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研究和诊断生物医学应用通常需要成像仪具备较高的空间分辨率、准确的色彩还原度以及弱光条件下较高的灵敏度，而且许多情况需要同时具备这三种因素，才能提高数据可靠性。选择适当的显微镜学摄像头、组织学摄像头、细胞学/细胞遗传学摄像头、落射荧光摄像头，对于临床应用进行正确诊断或研究工作提供可靠数据具有至关重要的作用。那么要怎么知道什么样的机器视觉摄像头最适合您的应用呢？ 以下章节涵盖了为生物医学和生命科学应用选择机器视觉摄像头时需要考虑的方面。 

要考虑的应用特定因素

分辨率与色彩精度

所需的分辨率取决于样品中目标结构相对于摄像头像素大小的放大率；也就是说，显微镜应用的高分辨率可以通过 2MP、25MP 或介于这两者之间的摄像头来实现。它取决于光学元件对样品中目标结构进行的相对于摄像头像素大小的放大率；为了选出能实现所需分辨率的最佳摄像头，首先要确定待解析样本中最小结构的尺寸。然后将其乘以光学系统中的镜头放大率。从而得出投射到摄像头传感器上的结构的尺寸。

如果结构的尺寸至少是摄像头传感器上像素的 2.33（尼奎斯特）倍大小，那么摄像头可以解析此机构。例如，如果这些投射的结构的尺寸是 ~8um，那么 3.45um 像素的摄像头可以解析这些结构。测量分辨率还可以用其他方法（如线对数），但上述方法可以通过简单计算，找到用于测试的最佳摄像头选项。

组织学、细胞学和细胞遗传学等成像应用使用较大范围白光（~400 nm 至 700 nm），或使用此范围内的一种选定波长（例如，565 nm）。如果这批样品中的样本不是活动的（即固定不动的），则可以暴露于亮光下，不会有污渍褪色或样品被杀死的风险。这种情况下，摄像头的主要要求是高分辨率和色彩还原度。反过来说，弱光灵敏度不是一个重要因素。如需查找高分辨率型号，请使用我们的 FLIR 机器视觉摄像头选择器筛选并排列百万像素。

灵敏度、量子效率及动态范围

使用活体样本的成像应用的挑战是避免样本在太强光线下过度曝光，否则会使荧光分子褪色或杀死样本。这些应用通常使用一种称为落射荧光的技术。落射荧光技术可用于固定样本和活体样本。有的标本很难获得或价格昂贵，而且制作样本的材料和人工费用很高。因此，能保护样品质量的系统有助于降低这些成像应用的持续成本。

落射荧光使用经过过滤的高能量波长，以刺激样品发出低能量波长。低能量波长再经过过滤返回相机。这种情况下，可以对样品使用强度和破坏性强较弱的光线，因此最大的要求是灵敏度。即便发射光能量较低，具有出色灵敏度的照相机也可以提供高质量的图像。

如需查找具备出色灵敏度、在弱光条件下性能良好的型号，您可以侧重于以下三种技术规格：绝对灵敏度、量子效率以及动态范围。绝对灵敏度就是得到相当于传感器所观测噪声之信号所需的光子数，值越小越好。量子效率是指给定波长下转化为电子的光子——值越高越好。动态范围是信号与噪声（包括颞暗噪声）比值，颞暗噪声是指无信号时传感器内的噪声，动态范围值越高越好。若要轻松比对，请使用 FLIR 型号选择器筛选并查找最高值。

通常单色型号的弱光性能优于彩色型号。如需查看某型号的成像性能详情，请阅读该型号的详细 EMVA 成像性能文档。每个摄像头系列的这些文档位于 FLIR 网页“摄像头资源”链接：Oryx 资源、Blackfly S USB 资源、Blackfly S GigE 资源、  Firefly 资源。 

关于 EMVA 成像性能标准及对比型号灵敏度的方法，请参阅如何评估摄像头灵敏度。

因素综合

对于同时使用白光和落射荧光的应用，请查找拥有 Sony 全新转换增益功能的摄像头型号，此功能可以优化传感器，实现高灵敏度或高饱和容量。弱光环境首选较高的转换增益，因为在此条件下，读取噪声被更大程度地弱化，从而产生较低的绝对灵敏度阈值，非常适合在短时曝光下检测弱信号。强光条件下饱和容量得到了最大化，获得的动态范围得以增强，因此稍低的转换增益是这种情况的理想选择。最大动态范围将受限于 12 位 ADC。 

