（2021年9月9日，日本厚木）——索尼半導體解決方案公司（下稱“索尼”）今天宣布即將發布兩款堆棧式基于事件的視覺傳感器。兩款傳感器為工業設備而設計，能夠專注于物體特定變化的檢測，且實現了業界最小*1的4.86μm像素尺寸。
*1:在堆棧式的基于事件的視覺傳感器中，基于索尼研究，截至2021年9月9日發稿時間。
基于事件的視覺傳感器可異步（非同時）檢測每個像素的亮度變化并僅輸出變化的數據，將其與像素位置（xy坐標）和時間信息相結合，從而實現高速度、低延遲的數據輸出。
這兩款新的傳感器采用堆棧式技術，利用索尼專有的Cu-Cu連接技術*2，實現了業界最小*1的 4.86μm像素尺寸。除了以低功耗運行并實現高速度、低延遲、高時間分辨率的數據輸出外，這兩款傳感器還具有小尺寸但分辨率超高的特點。集合所有這些優勢，以確保在不同環境和情況下立即檢測到移動對象。
*2:在堆棧像素部分（頂部芯片）和邏輯電路（底部芯片）時通過連接的Cu（銅）焊盤實現電氣連接的技術。與通過插入像素區域周圍的電極實現連接的硅通孔 (TSV) 布線相比，這種方法提供了更多的設計自由度、提高了生產效率、允許更緊湊的尺寸并提高了性能。
兩款傳感器是索尼和Prophesee之間進行合作，將索尼的CMOS圖像傳感器技術與Prophesee獨特的基于事件的視覺傳感器技術相結合而實現的。這可以實現高速度、高精度的數據采集，并有助于提高工業設備的生產率。
堆棧式基于事件的視覺傳感器
左：IMX636 右：IMX637
*3:基于圖像傳感器有效像素測定方法。
隨著工業設備行業的需求日趨復雜和多樣化，使用傳感技術從攝像頭捕獲的圖像中提取必要信息的用途不斷增多，這就需要更高效的數據采集。
如果使用常用的基于幀（畫面）的方法，整個圖像是由幀率確定以一定時間間隔輸出的。然而，全新的索尼傳感器利用變化監測的方法異步檢測像素亮度變化并輸出帶有像素位置（xy坐標）和時間信息的數據。它們采用專有的堆棧式結構，利用Cu-Cu連接實現像素芯片和邏輯芯片之間的導電，邏輯芯片配備了用于檢測每個像素亮度變化的信號處理電路。這種設計使得只有檢測到物體亮度變化的像素才能輸出數據，使傳感器能夠在低功耗運行狀態上以高速度、低延遲、高時間分辨率的方式檢測亮度變化。同時，該設計實現了業界最小的※1像素尺寸4.86μm，是非常小型緊湊的高分辨率傳感器。??
