CMOS or CCD Image Sensor, Выбор матрицы для измерения Опции

[dinam]

Возникла потребность в разработке ч. б. видеокамеры для измерения размеров предмета. Требования такие: матрица должна быть не менее 1.3 Megapixel, желательно на 30 кадров в секунду, динамического диапазона вроде как 60 дб достаточно. Пока не решил какую матрицу применять. CMOS вроде попроще использовать, хочу напрямую завести на Blackfin. И соответсвующий Engineer-to-Engineer Note есть на сайте AD. Вроде подходит микроновская MT9M001C12STM. А есть ли ч. б. матрицы с большем количеством пикселей, за разумные деньги?
CCD посложнее с управлением, честно говоря ещё не понял смогу ли я сделать её управление в FPGA или придется покупать специализированные микросхемы управления. Самих CCD матриц вроде много разных, например, той же Sony.
До этого работал только с CCD линейками. Кто сталкивался с подобными задачами, наставьте на путь истинный .

[Krys]

А есть ли ч. б. матрицы с большем количеством пикселей, за разумные деньги?

А сколько для Вас разумные? Какой размер матрицы Вы хотите? Какой вид переноса?

честно говоря ещё не понял смогу ли я сделать её управление в FPGA или придется покупать специализированные микросхемы управления.

Лучше покупать специализированные микросхемы, которые рекомендуются в датащите на матрицу. Так куда проще и быстрее. Но если Вы задумали считывать как попало, а не стандартно, тогда эти готовые микросхемы могут не сгодиться. На ПЛИС это всё, конечно, реализуемо. Разумеется, с применением в конце ПЛИС соответствующих выносных ключей на нужные напряжения и токи, с нужным быстродействием.

Самих CCD матриц вроде много разных, например, той же Sony.

Подскажите, пожалуйста, где купить матрицы Сони и микросхемы обвязки матриц? Сколько я пробовал - они продают только в сервисные центры или крупным разработчикам видеокамер.

тут дело такое
1 если время экспозиции меньше 0.2-0.5 секунды то CMOS . если больше 1 секунды то CCD с охлаждением

Откуда такое правило? Вы имеете в виду только ПЗС с кадровым переносом? Если ПЗС со строчно-кадровым переносом, она без труда умеет делать выдержки порядка микросекунды.

2 что касаемо количества пикселов - то сначала разъберитесь с оптикой поскольку цветных пикселов надо больше поэтому их много - а для черно белых чтобы использовать пикселы нужна хорошая оптика - а она дорогая и делать ее мало кто умеет

Т.е. Вы хотите сказать, что в 5-мегапиксельной цифромыльнице (да ещё и с зумом и прочими примочками) стоит объектив, который на самом деле даёт разрешение, пригодное только для 0,3 мегапикселя в сотовом телефоне? У меня по этому поводу сомнения просто на основе бытовых рассуждений. Но спорить не буду.

[dinam]

А сколько для Вас разумные? Какой размер матрицы Вы хотите? Какой вид переноса?

Ну скажем не дороже 100$. Насчет размера - пока вроде без разницы, сколько надо света настолько засветим.

Лучше покупать специализированные микросхемы, которые рекомендуются в датащите на матрицу. Так куда проще и быстрее. Но если Вы задумали считывать как попало, а не стандартно, тогда эти готовые микросхемы могут не сгодиться. На ПЛИС это всё, конечно, реализуемо. Разумеется, с применением в конце ПЛИС соответствующих выносных ключей на нужные напряжения и токи, с нужным быстродействием.

Вопрос в том, если я сделаю это на FPGA могу ли я, например, считывать только нужные мне строчки? Чтобы увеличить количество кадров в секунду? Достаточно ли приводится осциллограм на CCD линейку, чтобы из них можно понять и сделать необходимые сигналы на FPGA?

Подскажите, пожалуйста, где купить матрицы Сони и микросхемы обвязки матриц? Сколько я пробовал - они продают только в сервисные центры или крупным разработчикам видеокамер.

