圖2. ADIS17002對(duì)數(shù)圖像曝光。

圖3. 使用內(nèi)置邊緣檢測技術(shù)的ADIS17002對(duì)數(shù)圖像曝光。

一些傳統(tǒng)的成像器在努力解決阻礙用戶全面捕捉其目標(biāo)環(huán)境數(shù)據(jù)的對(duì)比度相關(guān)問題。這些對(duì)比度問題源于每個(gè)像素中生成電壓的線性特性。線性成像像素中生成的電壓與照射的光子數(shù)成正比；因此，與對(duì)數(shù)成像相比，其動(dòng)態(tài)范圍是有限的。降低與這些線性成像器相關(guān)的對(duì)比度就意味著縮小動(dòng)態(tài)范圍。對(duì)比度降低會(huì)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中傳感器節(jié)點(diǎn)的分析產(chǎn)生不利影響，最終影響系統(tǒng)的整體性能。對(duì)數(shù)成像器提供更廣泛的亮度級(jí)范圍，從而增加因?qū)?shù)生成的像素電壓產(chǎn)生的對(duì)比度。然而，對(duì)比度的增加導(dǎo)致更高的感光性，這在有些應(yīng)用中可能并不是期望的效果?；蛘?，感光性 的提高也可能是一種優(yōu)勢，具體取決于應(yīng)用。

陽光充足或明亮環(huán)境下產(chǎn)生的反光可能會(huì)進(jìn)一步阻礙使用傳統(tǒng)成像器進(jìn)行視頻捕捉。例如：當(dāng)擋風(fēng)玻璃上存在反光時(shí)，汽車內(nèi)部的人臉識(shí)別就會(huì)變得益發(fā)困難。這種視頻捕捉障礙會(huì)將錯(cuò)誤引入系統(tǒng)或丟失重要數(shù)據(jù)，從而對(duì)視頻分析產(chǎn)生不利影響。由于線性成像器像素之間的對(duì)比度取決于亮度，所以會(huì)產(chǎn)生反光；因此，線性成像器的反光更加突出。這種對(duì)亮度的依賴性見等式1。另外，對(duì)數(shù)成像器的對(duì)比度則由于其本身的對(duì)數(shù)特性而與亮度無關(guān)，從而有助于減少反光或光線的突變。對(duì)數(shù)成像器與亮度無關(guān)的特性見等式2。

超越單個(gè)組件的研發(fā)

為了提供平臺(tái)級(jí)解決方案，ADI公司開始超越單個(gè)組件的研發(fā)；這些解決方案可幫助客戶快速部署經(jīng)過驗(yàn)證的智能解決方案，以更低的系統(tǒng)成本實(shí)現(xiàn)更高的性能。智能應(yīng)用始于準(zhǔn)確可靠的數(shù)據(jù)，通過ADI先進(jìn)的檢測和測量功能可獲得此類數(shù)據(jù)。此外，ADI還與客戶合作，共同開發(fā)能夠解決所有問題的獨(dú)特系統(tǒng)級(jí)解決方案。ADIS1700x是其中一種解決方案，它能夠?qū)崿F(xiàn)四分之一的視頻圖形陣列(QVGA)成像分析。

圖4. 功能框圖。

ADIS1700x是一個(gè)小尺寸且具有對(duì)數(shù)敏感性的QVGA分析成像器模塊，具有能夠優(yōu)化視頻性能的數(shù)字信號(hào)處理功能。除了用于圖像穩(wěn)定、傾斜和沖擊檢測的加速度計(jì)，該模塊還采用低功耗Blackfin處理器進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分析。此外，它還采用內(nèi)置邊緣檢測技術(shù)跟蹤和計(jì)算對(duì)象運(yùn)動(dòng)。與傳統(tǒng)成像器不同的是，對(duì)數(shù)成像器的每個(gè)14 μm × 14 μm像素都具有一個(gè)獨(dú)一無二的曝光相位。針對(duì)室外操作的保形涂層使其非常適用于大規(guī)模部署，從而可創(chuàng)建新興智能城市和建筑應(yīng)用。ADIS17001 配備110°視場(FOV)鏡頭，而ADIS17002則配備67°FOV鏡頭。這兩個(gè)選項(xiàng)適用于各種目標(biāo)應(yīng)用，包括停車場監(jiān)控、停車違章執(zhí)法、車流長度檢測和工業(yè)分析。

圖5. ADIS17002：對(duì)角方向（左）、電路板鏡頭側(cè)俯視（中）和背側(cè)（右）。

總的來說，使用節(jié)點(diǎn)分析技術(shù)和對(duì)數(shù)成像器可顯著改進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的視頻應(yīng)用，這也是ADI公司與ADIS1700x模塊產(chǎn)品一起推出的方法。節(jié)點(diǎn)分析而不是云計(jì)算有利于物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展。對(duì)數(shù)成像器具有其競爭產(chǎn)品無法匹敵的優(yōu)勢，可更進(jìn)一步改進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。總之，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的視頻分析應(yīng)用與節(jié)點(diǎn)分析技術(shù)和對(duì)數(shù)成像器相結(jié)合，共同構(gòu)成一個(gè)魯棒的系統(tǒng)級(jí)解決方案。