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一、產品介紹
Photonfocus MV1-D1024E-160-CL-12 是一款帶有 Camera Link 接口的 CMOS 相機。其核心是 Photonfocus 開發的單色 CMOS 圖像傳感器，主要優勢包括 1024×1024 像素的分辨率、400 nm 至 900 nm 的光譜靈敏度、出色的信噪比（SNR）、高速下的低功耗、極強的抗光暈能力，以及通過 LinLog® 技術實現的極高圖像對比度 。相機采用全局快門，非常適合高速應用，全分辨率下的最大幀率為 150 fps，灰度分辨率高達 12 位，具備相機內陰影校正功能，支持多達 512 個感興趣區域（MROI），以及用戶定義圖像區域的 2 個查找表（Region-LUT）等功能 。其堅固緊湊的外殼尺寸為 55×55×40 mm³，是空間有限應用的理想解決方案。
二、功能特點 
1. 圖像采集模式：提供順序讀出和同步讀出（交錯）兩種模式。順序讀出時，幀率約為曝光時間和讀出時間之和的倒數；同步讀出時，幀率由曝光時間和讀出時間中的較大者決定，可實現更高幀率，但在曝光時間遠超過讀出時間時，對幀率的影響可忽略 。
2. 像素響應特性：
線性響應：相機在輸入光信號和輸出灰度級之間提供線性響應，可通過 LinLog 或 Skimming 進行修改，還可應用線性數字增益。
LinLog 技術：允許對像素內的高光強度進行對數壓縮，在高場景對比度情況下，可實現灰度級區域的壓縮，低強度時每個像素呈線性響應，高強度時響應轉為對數壓縮，過渡區域可通過軟件平滑調整 。
Skimming 技術：是 Photonfocus 的專有技術，可增強圖像暗區的細節，為低信號水平提供可調的像素內增益，可與 LinLog 結合使用，提供從低水平高增益到正常線性操作再到高信號水平對數壓縮的平滑單調傳遞函數。
圖像尺寸縮減：
感興趣區域（ROI）：可將圖像尺寸縮減到特定 ROI，大幅提高幀率，ROI 可為幾乎任何矩形窗口，由其在全幀內的位置及其寬度和高度指定。
多個感興趣區域（MROI）：相機可處理多達 512 個不同的 ROI，適用于激光三角測量系統等場景，多個 ROI 連接在一起形成單個圖像傳輸到圖像采集卡。
抽取（Decimation）：減少 y 方向的像素數量，直接導致讀出時間減少和幀率提高，可與 ROI 或 MROI 結合使用。
觸發和頻閃：
觸發源：包括自由運行（內部生成觸發）、接口觸發（通過 Camera Link 接口）和 I/O 觸發（直接通過相機電源連接器），觸發信號可配置為高電平或低電平有效 。
 曝光時間控制：可由相機控制（通過曝光時間寄存器設置）或觸發脈沖寬度控制（由觸發脈沖的寬度定義）。
爆觸發：啟用后，單個觸發脈沖可啟動預定義次數的采集，兩次采集之間的時間和采集次數可通過相機軟件配置。
頻閃輸出：是位于電源連接器上的光隔離輸出，可用于觸發頻閃，有可編程延遲，需要單獨電源 。
圖像校正：
偏移校正（FPN，熱像素）：基于無光照下的黑色參考圖像，減去該圖像中的固定模式噪聲，標記并插值熱像素 。
增益校正：基于均勻光照下的灰色參考圖像，獲取中等灰度級圖像，校正不均勻照明或鏡頭陰影效應 。
灰度級變換（LUT）：用于將輸入圖像的灰度級值重新映射到新值，相機執行 12 到 8 位的映射，有 2 個 LUT，LUT0 優先級高于 LUT1，支持增益、伽馬和用戶定義模式，還可啟用區域 LUT，使 LUT 僅在用戶定義區域內活動 。
十字準線：在圖像中插入垂直和水平線，線寬為 1 像素，灰度級由 12 位值定義，x/y 位置和灰度級可通過相機軟件設置，位置相對于傳感器像素矩陣是絕對的，與 ROI、MROI 或抽取配置無關 。
8. 圖像信息和狀態行：
計數器和平均值：包括圖像計數器、實時計數器、錯過觸發計數器、錯過爆觸發計數器和圖像平均值等。
狀態行：若啟用，將圖像的最后一行替換為相機狀態信息，每個參數編碼為 4 像素的字段，使用像素值的低 8 位。
三、選型指南