若要再次查找带转换功能的型号列表，请参阅我们的《机器视觉传感器综述》。如需帮助您选择适合特定应用的摄像头，请联系我们的一位机器视觉专家。

选择最适合的摄像头

选择摄像头时，较新的 CMOS 传感器是个很好的出发点。较新的传感器通常性能更好（价格可能还更低）。  另外，如果针对的应用需要在几年内购买多个摄像头（如持续生产诊断仪器），那么就要选择生命周期不会很快结束的摄像头——否则可能要承受提前设计替换摄像头的费用。

FLIR 生产的机器视觉摄像头变型有超过 200 多种，广泛应用于采用最新 CMOS 传感器的三大系列：Blackfly S、Oryx 和 Firefly。

Blackfly S 系摄像头的传感器、外形尺寸及接口最为广泛。这些摄像头提供 USB3 和 GigE 型号，功能广泛，设计初期易于整合。板级 Blackfly S 型号是全功能盒装产品的微型版本，特别适合空间受限和嵌入式的应用。其功能广泛，性价比高，分辨率最高可达 24MP，是生物医学和生命科学应用的首选。

Oryx 摄像头系列拥有适配最快 10GigE 接口的高分辨率传感器，能够以 60FPS 的速度捕捉 4K 分辨率、12 位的图像。Oryx 的 10GBASE-T 接口是经过证明且广泛部署的标准，能够在线缆长度超过 50 米的经济实惠的 CAT6A 上或者长度超过 30 米的 CAT5e 上提供可靠的图像传输。

Firefly 摄像头系列的外壳尺寸娇小、重量轻、功耗低且价格实惠。Firefly DL 型号还能够运行已经过训练的神经网络，可用于物体检测或分类。

所有 FLIR 机器视觉彩色摄像头都可以通过不同的白平衡选项的形式自定义色彩还原，并使用特殊色彩校正矩阵，这对于生物医学成像非常重要，医学成像中，色彩的准确度的涵义不同，取决于人类对诊断的视觉分析以及实现数据准确性的机器可读格式之间的对比。关于这些功能的更多信息，请参阅 “应用 Blackfly S 和 Spinnaker 的白平衡”以及“应用 Blackfly S 和 Oryx 的色彩校正”。

另外，FLIR 机器视觉 Blackfly S、Oryx 和 Firefly 摄像头系列可通过 GenICam3 及 Spinnaker SDK 进行控制和编程，它们自一开始设计时就以轻松开发与部署为理念时，确保我们能更快进行应用开发和测试。

如需进一步缩小摄像头型号选择，可使用 FLIR 网站的机器视觉摄像头选择器，其中多个可用的筛选条件包括：

查看机器视觉摄像头选择器

引言：

消费者、政策/法规、市场三合力，不断推动ADAS渗透率提升。2022年3月国内新车L2级配套量接近41.6万，渗透率近30%。ADAS成标配，CIS如何升级？

豪威集团汽车CIS系列专题ADAS篇将分5期，每期一个硬核知识点，助您详尽了解ADAS领域应用、技术趋势与车规产品。

本期聚焦豪威集团针对ADAS提出了怎样的车规解决方案？有怎样的优势？

齐全的产品组合

ADAS摄像头应用

深耕汽车领域十七年，豪威集团针对ADAS各个功能和不同车型定位，提供全套解决方案，涵盖1.3M/1.7M/2M/3M/8M不同的产品组合，是国内唯一能够量产通过ASIL和AEC-Q100双认证产品的厂商。

久经市场验证

17年来，豪威集团推出的车载产品久经市场验证，全面覆盖先进辅助驾驶、自动驾驶、环后视、电子后视镜、侧视、舱内等各个细分市场，车厂客户涵盖欧洲、美国众多一线老牌豪车品牌和国内造车势力。

在ADAS领域，豪威长期耕耘，逐步领先业界推出革命性产品，市场份额不断扩大，是主流车厂和Tier-1厂商长期合作伙伴。例如，OX08B40已用于国内顶尖主机厂量产车型，并与国内外主要平台适配。OV1065X和OV1064X是业界主流的1.3M和1.7M方案。

稳定可靠供应链

安全是汽车的第一诉求。芯片上车难，不是难于进车规，而是难于从设计、制造、测试、量产后的客户支持等方方面面着手，尽可能实现量产百万产品零缺陷目标。

这离不开可靠的供应链合作伙伴保障产品良率和质量，丰富的供应链管理经验增强灵活性。从晶圆制造、封装到测试，豪威集团所有车载产品均与各赛道国内外顶尖厂商合作生产。所有合作伙伴均符合汽车行业的技术规范TS 1694及其他主要规范。这确保了豪威车载产品能经得起客户验证、经得起时间验证。

