Dans le domaine en constante évolution de la vision par ordinateur et des applications de vision embarquée, les capteurs d'image à obturateur global ont attiré une attention significative en raison de leur avantage unique d'éviter l'"effet gélatine" lors de la capture d'objets en mouvement rapide. OmniVision, en tant que développeur de solutions de semi-conducteurs de premier plan mondial, a positionné ses capteurs à obturateur global OV9782 et OV9281 d'un mégapixel comme des acteurs importants sur le marché. Les deux capteurs utilisent la technologie d'architecture de pixels OmniPixel®3-GS d'OmniVision, permettant une capture d'image de haute qualité dans des conditions de haute vitesse, mais ils présentent des différences notables en termes d'orientation de conception et de caractéristiques de performance, ce qui les rend adaptés à différents scénarios d'application.
L'OV9782 est un capteur à obturateur global couleur axé sur la fourniture de capacités d'acquisition d'images couleur de haute qualité pour les applications de vision par ordinateur grand public et industrielles. Basé sur la technologie avancée OmniPixel®3-GS, il présente une excellente réponse proche infrarouge et des caractéristiques de faible latence, ciblant principalement des applications telles que la réalité augmentée (RA), la réalité virtuelle (RV), l'évitement de collision de drones, la lecture de codes-barres et l'automatisation d'usine. L'OV9281, quant à lui, est un capteur à obturateur global monochrome qui utilise également la technologie OmniPixel®3-GS. Il excelle dans les environnements à faible luminosité et convient principalement aux applications qui nécessitent une capture d'image à grande vitesse mais ne sont pas sensibles aux informations de couleur.
Bien que les OV9782 et OV9281 partagent la même résolution d'environ un mégapixel, ils présentent des différences significatives dans de nombreux paramètres principaux qui déterminent directement leurs scénarios d'application et leurs performances.
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Dimension de comparaison |
OV9782 |
OV9281 |
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| Type de capteur | CMOS 1/4 pouce, technologie OmniPixel®3-GS | CMOS 1/4 pouce, technologie OmniPixel®3-GS |
| Pixel | 1MP, supportant les résolutions 1280×720/1280×800 | 1MP, supportant les résolutions 1280×800/1280×960 |
| Taille des pixels | 3,0μm × 3,0μm | 3,0μm × 3,0μm |
| Sortie d'image | Couleur (filtre Bayer RVB) | Monochrome (noir et blanc), filtre remplaçable |
| Type d'obturateur | Obturateur global | Obturateur global |
| Fréquence d'images maximale | 120fps (pleine résolution), 180fps (résolution VGA) | 120fps (pleine résolution), 210fps (résolution 640×400) |
| Format optique | 1/4 pouce | 1/4 pouce |
| Type d'interface | USB 2.0, MIPI à 2 voies, sortie parallèle DVP | MIPI CSI-2 (1-2 voies), SCCB, USB3.0 (niveau module) |
| Type de boîtier | Boîtier COB/RW, taille 5202μm×4428μm | Boîtier CSP, conception miniaturisée au niveau de la puce |
De la comparaison des paramètres de base, on peut constater que les OV9782 et OV9281 sont essentiellement identiques en termes d'indicateurs clés tels que la résolution, la taille des pixels, le format optique et la fréquence d'images. La différence la plus significative réside dans la capacité d'acquisition des couleurs. L'OV9782, en tant que capteur couleur, peut capturer des images couleur RVB, tandis que l'OV9281, en tant que capteur monochrome, ne peut acquérir que des images en niveaux de gris. Cette différence fondamentale crée une distinction claire dans leurs scénarios d'application.
De plus, en termes de conception optique, les deux capteurs diffèrent dans leur Angle de Rayon Principal (ARP). L'OV9782 a un ARP de 26,78°, tandis que l'OV9281 a des conceptions différentes telles que 9° et 27° selon la variante, ce qui affecte la sélection de l'objectif et la conception du système optique. Un ARP plus petit (tel que 9°) convient généralement aux conceptions de trajet optique direct, tandis qu'un ARP plus grand (tel que 26,78°) peut nécessiter une conception optique plus complexe.
Les OV9782 et OV9281 utilisent tous les deux la technologie d'obturateur global, qui est fondamentalement différente des capteurs à obturateur roulant traditionnels. La caractéristique de l'obturateur global est que tous les pixels sont exposés simultanément, plutôt que d'être exposés ligne par ligne comme dans l'obturateur roulant. Cet avantage technique permet aux deux capteurs d'éviter efficacement l'"effet gélatine" et la distorsion de mouvement lors de la capture d'objets en mouvement rapide.
