quan)局(ju)快(kuai)門(men)圖(tu)像(xiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)，每(mei)個(ge)像(xiang)素(su)均(jun)可(ke)精(jing)確(que)記(ji)錄(lu)同(tong)一(yi)時(shi)刻(ke)的(de)場(chang)景(jing)，從(cong)而(er)生(sheng)成(cheng)清(qing)晰(xi)、無失真的圖像。這有助於準確地捕捉移動物體上的條形碼，對於條形碼掃描、機器視覺、AMR 和 AR/VR 控製等應用至為關鍵。

圖 1：全局快門的應用

條碼掃描器

條碼常用於高效編碼數據，以便工作人員快速可靠地執行掃描任務
，如庫存和訂單處理。“條碼掃描失敗”yexushiwomenmeigerendouyouguodejingli
，cishibixuzhongxinsaomiao，xiaolvshifendixia。saomiaoshiruguonenggouyizhiduoyuguangxian
，namequanjukuaimenjiunenggouxiaochutiaomaduquguochengzhongdedabufencuowuhebuzhunquezhichu。ketongguoquanjukuaimenxiaolv (GSE) 指標來量化評估全局快門傳感器性能。GSE 越高，抑製多餘光線的效果就越好，從而可以提高處理速度，避免人工幹預和/或重新掃描工作。

自主移動機器人 (AMR)

全局快門圖像傳感器采用立體配置，可實現基於視覺的同步定位與地圖構建 (SLAM) 應用
，有助於幫助工廠和倉庫規劃路徑，避免與障礙物發生碰撞。該傳感器使 AMR 能夠高效、安全地穿梭在各種複雜的環境中。

虛擬現實 (VR)、增強現實 (AR) 和混合現實 (MR)

全局快門圖像更便於同步多個來源的輸入，通常還可以提高幀率。這些功能有助於塑造更出色、更愉悅的 VR、AR 和 MR 體驗。

圖 2：安森美全局快門圖像傳感器的應用

適用於機器視覺的全局快門解決方案

安森美 (onsemi) 研發了 Hyperlux SG 全局快門傳感器係列產品，其中包含三款圖像傳感器：ARX383
、AR0145 和 AR0235，均兼具全局快門優勢
，可以為許多關鍵應用提供特定功能
，

這些傳感器有望實現基於視覺的 SLAM，幫助工廠和倉庫規劃路徑，避免與障礙物發生碰撞，使 AMR 能夠高效、安全地穿梭在各種環境中。

得益於 GSE 更高，Hyperlux SG 圖像傳感器大大提高了掃描條碼和 AV/VR/MR 等應用的效率。此外
，高 GSE 和(he)高(gao)幀(zhen)率(lv)也(ye)有(you)助(zhu)於(yu)確(que)保(bao)出(chu)色(se)的(de)保(bao)真(zhen)度(du)和(he)圖(tu)像(xiang)質(zhi)量(liang)，滿(man)足(zu)這(zhe)些(xie)應(ying)用(yong)的(de)關(guan)鍵(jian)需(xu)求(qiu)。此(ci)外(wai)
，用(yong)戶(hu)可(ke)通(tong)過(guo)低(di)功(gong)耗(hao)選(xuan)項(xiang)和(he)子(zi)采(cai)樣(yang)模(mo)式(shi)來(lai)自(zi)定(ding)義(yi)圖(tu)像(xiang)質(zhi)量(liang)，滿(man)足(zu)特(te)定(ding)的(de)應(ying)用(yong)需(xu)求(qiu)。這(zhe)些(xie)傳(chuan)感(gan)器(qi)還(hai)可(ke)以(yi)從(cong)多(duo)個(ge)視(shi)角(jiao)同(tong)步(bu)捕(bu)捉(zhuo)圖(tu)像(xiang)，進(jin)而(er)幫(bang)助(zhu)創(chuang)建(jian) 3D 模型和深度圖。