Из опыта покупки линеек. Основной поставщик это http://www.yeint.ru/, но он чувствует себя монополистом и поэтому часто задирает цены, поэтому параллельно ищутся и используются другие поставщики.

Откуда такое правило? Вы имеете в виду только ПЗС с кадровым переносом? Если ПЗС со строчно-кадровым переносом, она без труда умеет делать выдержки порядка микросекунды.

Если не сложно просветите немного по этому вопросу, или ткните где почитать.

[Krys]

Вопрос в том, если я сделаю это на FPGA могу ли я, например, считывать только нужные мне строчки? Чтобы увеличить количество кадров в секунду?

Теоретически возможность такая имеется, т.к. предел определяет горизонтальный регистр, который работает на предельной частоте элементов. Вертикальные регистры работают на более низкой частоте, следовательно, не на пределе их быстродействия. Поэтому возможно повысить частоту переносов. Но на практике нужно смотреть по документации на конкретную матрицу, может ли она сбрасывать (обнулять, разряжать) горизонтальный регистр в произвольное время, ведь в нём за время закачки ненужных строк накопится никому не нужный заряд. Скорее всего, такая цепь есть. Но надо уточнять.

Достаточно ли приводится осциллограм на CCD линейку, чтобы из них можно понять и сделать необходимые сигналы на FPGA?

Сколько я видел документации - было достаточно. И приводились типовые схемы включения и назывались конкретные микросхемы обвязки для управления.

Из опыта покупки линеек. Основной поставщик это http://www.yeint.ru/, но он чувствует себя монополистом и поэтому часто задирает цены, поэтому параллельно ищутся и используются другие поставщики.

А кто другие?

Если не сложно просветите немного по этому вопросу, или ткните где почитать.

В интернете полно статей, где говорится о принципах работы ПЗС-матриц, но навскидку могу назвать лишь источники бумажные:
Прес Ф.П. Формирователи видеосигнала на приборах с зарядовой связью. – М.: Радио и связь, 1981. – 136 с.
Приборы с зарядовой связью / Под ред. М. Хоувза и Д. Моргана: Пер. с англ. – М.: Энергоатомиздат, 1981. – 376 с.
Самойлов Ф. Эволюция формирователей изображения на приборах с зарядовой связью // Техника кино и телевидения. – 1994. – № 1. – С. 22 – 34.
Последняя статья самая, пожалуй, интересная. Из неё можно по-быстрому обо всём узнать. И журнал распространённый.

[dinam]

2 Krys спасибо за ответы. Если остановлюсь на CCD буду разбираться в премудростях управления .

А кто другие?

Были ещё два других, но какие не помню. Просто набирал поиск нужной линейки в www.efind.ru и www.eifo.ru и если находились поставщики, то их координаты отдавал снабженцам.

Тут всё понятно: у 5 мегапиксельной цветной матрицы на самом деле пикселей в 3 раза больше. Но триад всё равно 5 миллионов!

Насколько я знаю, тут вы не правы. У 5 мегапиксельной цветной матрицы именно столько пикселей всех цветов, а не в три раза больше .
Так как я не уверен что мне хватит 1.3 мегапикселя, то решил на всякий случай заложиться и на возможность использования матриц с разрешением поболее. Стал искать ч.б. матрицы большей размерности и смог найти только ICX274AL ценою 350 евро. 1620х1220 approx. 1.98M pixels. Может ещё кто-нибудь подскажет другие матрицы ценою не более 1000$? Частота кадров должна быть не менее 5. Похоже в 100 долларов за матрицу, как я писал ранее я не уложусь .

[net]

2 Krys спасибо за ответы. Если остановлюсь на CCD буду разбираться в премудростях управления .

А кто другие?

Были ещё два других, но какие не помню. Просто набирал поиск нужной линейки в www.efind.ru и www.eifo.ru и если находились поставщики, то их координаты отдавал снабженцам.

Тут всё понятно: у 5 мегапиксельной цветной матрицы на самом деле пикселей в 3 раза больше. Но триад всё равно 5 миллионов!

