فناوری CMOS انقلاب در دید در شب: عصر جدیدی در تصویربرداری در نور کم

عنوان: انقلاب فناوری CMOS در دید در شب: عصر جدیدی در تصویربرداری در نور کم

زیرعنوان: سنسورهای CMOS پیشرفته، تصویربرداری حرارتی سنتی را به چالش می‌کشند و راه‌حل‌های دیجیتالی با وضوح بالا را برای کاربردهای غیرنظامی و نظامی ارائه می‌دهند.

ظهور CMOS در دید در شب

پیشرفت‌های اخیر در CMOS (نیمه‌رسانای اکسید فلزی مکمل) فناوری در حال تغییر شکل چشم‌انداز دید در شب است. برخلاف تقویت‌کننده‌های تصویر مبتنی بر خلاء سنتی، سنسورهای CMOS مدرن از معماری‌های پیکسل با نویز کم و حساسیت بالا برای ثبت نور مرئی و نزدیک به مادون قرمز (NIR) با وضوح استثنایی در شرایط نور ستاره (تا 0.001 لوکس) استفاده می‌کنند. به عنوان مثال، اجزای CIS (CIS) با نور کم اکنون تصویربرداری تک‌رنگ در زمان واقعی را از نور روز تا شب‌های بدون ماه به دست می‌آورند و دامنه دینامیکی بالا را با حداقل مصرف انرژی ترکیب می‌کنند. این پیشرفت‌ها محدودیت‌های حیاتی سیستم‌های دید در شب قبلی، مانند حجیم بودن و عملکرد دیجیتالی محدود را با ادغام پردازش سیگنال تعبیه‌شده و بهینه‌سازی SWaP-C (اندازه، وزن، توان و هزینه) برطرف می‌کنند.

نوآوری‌های کلیدی در دید در شب CMOS:

• فناوری‌های SFCPixel® و PixGain™: طرح‌های اختصاصی از شرکت‌هایی مانند SmartSens، بهره ولتاژ تبدیل را افزایش می‌دهند و حساسیت را در طیف NIR (به عنوان مثال، 850 نانومتر تا 940 نانومتر) در حالی که نویز کم را حفظ می‌کنند، افزایش می‌دهند.

• سنسورهای شاتر سراسری: بر خلاف شاترهای چرخشی، شاترهای سراسری اعوجاج حرکت را در صحنه‌های پویا حذف می‌کنند و تصویربرداری واضح از اشیاء متحرک را در نورپردازی IR پالسی امکان‌پذیر می‌کنند.

• HDR چندگانه: فناوری‌هایی مانند PixGain HDR® نوردهی‌های طولانی و کوتاه را ادغام می‌کنند تا جزئیات را در سایه‌ها و هایلایت‌ها حفظ کنند، که برای عملکرد (روز/شب) حیاتی است.

دید در شب در مقابل تصویربرداری حرارتی: یک رویارویی فنی

در حالی که هر دو فناوری در محیط‌های کم نور عالی هستند، اصول اساسی آنها کاربردهای متمایزی را دیکته می‌کند. دستگاه‌های دید در شب (NVD) نور محیط را تقویت می‌کنند (به عنوان مثال، نور ماه) یا فعالانه صحنه‌ها را با LEDهای IR روشن می‌کنند. در مقابل، تصویربرداران حرارتی تشعشعات مادون قرمز با طول موج متوسط ​​یا بلند ساطع شده توسط اشیاء را بر اساس دما تشخیص می‌دهند و نیازی به نور محیط ندارند.ویژگی

نقاط ضعف دید در شب:

• مستعد نوردهی بیش از حد از منابع نور ناگهانی و از طریق شیشه بی‌اثر است.نقاط ضعف تصویربرداری حرارتی:

• قادر به تشخیص نیست جزئیات غیر حرارتی (به عنوان مثال، ویژگی‌های صورت) و با سطوح بازتابنده دست و پنجه نرم می‌کند.سیستم‌های هیبریدی: آینده دید در شب

همگرایی فناوری‌های CMOS و حرارتی،

راه‌حل‌های تصویربرداری چند طیفی را باز می‌کند. تحقیق در مورد الگوریتم‌های فیوژن غنای متنی تصاویر مبتنی بر CMOS را با کنتراست حرارتی سنسورهای IR ترکیب می‌کند و امکان شناسایی هدف را در سناریوهایی که هر دو فناوری به تنهایی شکست می‌خورند، فراهم می‌کند. به عنوان مثال، درجه نظامی سیستم‌های ICMOS (CMOS تشدید شده) تقویت‌کننده‌های تصویر را با سنسورهای CMOS برای بهره‌وری بسیار کم نور جفت می‌کنند، در حالی که EBAPS (سنسورهای پیکسل فعال بمباران شده با الکترون) دامنه دینامیکی بالایی را برای عملیات در هر شرایط آب و هوایی به دست می‌آورند.کاربردهای نوظهور:

وسایل نقلیه خودران:

• سنسورهای CMOS با سرکوب سوسو زدن LED، قابلیت اطمینان را در نورپردازی متغیر تضمین می‌کنند.جستجو و نجات:

• سنسورهای حرارتی گرمای بدن را تشخیص می‌دهند، در حالی که CMOS زمینه محیطی را فراهم می‌کند.نظارت هوشمند:

• تجزیه و تحلیل مبتنی بر هوش مصنوعی از داده‌های CMOS برای تشخیص اشیاء در کنار تشخیص ناهنجاری حرارتی استفاده می‌کند.چشم‌انداز بازار و نتیجه‌گیری

بازار جهانی دید در شب به سمت

سیستم‌های دیجیتال و متمرکز بر CMOS به دلیل مقیاس‌پذیری و سازگاری آنها با گردش‌های کاری هوش مصنوعی در حال چرخش است. در حالی که تصویربرداری حرارتی برای موارد استفاده خاص (به عنوان مثال، آتش‌نشانی) ضروری باقی می‌ماند، پیشرفت‌های CMOS در حال محدود کردن شکاف عملکرد هستند و جایگزین‌های مقرون به صرفه و با وضوح بالا را ارائه می‌دهند. همانطور که در تجزیه و تحلیل صنعت ذکر شده است، "آینده دید تطبیقی ​​تاریک در همجوشی چند وجهی نهفته است" - جهتی که در حال حاضر توسط تولیدکنندگان تجهیزات اصلی (OEM) که دستگاه‌های هیبریدی را توسعه می‌دهند، پذیرفته شده است.به طور خلاصه، فناوری CMOS دید در شب را از یک ابزار خاص به یک پلتفرم دیجیتال همه کاره تبدیل کرده است. هم‌افزایی آن با تصویربرداری حرارتی نویدبخش بازتعریف عملیات شبانه در بخش‌های دفاعی، امنیتی و مصرف‌کننده است و در نهایت تاریکی را به بوم نقاشی برای نوآوری تبدیل می‌کند.