Dans les applications pratiques, cette caractéristique est extrêmement importante. Par exemple, dans les systèmes d'évitement de collision de drones, lorsqu'un drone vole à grande vitesse, il doit identifier rapidement et avec précision les obstacles devant lui ; dans l'automatisation industrielle, les bras robotisés doivent inspecter visuellement les produits sur des convoyeurs rapides ; dans les appareils RA/RV, un suivi précis en temps réel des gestes de l'utilisateur et des mouvements de la tête est requis. Ces scénarios nécessitent tous que les capteurs capturent clairement et sans distorsion des objets en mouvement rapide, et la technologie de l'obturateur global est essentielle pour répondre à cette exigence.
Bien que les deux capteurs soient basés sur la technologie OmniPixel®3-GS, les caractéristiques monochromes de l'OV9281 lui confèrent certains avantages en termes de performance en faible luminosité et de réponse proche infrarouge. Puisque les matrices de filtres de couleur ne sont pas nécessaires, les capteurs monochromes peuvent recevoir plus de lumière incidente, présentant généralement une sensibilité plus élevée dans les environnements à faible luminosité. Cela rend l'OV9281 plus performant dans les scénarios avec de mauvaises conditions d'éclairage, tels que la surveillance de sécurité et les applications de vision nocturne.
D'autre part, l'OV9782, en tant que capteur couleur, a sa réponse dans le spectre proche infrarouge optimisée, présentant un bon rendement quantique. Cette caractéristique confère à l'OV9782 des avantages uniques dans les applications de vision par ordinateur qui nécessitent un éclairage infrarouge combiné ou utilisent des caractéristiques spectrales spécifiques. Par exemple, dans certaines applications d'inspection industrielle, la combinaison d'informations d'image couleur avec un éclairage infrarouge peut être nécessaire pour réaliser des algorithmes de détection plus complexes.
En termes d'interfaces, l'OV9782 fournit des interfaces de sortie série MIPI à deux voies et de sortie parallèle DVP. Cette configuration de sortie flexible lui permet de s'adapter aux besoins de différentes plateformes de contrôle principales. L'interface MIPI, avec sa bande passante élevée et ses faibles caractéristiques d'interférence électromagnétique, est très adaptée aux appareils mobiles et aux systèmes embarqués, tandis que l'interface parallèle DVP offre une meilleure compatibilité et est facile à connecter à divers processeurs.
En termes de gestion de l'alimentation, l'OV9782 a une tension de cœur de 1,2 V et une tension d'E/S de 1,8 V. Cette conception basse tension permet de réduire la consommation d'énergie globale. Son courant de veille est de 150μA, et le courant XSHUTDOWN est également de 150μA, ce qui démontre un excellent contrôle de la consommation d'énergie, ce qui le rend très adapté aux appareils portables alimentés par batterie. Bien que les résultats de la recherche ne fournissent pas de données détaillées sur la consommation d'énergie de l'OV9281, étant donné que les deux utilisent une technologie de processus et un emballage similaires, leurs performances en matière de consommation d'énergie devraient être similaires.
Les deux capteurs sont équipés de fonctionnalités avancées telles que la sélection de la zone d'intérêt (ROI) et la commutation de contexte. La fonction ROI permet aux utilisateurs de ne lire que les données de pixels de zones spécifiques de l'image, réduisant ainsi le volume de transmission de données, augmentant la fréquence d'images ou réduisant la consommation d'énergie du système. La fonction de commutation de contexte permet aux paramètres de la caméra de changer dynamiquement aussi rapidement qu'en alternant les images, offrant une commodité pour les applications de vision multi-modes complexes.
L'OV9782 prend également en charge des fonctions de traitement d'image telles que la calibration automatique du niveau de noir (ABLC), la miroir et retournement, et le recadrage et binning. Ces fonctions sont extrêmement pratiques dans les applications de vision embarquée, car elles peuvent effectuer un prétraitement d'image de base au niveau du capteur, réduisant ainsi la charge sur le processeur backend.
Avec ses capacité d'imagerie couleur et ses excellente réponse proche infrarouge, l'OV9782 démontre une valeur unique dans de multiples domaines :
Réalité augmentée (RA) et réalité virtuelle (RV): Dans les appareils RA/RV, l'OV9782 peut être utilisé pour la reconnaissance gestuelle, le positionnement spatial et la perception de l'environnement. Sa capacité d'imagerie couleur peut fournir des informations de couleur de scène plus réalistes pour les applications de RA, améliorant ainsi l'expérience utilisateur.