圖 2：安森美 Hyperlux SG 係列

AR0235 是 Hyperlux SG 係列中分辨率最高的。這是一款 1/2.8 英寸、2.3Mp CMOS 數字圖像傳感器，有效像素陣列達到 1920 (H) x 1200 (V)。其特點在於采用了全局快門像素設計，可以準確、快速地捕捉移動場景，速度甚至可達到每秒 120 幀。同時還具備全分辨率特性，能在低光、明亮和混合照明條件下呈現清晰、低噪聲的圖像。

AR0235 傳感器在處理高角速度方麵表現優越

，大大減少了運動偽影，其 GSE 較前幾代產品提高了兩倍，能夠高效捕捉快速移動物體的圖像和錄製視頻。

圖 3：安森美 AR0235 圖像傳感器

AR0235 經過精心構造
，適合工業應用。全局快門傳感器已廣泛應用於條碼掃描場景，而其優良特性更是適合許多工業環境。例如，AR0235 精確
、快速的圖像捕捉功能非常適合用於檢測缺陷和保持一致質量標準。工業 4.0 正持續發展，AI 和先進機器人等技術加速融合，這讓 AR0235 未來有望應用於更多領域。

安森美擁有包含 VGA 和 2.3MP 的完整圖像傳感器產品組合
，可以為涉及快速移動物體的各種應用提供合適的傳感器。安森美的 Hyperlux SG 係列具備超強 GSE 和高幀率表現
，可幫助客戶設計可靠的攝像機，捕捉無運動偽影的高質量圖像。

更高的全局快門效率：與上一代產品相比，Hyperlux SG 傳感器的全局快門效率大幅提高了兩倍。這一進步確保了曝光和讀出之間的精確同步
，最大限度地減少了運動偽影。

高速性能：Hyperlux SG 傳感器具有每秒 120 幀的快速捕捉率，即使在快速變化的環境中也能呈現清晰、無失真的圖像。

緊湊的外形：Hyperlux SG 傳感器采用小尺寸設計
，非常適合安裝在有限的空間內。緊湊的設計使其可以無縫集成到各種設備和係統中。

高效節能：這些傳感器的設計特別注重能效。它們在工作時耗電量較低，有助於延長電池續航時間並降低整體係統的能源需求。

自動曝光功能：內(nei)置(zhi)自(zi)動(dong)曝(pu)光(guang)功(gong)能(neng)可(ke)確(que)保(bao)達(da)到(dao)理(li)想(xiang)的(de)圖(tu)像(xiang)質(zhi)量(liang)，尤(you)其(qi)是(shi)在(zai)處(chu)理(li)快(kuai)速(su)移(yi)動(dong)的(de)物(wu)體(ti)時(shi)。它(ta)可(ke)動(dong)態(tai)調(tiao)整(zheng)曝(pu)光(guang)設(she)置(zhi)，讓(rang)您(nin)全(quan)神(shen)貫(guan)注(zhu)捕(bu)捉(zhuo)重(zhong)要(yao)瞬(shun)間(jian)，而(er)無(wu)需(xu)手(shou)動(dong)幹(gan)預(yu)。

安森美致力於推動創新，幫助建設更美好的未來。我們專注於工業市場，正加速推動條碼掃描
、機器視覺
、AMR 和 AR/VR 等眾多應用和市場的進步。

安森美的 Hyperlux SG 係列圖像傳感器充分展現了全局快門技術的進步，成為了提高現代視覺係統效率和準確性的核心。該係列傳感器兼具高 GSE
、高幀率，處理高速移動物體時不會失真，非常適合條碼掃描
、機器視覺、AMR 以及 AR/VR 係統等眾多應用。

此外更是采用節能設計
、外形緊湊
，便於集成
，是空間受限和功率敏感型智能係統的理想選擇。傳感器對行業的影響不容小覷，隨著自動化和 AI 驅動流程的蓬勃發展，全局快門傳感器的重要性也將愈加凸顯。

（作者：Daniel Noguchi,安森美產品營銷資深經理）

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