作者： Steven Keeping

視覺是迄今為止最重要的感官。我們日常工作中所依賴的信息中，約 80% 來自視覺——我們的眼睛。視覺信息的處理速度極快，早在 2014 年，麻省理工學院 (MIT) 的神經科學家就發現，大腦只需 13 毫秒 (ms) 就能根據眼睛看到的東西形成完整的圖像。

視覺如此重要，因此許多人都希望在機器上添加視覺傳感器就不足為奇了。為產品添加機器視覺，可以獲得大量其他方式難以實現或無法實現的功能。例如，在裝配線上可在制造過程早期發現缺陷的檢測機器，或者可以檢查產品有效期的倉庫機器人。

添加視覺的挑戰在于模仿人眼的立體、高清彩色視覺。幸運的是，大多數工業應用不需要如此強大的的性能。例如，假設您想要一臺機器檢查條形碼。此時，不需要傳感器具有高像素或查看顏色，鏡頭可以很簡單，不需要寬或深視野，也無需系統高速處理信息。因此，就可以從眾多適合該任務且廉價、可靠的商業視覺系統中進行選擇。

為了補充人眼的不足，可以選擇對可見光譜以外的電磁波長敏感的傳感器。例如，添加紅外 (IR) 功能相對簡單，可以讓機器看到人眼看不到的東西。

選擇有源傳感器只是其中的一步，完整的視覺系統還需要更多組件，包括鏡頭和支架、從傳感器到應用處理器的電氣連接，以及使其正常工作的輔助電子器件和軟件。因此，匹配和測試各種傳感器和鏡頭替代品可能會非常耗時且成本昂貴，如用于寬場景捕捉的超廣角鏡頭或用于更傳統設置的通用鏡頭。

緊湊完美的外形

[STMicroelectronics] 推出 [CAM-55G0/CAM-56G3/CAM-66GY 相機 Promodules（開發模組）]，使開發過程變得更容易。開發模組專門用于開發，包含所需的圖像傳感器、鏡頭支架、鏡頭和即插即用扁平柔性電纜 (FFC)（圖 1）。您完成開發后， STMicroelectronics 會建議您與其合作，尋求商業解決方案。

圖 1：CAM-55G0/CAM-56G3/CAM-66GY 開發模組包括鏡頭、鏡頭支架、傳感器板和 FFC 電纜。（圖片來源：STMicroelectronics）

開發模組的體積很小，占地面積為 5 或 6.5 平方毫米 (mm ^2^ )。該模組基于一種尺寸為 2.73 x 2.16 mm 的緊湊型低功耗圖像傳感器（圖 2）。傳感器封裝適合尺寸受限的設備，例如增強現實/虛擬現實 (AR/VR) 眼鏡或個人電子設備，并在可見光和近紅外光譜下運行，具有 644 x 604 像素（0.38 百萬像素 (MP)）的分辨率。

圖 2：開發模組核心的光學傳感器尺寸僅為 2.73 x 2.16 毫米。（圖片來源：STMicroelectronics）

開發模組使用 MIPI 攝像機的串行接口 2 (CSI-2)，這是一種廣泛采用的高速協議，用于將靜態和視頻圖像從傳感器傳輸到應用處理器。傳感器還具有自動暗校準、缺陷像素校正以及模擬和數字增益等功能。

通過不同的鏡頭看機器視覺

STMicroelectronics 能讓您輕松嘗試不同的機器視覺選項。目前，有幾種開發模組參考設計可供使用，且配備各種鏡頭和光學設置。這些預研模組配有聚焦鏡頭，在潔凈室環境中進行粘合和測試，也配備了相同的柔性印刷電路 (FPC) 到板的連接器和引腳排列。這樣，使用相同的開發工具和光學參數，對配備不同鏡頭的開發模組進行快速的即插即用配置成為可能。

開發工作有兩種選擇。您可以使用 [STEVAL-EVK-U0I1] USB 套件（圖 3）并連接 [STEVAL-55G1MBI1]S- 板（用于固定已安裝的攝像頭組件的板）（圖 4），也可以使用 [STEVAL-CAM-M0I1] P- 板將其與您最喜歡的嵌入式處理平臺連接。P- 板需要您單獨購買開發模組。帶有 S- 板的 EVK 可以通過 USB 連接與 PC 相連，而使用 P- 板的開發則從嵌入式處理平臺完成。

圖 3：STEVAL-55G1MBI1 S- 板插入 STEVAL-EVK-U0I1 USB 套件，該套件通過 USB 連接器連接到 PC。（圖片來源：STMicroelectronics）

圖 4：STEVAL-55G1MBI1 的 S- 板包括已安裝的攝像頭組件。（圖片來源：STMicroelectronics）

可以從 STMicroelectronics 下載圖形化用戶界面 (GUI) [軟件] 和 [Linux]驅動程序。

結語

添加機器視覺能為應用帶來了引人注目的新功能。然而，從市場上眾多的商業解決方案中選擇最佳系統，可能既耗時又極具挑戰性。STMicroelectronics 的開發模組和相關軟件簡化了設計和開發過程。通過將不同的開發模組插入 EVK 或嵌入式處理平臺，您就可以嘗試多種鏡頭和光學配置。

審核編輯 黃宇