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360-fps-Image-Sensor für intelligente Bilderkennungssysteme

Redakteur: Gerd Kucera

IoT-Geräte, Drohnen und Roboter gehören zu den Zielmärkten des neuen Bildsensors ARX3A0. Als smart awake kann der Low-Power-Sensor Systeme starten, nachdem er eine Bewegungs- oder Helligkeitsänderung erkannt hat.

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Der 0,3-MPixel-Bildsensor ARX3A0 hat ein Seitenverhältnis von 1:1.
Der 0,3-MPixel-Bildsensor ARX3A0 hat ein Seitenverhältnis von 1:1.
(Bild: ON Semi)

Entwicklungen in der Technikdisziplin Künstliche Intelligenz haben sich auf weite Bereiche ausgedehnt und eine Nachfrage nach Daten geschaffen, die speziell von Maschinen lesbar und nicht für Menschen bestimmt sind. Die spezifischen Anforderungen dieser Systeme wirken sich auch auf die Bildsensorik aus. Während die meisten Bildsensoren ausschließlich für visuelle Anwendungen konzipiert wurden, ist das Sensorelement ARX3A0 von ON Semi nach eigenen Angaben der erste Sensor einer neuen Generation digitaler Bildsensoren; entwickelt für zunehmend intelligentere Anlagen, aber auch für herkömmliche Visualisierungssysteme.

Mit einer Erfassungsrate bis 360 Bildern pro Sekunde (fps) kann der ARX3A0 unter vielen Bedingungen wie ein Global-Shutter-Sensor funktionieren. Er besitzt jedoch hinsichtlich Größe, Leistungsfähigkeit und Reaktionsfähigkeit die Eigenschaften eines BSI-Rolling-Shutter-Sensors (BSI; Back-Side Illuminated). Der 0,3-MPixel-Bildsensor ARX3A0 hat ein Seitenverhältnis von 1:1 und eigne sich aufgrund seiner geringen Größe insbesondere für neue Bildverarbeitungs-, KI- (Künstliche Intelligenz) und AR/VR-Anwendungen sowie kleine zusätzliche Sicherheitskameras.

Der Energieverbrauch wird für viele Anwendungen, die Standbilder oder Videos bereitstellen, immer wichtiger. Beim Sensor ARX3A0 beträgt die Leistungsaufnahme bei der Bildererfassung mit 30 fps unter 19 mW und bei der Einzelbildaufnahme (1 fps) bei 2,5 mW. Das quadratische 1/10-Zoll-Format ermöglicht Module mit geringer Bauhöhe, während die Die-Größe von 3,5 mm das Sichtfeld des Sensors maximiert. Aufgrund seiner geringen Größe und des quadratischen Formats eignet sich der ARX3A0 für neue Anwendungen, in denen die Ausrichtung nicht fest vorgegeben, der Platz jedoch begrenzt ist, etwa für AR/VR-Brillen zur Überwachung der Augenbewegung, um das angezeigte Bild anzupassen und so die möglichen Folgen von Reisekrankheit zu mildern. Die simultane Lokalisierung und Zuordnung (SLAM; Simultaneous Localization and Mapping) ist eine weitere Anwendung der ARX3A0-Bildsensoren.

Der Monochrom-Sensor basiert auf einem Active-Pixel-Array (560 x 560 Bildpunkte) mit der NIR+-Technologie von ON Semiconductor, was ihm eine hohe Empfindlichkeit bei Wellenlängen im nahen Infrarotbereich verleiht. Zu den erweiterten Power-Management-Funktionen zählt die Möglichkeit, automatisch aus einem Energiesparmodus heraus aktiviert zu sein, wenn Bewegungen oder Lichtveränderungen in der Szene erkannt werden. Dadurch wird der Sensor zur Hauptquelle für das Aktivieren eines gesamten Kamerasystems.

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