工业相机

工业相机是机器视觉系统的关键要素。相机系统基于CMOS成像器、SoC或FPGA以及各种用于传输图像的接口。所有这些功能都需要一个强大的计时设备——能够在所需的频率下可靠地运行，并严苛的工业环境。SiTime基于MEMS的时钟解决方案提供所需的各种频率和功能，以及在各种动态条件下都能保持的稳健性。

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工业相机是机器视觉系统的关键组成部分。典型应用包括基于成像的自动检测、过程控制、机器人引导、监控、显微镜检查、运动分析、测绘、文档数字化以及医学成像。相机收集的数据通常由计算机处理，有时可能包含人工智能。

摄像系统基于CMOS成像器、SoC或FPGA处理器，以及用于将图像传输到“外部世界”的接口。根据具体应用，成像器的选择分辨率和帧率各不相同。CMOS图像传感器的尺寸也各不相同。一般而言，传感器尺寸越大，动态范围和信噪比（SNR）就越高。

SoC 或 FPGA 负责处理图像传感器收集的数据。典型的处理过程包括根据原始传感器数据创建可用的静态图像或视频流，并对其进行压缩以便传输。诸如模式识别之类的更高级的处理可以在相机内部或中央计算机中执行。

有多种接口可将相机连接到机器视觉系统的其他元件。最常见的接口包括以太网、USB、GMSL（ADI公司）、V3-Link和FPD-Link（德州仪器）。也可以使用Wi-Fi或专有无线接口。

典型的CMOS成像器需要6 MHz至72 MHz之间的固定频率时钟。一般来说，传感器数据速率越高，时钟频率就越高。数据速率主要取决于三个特性：

• 分辨率，与传感器尺寸（范围从 5 x 4 毫米到 54 x 40 毫米）和像素间距有关
• 每秒帧数
• 每像素位数

作为数字器件，SoC 和 FPGA 可以轻松使用 10 至 40 MHz 范围内的单端振荡器（例如 SiT1603）进行时钟控制。如果需要实时时钟计时，可以添加可选的 32.768 kHz 振荡器。低功耗振荡器（例如 SiT1811）功耗仅为 6 μA，可在待机模式下实现精确计时。

接口时钟取决于芯片组；一般来说：

• 单端 25 MHz 以太网
• 单端 48 MHz 或差分 100 MHz 的 USB
• 具有频率为 25 MHz 的单端时钟的 GMSL
• V3-Link 和 FPD-Link，单端频率范围为 25 MHz 至 100 MHz

SiTime 优势

• 与基于晶体的振荡器相比，稳定性提高了 2 倍，抖动降低了 10 倍
• EMI 抗扰度比基于晶体的振荡器高出 50 倍
• EMI 降低功能
• 抗冲击和抗震性能提高 30 倍
• 工厂可编程为任何频率
• 宽工作温度（-40°C 至 105°C）
• 业界领先的小型封装尺寸低至 1.5 x 0.8 mm CSP