一、Python系列CMOS簡介

安森美Python系列傳感器主要面向工業(yè)級的應(yīng)用，均為全局快門，-40°C~+85°C寬溫級，可設(shè)置曝光拐點，采用像素內(nèi)雙采樣校正技術(shù)具有較高的動態(tài)范圍和一系列噪聲水平抑制措施。具有片上自動曝光控制單元，數(shù)字輸出，10bit ADC轉(zhuǎn)換和720Mbps多通道源同步LVDS數(shù)據(jù)輸出（部分型號支持DPI輸出）。提供單色、彩色和紅外增強（部分系列無紅外增強型號,紅外增強的目的是為了提升夜視性能）三個版本系列的器件。

（1）Python 0.48M

a）808×608有效像素，1/3.6靶面，相元尺寸4.8×4.8μm；

b）單通道LVDS輸出，可編程興趣區(qū)域讀出，最高幀率120fps；

c）6.13×4.93mm小型封裝，功耗最大265mW；

該類小封裝、小靶面、低功耗器件，特別適合工業(yè)機器人、條碼掃描、運動監(jiān)測（雙目視覺）、人臉識別等領(lǐng)域應(yīng)用。

（2）Python 1300系列

該系列包括1.3M（1280×1024）、0.5M（800×600）和0.3M（640×480）像素三組型號。在640×480分辨率時，幀率最高可達815Hz，內(nèi)置HDR曝光拐點設(shè)計（據(jù)說安森美不再保證該項性能），支持DPI并行輸出和1~4通道LVDS輸出。該型號的一個亮點是寬動態(tài)和高幀率，特別是高幀率特性，在模式識別如焊縫、輪轂、水電表等，高速運動掃描、高速運動機器手和ADAS等領(lǐng)域有著較好的表現(xiàn)。

（3）Python 5000系列

該系列包括5M（2592×2048）、2M（1920×1200）兩組型號，在1920×1080分辨率時幀率最高可達255Hz，1、2、4、8通道LVDS輸出，具有片上CDS特性。該系列為全局快門在較高分別率時仍然有較高幀率和較高的動態(tài)范圍，且提供近紅外增強型器件，比較適合道路監(jiān)控抓拍、行業(yè)無人機、安防、機器視覺應(yīng)用的領(lǐng)域。

（4）Python 25K/16K/12K

該系列提供25K（5120×5120 ASP-H）、16K（4096×4096 ASP-H）、12K（4096×3072 3/4）三個型號，具有近紅外增強版本，具有片上CDS特性，32/16/8/4通道LVDS輸出，在5120×5120像素輸出時幀率可達80Hz。 該型號屬于比較高端的，在高性能行業(yè)無人機、視覺SLAM、金屬裂縫檢測、摘選機器人、SMT貼片機等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

二、方案概述

（1）硬件方案

Python系列CMOS一般選用FPGA硬件方案（至少CMOS接口必須是），一般的，會有以下搭配：

搭配方案一：單FPGA方案，這個工業(yè)檢測和機器人領(lǐng)域用得比較多，一般選用Xilinx和Altera的主流FPGA型號實現(xiàn)，算法在FPGA實現(xiàn)，輸出圖像或檢測結(jié)果到主控計算機或直接作用執(zhí)行機構(gòu)。

搭配方案二：FPGA + DSP，這個方案在機器視覺、高速運動掃描、金屬裂縫檢測等領(lǐng)域用得較多，前端是FPGA做接口或部分算法，FPGA一般用Xilinx、Altera或Lattice的主流型號實現(xiàn)，邏輯規(guī)模一般不需要太大，40K以下足矣。DSP承擔(dān)主要的算法工作，DSP一般會選用TI的C6000系列以保證足夠的浮點定點計算性能。

搭配方案三：FPGA + MCU，這個方案在雙目視覺、監(jiān)控等領(lǐng)域用得比較多，FPGA可以是Lattice的低成本專用套片，應(yīng)用在MCU上做，MCU可以是海思、高通或全智的主流型號。

（2）軟件應(yīng)用方案

軟件上根據(jù)不同的應(yīng)用會有不同的實現(xiàn)方案，這里無法統(tǒng)一描述。但是，一般需要在FPGA前端至少做Sensor的非均勻性校正，針對固定漂移（offset）的FPN校正和系數(shù)漂移（gain）的PRNU校正。