协同算法平台

豪威集团与国外算法平台如英伟达、高通、Mobileye，国内Tier-1算法平台达成重要合作，发挥上下游协同优势，有利于掌握算法演进与芯片（SOC）对CIS提出的新要求，同时抓住市场与客户的新需求，协同平台厂商为客户提供完整解决方案，减少客户开发时间与资源。

刘琦，汽车事业部总经理：

“随着汽车电动化，智能化的速度加快，汽车图像传感器的爆发式增长已经成为确定的趋势。汽车作为一个安全高度相关的耐用消费品，对汽车图像传感器提出了更高的要求。 除了在低照度，宽动态，LED防闪烁等技术指标上有自己的要求外，汽车图像传感器对工作温度，功能安全，质量，一致性，产品寿命都有更高的要求，这些都成为汽车图像传感器开发当中最难突破的门槛。

豪威集团深耕汽车行业超过17年，产品覆盖VGA到800万，应用覆盖自动驾驶，环视/自动泊车，舱内驾驶员监测等，客户覆盖欧美，日韩，中国主要OEM，年出货量超过1亿颗，累计出货超过10亿颗。产品性能及可靠性，公司汽车质量体系得到了全球车厂的认可。

豪威集团将依托17年汽车行业的经验，贯彻集团3+N的战略，努力拓展产品线，向平台型汽车半导体公司演进。”

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赋能“智能驾驶之眼”，成就安全智能的驾驶体验，豪威集团汽车图像传感器系列专题，下期将为您剖析汽车舱内应用市场、技术与产品，敬请期待。

2022年9月21日，致力于亚太地区市场的领先半导体元器件分销商---大联大控股宣布，其旗下世平推出基于恩智浦（NXP）i.MX RT1170微控制器的汽车数字仪表盘方案。

图示1-大联大世平基于NXP产品的汽车数字仪表盘方案的展示板图

汽车仪表盘作为人与汽车的交互界面，为驾驶者提供车辆运行参数信息，是汽车必不可少的一部分。从第一代机械式仪表盘到第二代电气式仪表盘，再到如今的第三代数字液晶仪表盘，随着数字技术不断被应用到仪表盘中，其显示的内容也更加丰富、功能也愈发强大。并且近几年新能源汽车行业的高速发展，车用数字仪表盘的渗透率更是不断走高。在此背景下，大联大世平基于NXP i.MX RT1170微控制器推出了汽车数字仪表盘方案，不仅能够直观、准确的显示车辆的各种属性，还能带给驾驶者更智能化的交互体验。

图示2-大联大世平基于NXP产品的汽车数字仪表盘方案的场景应用图

NXP的i.MX RT1170 MCU是NXP首款GHz级别的微控制器，其采用主频高达1GHz的Arm Cortex -M7内核和400MHz的Cortex-M4内核的双核设计，同时提供先进的安全性，并支持宽温度工作范围，拥有卓越的计算能力、多种媒体功能以及实时功能，并易于使用，是数字仪表盘的理想选择。

本方案基于i.MX RT1170设计，高性能的Cortex-M7核作为主核专注于图像显示处理，高能效的Cortex-M4作为从核通过CAN总线接收速度、里程、电量等车辆信息，再通过MU（Messaging Unit）数据传递单元传输至主核并显示于仪表界面。除此之外，方案采用了开源轻量级显示图形库LVGL，液晶屏分辨率为720x1280，并借助通用图形加速引擎、矢量图形处理、多图层优化等策略，改进显示效果提高帧率。

图示3-大联大世平基于NXP产品的汽车数字仪表盘方案的方块图

借助器件的强大功能，此方案液晶显示部分共有六个界面分别为主页界面、导航界面、仪表界面、胎压界面、音乐界面、图表界面，用于详细显示车载仪表盘的属性。

核心技术优势：

• 双核通信功能：

  i.MX RT1170 有着高性能和高能效的双核，芯片上电后先启动主核APP，主核APP中包含了加载从核APP段的代码以实现主核激活从核的功能。双核间通信是双核系统中十分重要的环节，i.MX RT1170双核支持四种通信分享资源方式，本方案采用MU数据传递单元传输数据。

• 图形加速功能：

  图像显示在显示器之前，i.MX RT1170可以通过PXP、LCDIFv2、VGLite等图形加速器来加速、生成或混合图形内容以优化显示效果。

• PXP模块：

  本方案采用的液晶屏幕为720x1280竖向屏，LVGL所生成的横向图像由PXP的旋转引擎处理，生成旋转90度的新缓冲竖向数据，旋转过程的耗时为8ms左右。

• LCDIFv2模块：

  方案通过LCDIFv2模块采用多图层混合叠加的策略实现导航功能，该模块支持多达8层混合，每个图层可以配置为不同的颜色格式、编码格式、大小、位置和混合模式。

• VGLite模块：

  VGLite轻量级的2D图形API，具有较小的内存占用和较低的CPU占用率，加速用户界面绘制提高刷新率。

方案规格：

• 支持AEC-Q100；

• i.MX RT1170主频1GHz的跨界MCU；

• 支持PXP、LCDIFv2、VGLite图像加速器；

• LCDIFv2最多可达8图层混合。

如有任何疑问，请登陆【大大通】进行提问，超过七百位技术专家在线实时为您解答。欢迎关注大联大官方微博（@大联大）及大联大微信平台：（公众账号中搜索“大联大”或微信号wpg_holdings加关注）。