Насколько я знаю, тут вы не правы. У 5 мегапиксельной цветной матрицы именно столько пикселей всех цветов, а не в три раза больше .
Так как я не уверен что мне хватит 1.3 мегапикселя, то решил на всякий случай заложиться и на возможность использования матриц с разрешением поболее. Стал искать ч.б. матрицы большей размерности и смог найти только ICX274AL ценою 350 евро. 1620х1220 approx. 1.98M pixels. Может ещё кто-нибудь подскажет другие матрицы ценою не более 1000$? Частота кадров должна быть не менее 5. Похоже в 100 долларов за матрицу, как я писал ранее я не уложусь .

http://www.micron.com/products/cmos/1_3/partlist выбирайте на вкус
возможно что вам подойдет http://www.micron.com/products/partdetail?part=MT9M001C12STM в москве стоит 27 баксов но можно и иза 18 баксов купить
размерпиксела конечно маловат и могут быть проблемы с оптикой (как я уже писал выше)
но если света много то вполне подходящая и легко покупаемая матрица имеющая функцию окна и выпускающаяся как в чб так и в цветном варианте
управление удобное и можно просто собирать с нее данные не о чем не думая - а управлять ею через i2c
и еще сугубо субъективное мнение из опыта у микроновских матриц темновой ток поменьше и аномальных пикселов с повышенным темновым током тоже меньше
и еще если это для вас критично то темновой ток в матрицах уменьшается в 2 раза каждые 6-7 градусов и бывает на этом можно сыграть если охладить матрицу до 0 градусов то эффект очень значительный - но это все заметно на выдержках в районе 0.5 секунды не ваш случай но имейте это ввиду
матрицы 5 микронным пикселом достаточно дешевы и легко доставаемы в москве
типовое это микрон, омнивисион(как вам посоветовали выше) и наши китайские братья
причем самое смешное что китайские матрицы имеют рабочий диапазон температур от -30-40 градусов мороза - в то время как микрон и прочие указывают рабочий диапазон температур до -5 градусов

[dinam]

http://www.micron.com/products/cmos/1_3/partlist выбирайте на вкус
возможно что вам подойдет http://www.micron.com/products/partdetail?part=MT9M001C12STM в москве стоит 27 баксов но можно и иза 18 баксов купить
размерпиксела конечно маловат и могут быть проблемы с оптикой (как я уже писал выше)
но если света много то вполне подходящая и легко покупаемая матрица имеющая функцию окна и выпускающаяся как в чб так и в цветном варианте
управление удобное и можно просто собирать с нее данные не о чем не думая - а управлять ею через i2c
и еще сугубо субъективное мнение из опыта у микроновских матриц темновой ток поменьше и аномальных пикселов с повышенным темновым током тоже меньше
и еще если это для вас критично то темновой ток в матрицах уменьшается в 2 раза каждые 6-7 градусов и бывает на этом можно сыграть если охладить матрицу до 0 градусов то эффект очень значительный - но это все заметно на выдержках в районе 0.5 секунды не ваш случай но имейте это ввиду
матрицы 5 микронным пикселом достаточно дешевы и легко доставаемы в москве
типовое это микрон, омнивисион(как вам посоветовали выше) и наши китайские братья
причем самое смешное что китайские матрицы имеют рабочий диапазон температур от -30-40 градусов мороза - в то время как микрон и прочие указывают рабочий диапазон температур до -5 градусов

Это всё я уже видел, и вы кстати предложили именно ту матрицу которую я упоминал в первом посте . Размер пикселя как я уже говорил нам вроде не важен. Насчет проблем с оптикой их быть не должно, за это ручается наш оптик. Проблема сейчас мне видится в том, что может не хватить разрешения 1.3 МП CMOS матрицы, для обеспечения необходимой точности. Если мне не хватит её, то единственный вариант остаётся 4 МП by Cypress, но её цены я в России не нашел. Только упоминание об Evaluation Board ценою под 7000$ баксов! Поэтому сейчас наилучшим решением видится использование ICX274AL. Но и её может не хватить.