Systèmes d'évitement de collision de drones: Les drones doivent identifier et éviter rapidement les obstacles pendant le vol. Les images à obturateur global couleur de l'OV9782 peuvent fournir des informations de caractéristiques plus riches pour les algorithmes de reconnaissance, améliorant ainsi la fiabilité des systèmes d'évitement d'obstacles.
Automatisation industrielle et reconnaissance de codes-barres: Dans le domaine de l'automatisation d'usine, l'OV9782 peut être utilisé pour le contrôle qualité, l'inspection des composants et le guidage des robots. Sa capacité d'imagerie couleur est particulièrement importante pour les applications de détection basées sur les caractéristiques de couleur.
Avec ses avantages de sensibilité en tant que capteur monochrome et ses caractéristiques d'obturateur global, l'OV9281 est excellent dans les applications suivantes :
Analyse de mouvement à grande vitesse: Dans les systèmes de vision industrielle qui doivent analyser des objets en mouvement rapide, l'OV9281 peut fournir des images claires sans distorsion, adaptées à la détection et à la mesure à grande vitesse sur les lignes de production.
Surveillance en faible luminosité: Dans le domaine de la surveillance de sécurité, la haute sensibilité de l'OV9281 lui permet de maintenir une bonne qualité d'imagerie dans les environnements à faible luminosité, adapté à la surveillance nocturne et à la surveillance intérieure avec un mauvais éclairage.
Systèmes de vision embarqués: L'OV9281 a été largement utilisé dans diverses plateformes embarquées, telles que les modules de caméra Raspberry Pi, fournissant un support de vision artificielle pour les robots, les véhicules autonomes et d'autres applications.
D'un point de vue du positionnement sur le marché, l'OV9782 se concentre davantage sur les applications de vision par ordinateur haut de gamme qui nécessitent des informations de couleur, avec son prix et son positionnement de performance sur le marché milieu de gamme à haut de gamme. L'OV9281, quant à lui, se concentre davantage sur les scénarios d'application sensibles aux coûts qui ne nécessitent pas d'informations de couleur, offrant une solution plus rentable tout en assurant les performances de l'obturateur global.
Lors du choix entre l'OV9782 et l'OV9281, les facteurs suivants doivent être pris en compte de manière globale :
Exigences de couleur: Si le scénario d'application nécessite d'identifier les caractéristiques de couleur ou de distinguer les objets cibles en fonction de la couleur, le capteur couleur OV9782 est le choix nécessaire. Si seules les informations de contour, de texture et de luminosité sont nécessaires, ou si l'on travaille principalement dans des environnements à faible luminosité, le capteur monochrome OV9281 peut être plus approprié.
Conditions d'éclairage: Dans les environnements bien éclairés, les deux capteurs peuvent fournir une bonne qualité d'image. Cependant, dans les environnements à faible luminosité, les caractéristiques monochromes de l'OV9281 offrent généralement de meilleures performances de sensibilité.
Exigences de capture de mouvement: Pour les applications qui doivent capturer des objets en mouvement rapide, les caractéristiques d'obturateur global des deux capteurs sont nécessaires, évitant efficacement la distorsion de mouvement.
Complexité de l'intégration du système: L'ARP de 26,78° de l'OV9782 par rapport à l'ARP de 9° de l'OV9281 peut nécessiter des conceptions optiques différentes, ce qui doit être pris en compte lors de l'intégration du système.
Coût total: Si le budget du projet est limité et que les images couleur ne sont pas nécessaires, l'OV9281 offre généralement une solution plus rentable. Pour les applications qui nécessitent des informations de couleur et que le budget le permet, l'OV9782 est un choix plus approprié.
En résumé, bien que les OV9782 et OV9281 soient basés sur des plateformes technologiques similaires, ils présentent des différences significatives en termes de capacité de couleur, de performance en faible luminosité et de positionnement des applications. Le personnel technique doit choisir la solution de capteur la plus appropriée en fonction des exigences spécifiques de l'application, des conditions d'éclairage, des exigences d'intégration du système et du budget. Avec le développement continu de la technologie de vision par ordinateur, ces deux capteurs à obturateur global joueront des rôles importants dans leurs domaines d'application respectifs, favorisant l'innovation et le progrès dans les applications de vision embarquée.