高速得益于智能数据预处理
AT Sensors在行业期刊《messtec drives Automation》的专访中:
首席执行官丹尼尔·塞勒尔阐述了CMOS芯片如何显著加速测量过程,读出速率如何提升十倍,以及这种速度提升对传感器能耗的影响程度。
1. AT Sensors公司近期自主研发了传感器芯片,使AT的3D传感器在分辨率与速度的综合表现上成为全球最快。这种速度优势基于何种技术,具体速度指标是多少?
没错,我们开发的3K分辨率CMOS芯片可实现高达140 KHz的轮廓扫描速率,具体取决于图像视野尺寸。这些前所未有的高速性能使客户能够显著加速其测量流程。 在特定应用场景中,该技术可实现高达10倍的读取速率提升。其速度优势源于预处理技术——直接在芯片上从激光线中提取关键信息,并以优化速率传输至评估计算机。
2. 速度和分辨率的提升对传感器的能耗有何影响?
我们解决方案的精妙之处在于:高速处理并非通过超频电子元件实现,而是通过智能预处理数据达成。这意味着芯片能耗较低,更重要的是发热量也较低,进而对图像质量和测量数据产生积极影响。
3. 在这种情况下,WARP技术(广泛先进快速剖析技术)发挥什么作用?
“WARP”是我们对数据预处理的命名。计算单元直接集成于芯片中,实现对激光轮廓的快速测定。因此得名“广泛先进快速轮廓测量”。
4. WARP究竟是什么?这个想法源自何处?这项技术能否集成到现有系统中?
尽管我们自主芯片的设计实现过程极其复杂,其基本理念却非常简单:在激光轮廓扫描中,我们仅需从整个图像数据中获取单一信息——即激光线的精确位置。一旦获得该信息,CMOS芯片记录的其余图像像素即可被舍弃。 由此可大幅节省非关键数据的传输量,从而实现系统整体速度的飞跃性提升,同时显著减轻网络连接及PC处理器的运算负荷。
然而,该步骤直接在图像芯片内完成,因此无法对现有传感器进行此项技术改造。但得益于我们3D传感器的灵活模块化设计,在绝大多数情况下,我们都能为客户提供配备WARP功能的适配替代型号,以满足其系统需求。
5. 哪些应用程序受益最大?
尽管仍有许多应用场景仅需较低速度即可满足需求,但客户日益向我们提出的问题,目前唯有WARP传感器能予以解决。这些应用领域主要涵盖电子行业(如SMD组装、BGA及引脚检测)、交通运输行业(如轨道与道路测量)以及钢铁与木材行业(如钢坯或木料坯料的测量)。
6. 传感器芯片处理如何影响数据传输与处理?
除了速度大幅提升之外,传感器芯片处理完全不影响数据处理!WARP传感器的用户仍能获得完整质量的未压缩原始数据。
7. 在测量高反射性材料时,WARP技术具有哪些优势?
曲速技术不受材料特性的影响。然而,鉴于我们经常收到测量金属表面反射甚至玻璃厚度的需求,我们已在软件中集成功能,可有效抑制干扰反射。这些功能适用于我们所有的传感器。
8. AT Sensors目前产品组合中已有哪些配备WARP速度和新型传感器芯片的产品或系列?
实际上,所有相机和传感器型号均配备WARP传感器。此外,得益于MCS系列的模块化设计,我们能够为每位客户定制传感器,且无需任何开发成本。因此,除物理限制外,WARP传感器的应用领域没有边界。
9. 新型传感器与传统传感器相比,其成本效益比如何?
好消息是,我们的客户无需承担近十倍的成本,即可获得高达十倍的读取速率。这对成本效益比而言已是极大的优势。 目前该系列产品在价格方面收获了极佳的反馈。不过AT传感器覆盖的应用场景极为广泛。例如我们经济型"ECS"系列的高性能3D传感器,起售价仅为5,500欧元。
10. AT Sensors对3D技术的进一步发展有何规划?
我们实际上还有许多构想和计划,不仅限于芯片领域,还涵盖激光技术、传感器整体设计以及软件开发。去年我们推出了三个全新产品系列,并将在2025年继续为客户带来更多创新成果!
非常感谢您拨冗接受我们的采访并回答问题。