分辨率和幀率匹配：相機全分辨率為 1024×1024 像素，全分辨率下幀率為 150 fps，需根據實際應用對圖像細節和采集速度的要求選擇。若需要更高幀率，可通過設置 ROI、MROI 或抽取來減少數據量。
接口兼容性：采用 Camera Link 基礎配置接口，需確保與之連接的圖像采集卡支持該接口且滿足相機的數據傳輸速率要求。相機在 8 位模式下的最大平均數據速率為 160 MB/s，10/12 位模式下為 320 MB/s。
動態范圍需求：在 LinLog 模式下動態范圍可達 120 dB，適合高對比度場景；若場景光照均勻，可選擇線性模式。
觸發模式選擇：根據自動化系統的控制需求選擇觸發模式，如自由運行適用于連續采集，接口觸發或 I/O 觸發適用于與外部設備同步。
環境條件適應：
工作溫度：0°C 至 50°C，存儲溫度 - 25°C 至 60°C，需確保使用環境溫度在該范圍內。
*防護等級*：外殼防護等級未明確，但需注意避免灰塵、濕氣和機械應力對相機的影響 。
電源要求：需要 + 12 V DC（±10%）的電源，確保電源符合安全特低電壓（SELV）和有限電源（LPS）要求，避免使用未經批準的電源 。
四、技術參數
參數類別 具體參數
傳感器技術 CMOS 有源像素
掃描系統 逐行掃描
光學格式 / 對角線 1 英寸 / 15.42 mm
分辨率 1024×1024 像素
像素尺寸 10.6 µm×10.6 µm
有效光學面積 10.9 mm×10.9 mm
隨機噪聲 < 0.5 DN RMS @ 8 位 / 增益 = 1
固定模式噪聲（FPN） < 1 DN RMS @ 8 位 / 增益 = 1 / 偏移校正開啟
暗電流 2 fA / 像素 @ 30°C
滿阱容量 200 ke−
光譜范圍 400 nm 至 900 nm
響應度 120×10³ DN/(J/m²) @ 610 nm/8 位 / 增益 = 1
光學填充因子 35%
動態范圍 高達 120 dB（帶 LinLog）
顏色格式 單色
特性曲線 線性、LinLog、Skimming
快門模式 全局快門
灰度分辨率 12 位 / 10 位 / 8 位
曝光時間 10 µs 至 0.41 s
曝光時間增量 25 ns
幀率（Tint=10 µs） 150 fps
像素時鐘頻率 80 MHz
相機抽頭數 2
讀出模式 順序或同步
工作溫度 0°C 至 50°C
存儲溫度 / 濕度 -25°C 至 60°C / 20 至 95%
相機電源 +12 V DC（±10%）
觸發信號輸入范圍 +5 至 + 15 V DC
最大功耗 4.0 W
鏡頭安裝 C-Mount，可選 CS-Mount
尺寸 55×55×40 mm³
質量 210 g
合規性 CE、RoHS、WEEE
五、產品尺寸
尺寸項目 具體尺寸（mm）
寬度 55
高度 55
深度 40
鏡頭安裝接口 C-Mount（直徑約 42.5）
Camera Link 連接器 26 針，0.5" Mini D-Ribbon（MDR），尺寸約 22×10
電源連接器 7 針 Binder 系列 712，直徑約 12
六、應用領域
工業自動化檢測：用于生產線中的產品質量檢測，如零部件缺陷識別、尺寸測量等，利用其高分辨率和高速幀率確保檢測的準確性和效率 。
電子制造：在半導體封裝、電路板檢測等場景中，檢測微小元件的焊接質量、表面缺陷等，光譜靈敏度覆蓋 400 nm 至 900 nm，可適應不同檢測需求 。
物流和包裝：用于包裹分揀、條形碼讀取、包裝完整性檢查等，全局快門技術可避免運動中的包裹圖像模糊 。
醫療和生命科學：在顯微鏡成像、醫學檢測設備中，獲取高對比度的生物樣本圖像，LinLog 技術有助于在不同光照條件下保留細節 。
機器人視覺：作為機器人的視覺傳感器，用于目標定位、抓取引導等，緊湊的尺寸和多種安裝方式便于集成到機器人系統中 。
科研和教育：在大學實驗室、科研機構中，用于光學實驗、圖像處理算法研究等，提供可配置的參數和開發接口 。
印刷和標簽檢測：檢測印刷品的顏色、文字清晰度、標簽位置等，確保印刷質量符合標準。