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2017年05月16日

毎秒1,000フレームで対象物の検出と追跡を実現する高速ビジョンセンサーを商品化

高速撮像と高速センシングを融合した積層型CMOSイメージセンサー


2017年5月16日発表
2017年6月6日改訂

ソニー株式会社
ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
ソニーは、毎秒1,000フレームの高速センシングで対象物の検出と追跡を実現する高速ビジョンセンサー『IMX382』を商品化し、2017年10月よりサンプル出荷を開始します。

本ビジョンセンサーは、裏面照射型画素部分と信号処理回路部分を積層しており、回路部分には高速で対象物の検出と追跡などを行う、画像処理回路とプログラマブルな列並列プロセッサを搭載しています。これにより、裏面照射型画素部分で高感度に撮像し、さらに対象物の検出、追跡といったセンシングまでの処理を毎秒1,000フレームで実現しました。本ビジョンセンサーは、画素から得られた色や輝度などの情報によって対象物を検出しており、さらにその対象物の重心位置や面積、動きの方向などを検出し、それらの情報をフレーム単位で出力することができます。

  • 高速ビジョンセンサー『IMX382』
型名 サンプル出荷時期 サンプル価格
(税抜き)
型名 高速ビジョンセンサー『IMX382』 サンプル出荷時期 2017年10月 サンプル価格
(税抜き)
100,000円
本ビジョンセンサーは、毎秒1,000フレームで撮像から対象物の検出、追跡まで処理できる機能を1チップに内蔵することを実現しました。これにより応用領域が広がるだけでなく、従来のシステムでは実現が難しかった新たな価値の提供に貢献します。
従来、毎秒30フレームで処理するイメージセンサーを採用したシステムでは高速に移動する対象物や現象を捉えきれない場合がありました。本ビジョンセンサーは、従来比約33倍の撮像スピード(毎秒1,000フレーム)によりそれらを捉えることを可能にし、さらには画像情報から対象物を検出し、その重心位置や面積、動きの方向などの情報処理を高速に行います。処理結果は、1フレーム単位でセンサーから出力ができるため、従来よりもシステムへの高速なフィードバックを実現します。工場などの生産ラインでは、異常や故障の検出の遅れが致命的な結果につながる場合がありますが、本ビジョンセンサーを採用することで、それらの事象を瞬時に捉えることができ、迅速にシステムへの停止指示をかけることなども可能です。
また、従来の産業用ロボットは、プログラムによって指定された座標へ移動するのが一般的な動作でした。一方、本ビジョンセンサーの高速性と追跡機能を活用することにより、ロボットへのリアルタイムなフィードバックが可能となり、対象物の動きや状態に応じて、ロボットが自律的な動作や対応がとれるようになります。これにより、ロボットへのティーチング作業の効率化や、生産性の向上に貢献します。
さらに、従来のシステムでは対象物の検出や追跡をおこなうためには、イメージセンサーの後段システム(パソコンや演算用デバイスなど)で画像処理を行う必要がありましたが、本ビジョンセンサーは、撮像から対象物の検出および追跡の画像処理を1チップで実現します。これにより、後段システムの小型化や、システム全体の省電力化が可能となるとともに、物理的な制約などにとらわれない新たなシステムの構築に向けた可能性が広がります。

なお、本ビジョンセンサーのサンプル出荷開始にあわせ、評価キットも提供を開始します。評価キットはカメラとそれを制御するソフトウェアから構成されており、お客様の多様な使用環境下に合わせて簡単に評価いただけます。

ソニーは、イメージセンサー市場において活用の幅が拡がると見込まれるセンシング領域にも注力しており、これまで培ってきたイメージング技術に加え、様々な情報を取得・活用するセンシング技術を融合させることで、イメージセンサーの新たな用途と市場を開拓していきます。

主な特長

1. 毎秒1,000フレームの対象物の検出と追跡を実現
  • 積層された信号処理回路部分には高速に対象物の検出や追跡を行う、画像処理回路とプログラマブルな列並列プロセッサを搭載。これにより、裏面照射型画素部分で高感度に撮像し、さらに対象物の検出、追跡といったセンシングまでの処理を毎秒1,000フレームで実現。
  • 画素から得られた色や輝度などの情報によって対象物を検出しており、さらにその対象物の重心位置や面積、動きの方向などを検出し、それらの情報をフレーム単位でビジョンセンサーから信号を出力することが可能。

高速ビジョンセンサーの説明動画

2. センシング機能を内蔵し、システムの小型化かつ省電力化を実現
  • 撮像から画像処理を1チップで実現。これにより、システム全体の小型化や省電力化が可能となるとともに、物理的な制約などにとらわれない新たなシステムの構築も可能。
  • システムへの出力においては、画像データの出力経路に加え、センシング情報のみを出力する経路も有しており、用途に応じて選択することが可能。
3. 評価キットの提供により、多様な使用環境下における評価が可能
カメラとソフトウェアから構成された使いやすい評価キットにより、お客様の多様な使用環境下に合わせて簡単に評価いただくことが可能。

  • 高速ビジョンセンサー『IMX382』の構造

主な仕様

有効画素数 1304(H)×976(V) 127万画素
イメージサイズ Diagonal 5.68mm(Type 1/3.2)
ユニットセルサイズ 3.5μm(H)×3.5μm(V)
フレームレート ビューイング 60fps
120fps
 
Quad-VGA(1280×960) 12bit
640×470 12bit Quad-VGA(1280×960)10bit
(※2017年6月6日付改訂)
センシング 500fps
1000fps
Quad-VGA(1280×960) 4bit
640×470 4bit
電源電圧 2.9V / 1.8V / 3.3V / 1.1V
画像フォーマット Bayer RAW / 白黒
出力 MIPI (CSI2) D-PHY 864Mbps/lane
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