STMicroelectronics VD65G4 и VD55G4 — это сверхнизкопотребляющие CMOS-датчики изображения с глобальным затвором разрешением 0,56 мегапикселя, предназначенные для батарейных периферийных AI-приложений и постоянно активного зрения.
Основное различие между двумя датчиками заключается в том, что VD65G4 оснащен цветным шаблоном RGB Байера, а VD55G4 — монохромный датчик, предназначенный для захвата видимого и ближнего инфракрасного (NIR) света. Оба датчика используют компактный оптический формат 1/9 дюйма и размер пикселя 2,16 мкм, применяя технологии обратной засветки (BSI), CDTI и 3D-стекирования для достижения крошечного размера кристалла 2,73 x 2,16 мм.
Технические характеристики STMicro VD65G4 и VD55G4:
- Разрешение – 0,56 МП (804 x 704)
- Тип цветности
- VD65G4 – RGB Байер (RGGB).
- VD55G4 – Монохромный (Clear, видимый и NIR).
- Оптические характеристики – оптический формат 1/9 дюйма (2,3 мм) с линейным CRA 30° и соотношением сторон, близким к 1:1.
- Технология пикселей – размер пикселя 2,16 мкм x 2,16 мкм с использованием глобального затвора, BSI, CDTI и 3D-стекирования.
- Частота кадров – до 184 кадров/с при полном разрешении, 271 кадров/с при VGA и 480 кадров/с при QVGA.
- Динамический диапазон – 68 дБ.
- Форматы вывода – RAW8, RAW10.
- Интерфейсы
- Данные – MIPI CSI-2 (1 линия), I3C или SPI (1 линия)
- Управление – I2C (до 1 МГц) или I3C (до 12,5 МГц)
- Разное
- Аппаратная автоэкспозиция
- Автоматическая калибровка темнового тока
- Шумоподавление
- Коррекция дефектных пикселей
- Гамма-коррекция
- Удаление фона (режим разности изображений)
- Программируемая статистика кадра 4×4
- Управление контекстами (до 4 контекстов)
- Питание
- VCORE – 1,1 В
- VDDIO – 1,2 В или 1,8 В
- VANA – 2,8 В.
- Потребление – 35 мВт типовое при 60 кадр/с, 1–2 мВт в режиме автоматического пробуждения, 0,8 мВт в режиме ожидания
- Размеры – 43-контактный кристалл в реконструированной пластине, размеры 2,73 x 2,16 мм.
- Диапазон температур – от –30 °C до 85 °C
Маленькие датчики с низким разрешением оптимизированы для носимых устройств, гарнитур дополненной/виртуальной реальности и устройств умного дома. Датчики потребляют 35 мВт типово при 60 кадр/с, но, что более важно, имеют режим «автоматического пробуждения», потребляющий всего от 1 до 2 мВт.
ST позиционирует это как сверхэнергоэффективную альтернативу PIR-датчикам в умных IP-камерах для уменьшения ложных срабатываний. В этом спящем режиме датчик может автономно обнаруживать движение, пробуждая основной MCU/SoC только при возникновении события. Это позволяет системе активировать основную камеру с более высоким разрешением только при необходимости, устраняя необходимость в неэффективной круглосуточной непрерывной видеотрансляции.
Чтобы снизить нагрузку на основной процессор, ST интегрирует несколько аппаратных функций непосредственно в датчик через его 3D-стековую конструкцию, включая автоматическую экспозицию и шумоподавление. Датчик также может выполнять такие задачи, как генерация статистики кадров 4×4, управление несколькими настройками (контекстами) и удаление фона путём сравнения последовательных кадров — всё на кристалле.
Для упрощения разработки компания разрабатывает оценочные камеры-модули CAM-65G4 и CAM-55G4 Promodule, а также платы S-Boards VD65G4 и VD55G4, которые, по её словам, скоро будут доступны для покупки онлайн.
P-Board (STEVAL-CAM-M0I1) представляет собой простой набор для разработки, который подключает камерные модули ST BrightSense. Он оснащён выходом MIPI CSI-2 с управлением по I²C и подключается через FFC-кабель для быстрой интеграции по принципу «включи и работай» с такими системами, как Raspberry Pi и STM32. Плата поддерживает сменные промодули с различными сенсорами и объективами, что упрощает тестирование различных конфигураций.
Кроме того, компания предлагает EVK Main (STEVAL-EVK-U0I1) — оценочный набор на базе USB для тестирования сенсоров изображения на ПК. В его состав входят основная плата с выходом USB-C (USB 3.0) и механический держатель. Также в комплект входит быстрая настройка по принципу «включи и работай» с бесплатным программным обеспечением STSW-IMG501 для потоковой передачи и тестирования. Набор поддерживает как готовые к использованию промодули, так и пользовательские конфигурации с объективами M12 через S-Boards, что позволяет использовать его на разных этапах разработки.
Что касается программного обеспечения, ST разрабатывает полный комплект разработчика (SDK) с драйверами и специальным оценочным ПО. В настоящее время программное обеспечение отмечено как «скоро», доступны только аппаратные сенсоры и технические описания. В ближайшем будущем разработчики смогут получить доступ к готовым драйверам для платформ, таких как STM32 и Raspberry Pi, а также к примеру кода, открытым руководствам пользователя и пошаговым инструкциям, предназначенным для ускорения проектов в области периферийного ИИ и встраиваемого зрения.
Сенсоры изображения VD55G4 и VD65G4 в настоящее время находятся в статусе предварительного просмотра и пока недоступны через дистрибьюторов. Однако на момент написания статьи платы для разработки доступны для покупки: P-Board STEVAL-CAM-M0I1 стоит около $38,18 при заказе малых партий, а оценочный набор EVK Main USB STEVAL-EVK-U0I1 доступен примерно за $160,87. Более подробную информацию можно найти на их соответствующих страницах продуктов и в пресс-релизе .
Выражаем свою благодарность источнику, с которого взята и переведена статья, сайту cnx-software.com.
Оригинал статьи вы можете прочитать здесь.