关于大联大控股：

大联大控股是全球第一、亚太区最大的半导体元器件分销商*，总部位于台北(TSE:3702)，旗下拥有世平、品佳、诠鼎及友尚，员工人数约5,000人，代理产品供货商超250家，全球80个分销据点，2021年营业额达278.1亿美金。大联大开创产业控股平台，专注于国际化营运规模与在地化弹性，长期深耕亚太市场，以「产业首选．通路标杆」为愿景，全面推行「团队、诚信、专业、效能」之核心价值观，连续21年蝉联「优秀国际品牌分销商獎」肯定。面临新制造趋势，大联大致力转型成数据驱动(Data-Driven)企业，建置在线数字化平台─「大大网」，并倡导智能物流服务(LaaS, Logistics as a Service)模式，协助客户共同面对智能制造的挑战。大联大从善念出发、以科技建立信任，期望与产业「拉邦结派」共建大竞合之生态系，并以「专注客户、科技赋能、协同生态、共创时代」十六字心法，积极推动数字化转型。 (*市场排名依Gartner 2022年03月公布数据)

专注于引入新品并提供海量库存™的电子元器件分销商贸泽电子 (Mouser Electronics) 持续为嵌入式系统工程师提供一系列支持资源。作为Microchip Technology解决方案的全球授权分销商，贸泽备有其新一代MCU、混合信号、模拟和闪存IP解决方案，以降低各类应用的产品开发风险并加快上市。贸泽还为工程师提供了电子书等丰富的Microchip资源，为设计提供支持。

电子书：贸泽和Microchip最近联手推出了《Effortless Embedded Solutions》（轻松设计嵌入式解决方案）电子书，书中提供了业界大咖就Microchip MCU如何简化设备设计的独特看法。此外，还通过信息丰富的视频和文章，解释了这些产品在测试医疗解决方案到部署物联网 (IoT) 设备等应用中发挥的重要作用。更多信息，敬请访问：https://www.mouser.com/newsroom/publicrelations-microchip-effortless-embedded-solutions-2022final/。

新产品：Microchip PIC16F18015/25/44/45和PIC16F18126/46系列MCU以较高的性价比提供传感器信号调理与实时控制功能。PIC16F18015/25/44/45 MCU拥有7 KB到14 KB的闪存、强大的控制和外围功能，高达32 MHz的速度，专门设计用于传感器应用。PIC16F18126/46 MCU拥有28KB程序闪存、12位差分ADCC、两个8位DAC、16位PWM外设和互补波形发生器。更多信息，敬请访问： https://www.mouser.com/newsroom/publicrelations-microchip-pic16f180xx-pic16f181x6-mcus-2022final/。

新产品：AVR DD系列MCU采用AVR CPU，其中搭载了时钟速度高达24 MHz的硬件乘法器，是非常注重安全的工业和汽车应用的理想选择。此系列器件具有16/32/64 KB闪存、2/4/8 KB SRAM和256字节EEPROM的可选存储器。更多信息，敬请访问：

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作为全球授权分销商，贸泽电子库存有极其丰富的半导体和电子元器件并支持随时发货™。贸泽旨在为客户供应全面认证的原厂产品，并提供全方位的制造商可追溯性。为帮助客户加速设计，贸泽网站提供了丰富的技术资源库，包括技术资源中心、产品数据手册、供应商特定参考设计、应用笔记、技术设计信息、设计工具以及其他有用的信息。

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关于贸泽电子 (Mouser Electronics)

贸泽电子隶属于伯克希尔哈撒韦集团 (Berkshire Hathaway) 公司旗下，是一家授权电子元器件分销商，专门致力于向设计工程师和采购人员提供各产品线制造商的新产品。作为一家全球分销商，我们的网站mouser.cn能够提供多语言和多货币交易支持，分销超过1200家品牌制造商的680多万种产品。我们通过遍布全球的27个客户支持中心，为客户提供无时差的本地化贴心服务，并支持使用当地货币结算。我们从占地9.3万平方米的全球配送中心，将产品运送至全球223个国家/地区、超过65万个顾客的手中。更多信息，敬请访问：
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