随着物联网(IoT)等趋势提高了应用程序的易用性、性能和多样性,成像技术正变得越来越普遍。如今,成像技术可以在大多数设备的核心找到,包括智能手机、笔记本电脑和汽车。

成像的一个传统应用是在安全摄像头中。尽管这种应用非常普遍,但最近传感器技术的创新帮助它变得比最近的前辈更好。

为了保持这项技术的进步,索尼宣布在用于安全摄像头的CMOS图像传感器中使用双速流媒体(DSS)[视频],这是“行业首创”。

 

索尼的IMX675 CMOS图像传感器。图片由索尼提供

 

在这篇文章中,我们将介绍索尼最新的CMOS图像传感器IMX675,以及它背后的一些技术。

 

双速流媒体平衡数据大小和视频细节

索尼在其最新的图像传感器中吹嘘的一个关键功能是其DSS技术。

 

Traditionally, image sensors capture at a single frame rate.

传统上,图像传感器以单帧速率进行捕捉。屏幕截图由索尼提供[视频]

 

虽然目前还没有发布太多关于DSS的技术信息,但我们所知道的是,DSS是索尼的专有技术,它使图像传感器能够并行输出两张图像,显示不同的区域,并以不同的帧速率拍摄。

 

A high-level representation of Sony's DSS technology.

索尼DSS技术的高级代表。屏幕截图由索尼提供[视频]

 

索尼在这里要解决的挑战是数据大小和视频细节之间的平衡。具体来说,索尼解释说,在较低的帧速率下,系统受益于较小的数据大小;然而,它们在细节上有所损失,因为它们总体上捕获的帧较少。另一方面,更高的帧速率提供了更多的细节,但会产生更多的数据,这使得在硬件和系统级别上更难处理。

 

The IMX675 uses DSS to output two different images from a single sensor.

IMX675使用DSS从单个传感器输出两个不同的图像。图片由索尼提供

 

借助DSS,索尼旨在通过提供一种以每秒40帧的最大速率输出捕获图像中所有像素的技术来解决这些挑战。同时以更高的帧速率输出特定的用户设置的感兴趣区域。这样,DSS可以允许单个图像传感器以较低的帧速率提供整个场景的综合图像,同时还提供特定感兴趣区域的高细节、高帧速率图像。最终结果是整体图像更加详细,使数据大小比传统的高帧率解决方案更易于管理。

据索尼称,DSS的使用标志着安全摄像头专用CMOS图像传感器在业界的首次应用。

 

STARVIS 2技术

索尼最新图像传感器的关键功能之一是使用了索尼的STARVIS 2技术。

STARVIS 2是索尼STARVIS技术的第二代,这是一种专门为安全摄像头中使用的CMOS图像传感器开发的背光像素技术。通过在STARVIS中使用背光图像传感器,索尼已经能够创建可以收集更多光线的传感器,从而在弱光环境中获得更清晰的图像。

 

Front- vs. back-illuminated structures. STARVIS leverages back-illuminated structures.

正面照明结构与背面照明结构。STARVIS利用背光结构。图片由索尼提供

 

STARVIS系列中的所有产品都具有2000 mV/μm2的最低灵敏度,而STARVIS 2在单次曝光中提供了超过8 dB的动态范围,比相同尺寸的STARVIS像素更宽,从而使该技术进一步发展。

此外,所有STARVIS供电的图像传感器都包括高质量的近红外(NIR)成像功能,能够在完全黑暗中对近红外辐射进行成像。

 

看看索尼的IMX675图像传感器

以上两项技术共同构成了索尼最新图像传感器IMX675的大部分基础。

得益于这些技术,IMX675提供了几个令人印象深刻的规格。具体而言,IMX675在12毫米x 9.3毫米的封装中具有大约512万像素的功能,同时提供高达6.53毫米(对角线)的图像。根据索尼的说法,该传感器的专有堆叠结构使该设备的能耗比传统型号低30%,同时仍能实现78 dB的动态范围,这比使用单一曝光方法的传统型号好大约2.5倍。此外,索尼声称该设备的14840位/lx/s灵敏度比传统传感器高出2.5倍。

总之,索尼似乎巧妙地结合了许多独特的技术,生产出了一种高性能、低功耗的图像传感器,该传感器可能在未来的智能安全系统中有很大的应用。