兩款傳感器可以感知振動的細微變化，在設備的預測性維護中檢測異常情況。它們還可以感知焊接和金屬切割過程中產生的火花的變化，這些信息可用于通知工人更換工具的最佳時間，以及其他方面的各種可能性。同樣，它們可以在基于幀（畫面）的圖像傳感器遇到問題的各種應用環境中幫助改進生產，并為依靠于人類經驗的工作流程提供支持。
成像示例1：振動檢測（左：基于幀的圖像，右：變化監測傳感）
成像示例2：金屬切割過程中的火花檢測（左：基于幀的圖像，右：變化監測傳感）
主要特點
■業界最小*1像素尺寸4.86μm，高分辨率的小型緊湊設計
新傳感器采用專有的堆棧式結構，利用Cu-Cu連接實現像素芯片和邏輯芯片之間的導電，邏輯芯片配備了用于檢測每個像素亮度變化的信號處理電路。像素單元和信號處理電路通常放置在同一塊板上。然而，在這些產品中，獨特的堆棧式結構成功實現業界最小*1的4.86μm像素尺寸，同時保持了像素單元的高開口率*4。這種設計提供了小型緊湊的外形和高分辨率，以及高精度的識別能力。
*4:從光入射側看每個像素的開口部分（除遮光部分以外的部分）的比率。
■盡管功耗低，但具有高速度、低延遲、高時間分辨率的變化數據提取能力
專有的堆棧式結構使索尼能夠選擇變化監測的方法，異步檢測像素亮度變化并輸出帶有像素位置（xy坐標）和時間信息的數據。與基于幀（畫面）的方法不同，這允許傳感器僅讀取所需的數據，從而節省功耗，并且具有微秒級的高速度和低延遲，可實現高時間分辨率的輸出。
■簡化信息獲取的變化過濾功能
這些傳感器配備了Prophesee開發的變化過濾功能，用于消除不必要的變化數據，使其適用于各類應用。使用這些過濾器有助于消除不應被當前識別任務抓取的變化，例如在特定頻率下可能發生的LED閃爍（抗閃爍），以及極不可能是移動對象輪廓的變化（變化過濾器）。過濾器還可以在必要時調整數據量，以確保其低于下游系統中可處理的變化率（變化率控制）。
以30fps（約33ms）的速度累積相當于單幀的變化數據的圖像
（左：變化過濾器關閉，右：變化過濾器打開，比左側減少約92%的數據量）
作為索尼和 Prophesee 在此類傳感器產品合作的一部分，Prophesee提供一種針對傳感器性能優化的變化信號處理軟件--Metavision? Intelligence Suite。將索尼基于事件的視覺傳感器與該軟件相結合，可實現高效的應用程序開發并為各種使用場景提供解決方案。
Metavision?是PROPHESEE S.A.的注冊商標。
如果想了解索尼基于事件的視覺傳感器的更多信息，請訪問以下網址：
產品頁面：
https://www.sony-semicon.co.jp/cn/products/IS/industry/product/evs.html
技術頁面：
https://www.sony-semicon.co.jp/cn/products/IS/industry/technology/evs.html
關鍵參數
名稱 |
IMX636 |
IMX637 |
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有效像素 |
約92萬有效像素 (1280 × 720 [H × V]) |
約33萬有效像素 (640 × 512 [H × V]) |
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單元尺寸 |
4.86μm × 4.86μm |
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數組大小 |
對角線7.137 mm (1/2.5-型) |
對角線3.983 mm (1/4.5-型) |
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濾色器 |
黑和白 |
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包裝 |
陶瓷 LGA 封裝 (外部: 13 × 13 mm) |
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? ? 電源 |
模擬 |
3.0 V |
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數字 |
1.1 V |
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交互 |
1.8 V |
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標稱對比度閾值 (ln) |
25% |
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? ? 延遲 |
ROI*5 |
少于100 microseconds @ 1 Klux, 少于1000 microseconds @ 5 lux |
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細化讀出*6 |
少于 220 microseconds @ 1 Klux, 少于1000 microseconds @ 5 lux |
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最大變化率 |
1.06 Geps (每秒千兆變化) |
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動態范圍 |
86 dB 或更高 (5-100,000 lux)*8 |
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背景率 |
0.1 Hz @ 1 Klux / 10 Hz @ 5 lux |
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接口 |
輸入: I2C (400 kHz / 1 Mhz),4-wire SPI 輸出: MIPI D-PHY(1.5 Gbps/lane)2lane, SLVS(800Mbps/lane) 4lane |
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變化信號處理功能 |
抗閃爍 變化過濾 變化率控制 |
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?
*5: Region of Interest，注意（興趣）區域， 9 × 9 = 81像素。
*6: Thinned read-out, 細化讀出，1/5 (水平方向)。
*7: 5lux(勒克斯、照明單位)是保證成像特性的最低光照條件。 低光阻隔（不保證）為 0.08 lux，50% 的像素響應線性 100% 對比。
?
（本文譯自英文新聞稿，供參考）
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