Камера 5 Мп, модель RA-ASC-5000
Разработка и изготовление 5-мегапиксельной камеры RA-ASC-5000-I были завершены в марте 2022 года. В отличие от моделей ASC-0229 и ASC-0267, эта камера построена не на CCD, а на CMOS-сенсоре. Режимы Double Shutter и Frame Straddling делают её удачным выбором для PIV. Камера может синхронизироваться с лазерным источником и сама синхронизировать его. Режим AOI позволяет выбрать определённую область изображения и тем самым повысить скорость съёмки. Также можно задавать различные разрешения. Эти и десятки других возможностей делают камеру подходящей для множества промышленных и лабораторных задач. Спектральная характеристика и параметры приведены в этом разделе.
Руководство по выбору
Для PIV, DIC и быстрого контроля в широком поле
Пять мегапикселей при 60 кадрах/с и крупные пиксели 4.8 μm. RA-ASC-5000-I оснащена CMOS-сенсором 2592 × 2048 с размером матрицы 12.440 mm × 9.8 mm — это самый крупный CMOS-сенсор среди наших матричных камер. 8-битные данные передаются по USB 3.0 со скоростью 2.54 Gbit/s, рабочая температура — от -30 до +70 °C. Мы создали её для измерения полей скоростей и перемещений в гидродинамических исследованиях и экспериментальной механике, а также для контроля движущихся объектов в широком поле зрения.
- Сенсор
- CMOS
- Эффективные пиксели
- H2592 X V2048 =5M
- Размер пикселя
- 4.8 μm × 4.8 μm
- Размер активной области
- 12.440 mm(H) * 9.8 mm(V)
- Частота кадров
- Макс. 60 Hz
- Спектральный диапазон
- от 400 nm до 700 nm
- Разрядность АЦП
- 8 bit
- Интерфейс
- Порт USB3.0
- Рабочая температура
- от −30 до +70 °C
Пиксель площадью 23 μm² собирает примерно в 4.8 раза больше света, рассеянного мелкими частицами, чем пиксель 2.2 μm. При поле 120 mm каждый пиксель охватывает 46 μm. Так, если частица смещается на 8 пикселей между двумя кадрами с интервалом 16.7 ms, её скорость составляет 22 mm/s.
В аэродинамической трубе или гидроканале 2592 × 2048 пикселей при соотношении сторон 1.27:1 охватывают почти квадратное поле с одинаковым разрешением в обоих направлениях. При 60 кадрах/с можно отслеживать картину течения, меняющуюся в течение десятков миллисекунд.
При поле 200 mm каждый пиксель охватывает 77 μm образца, а подобласти 21 пиксель с шагом 10 пикселей дают около 257 × 203 точек измерения. При интервале 16.7 ms между кадрами каждая стадия нагружения длительностью более 0.1 s фиксируется в нескольких кадрах.
При поле 400 mm каждый из 2592 пикселей по ширине изображения охватывает 154 μm. Деталь, движущаяся со скоростью 1 m/s, смещается между кадрами на 16.7 mm. Для резкого изображения экспозиция должна быть настолько короткой, чтобы деталь за это время сместилась менее чем на один пиксель.
При 60 кадрах/с и полном разрешении 5 Мп событие длительностью несколько сотен миллисекунд записывается в десятках кадров. Встроенная RAM хранит последовательность, пока она передаётся по USB 3.0.
Эту камеру отличают крупные пиксели 4.8 μm и 60 кадров/с при полных 5 Мп. Площадь каждого пикселя — 23 μm², и при коротких экспозициях он собирает примерно в 4.8 раза больше сигнала, чем пиксель 2.2 μm в RA-ASC-9031-I. Поэтому камера хорошо работает даже с импульсным светом малой энергии. В обычном режиме интервал между соседними кадрами — 16.7 ms. В PIV режим Frame Straddling сокращает этот интервал до нескольких микросекунд, поэтому при поле 120 mm можно измерять скорости в несколько метров в секунду. На полной частоте 2592 × 2048 пикселей × 60 кадров × 8 бит дают около 2.55 Gbit/s — практически всю пропускную способность канала 2.54 Gbit/s. Именно поэтому выход 8-битный. Из-за крупного сенсора 12.440 mm для того же поля зрения требуется фокусное расстояние примерно в 2.6 раза больше, чем у моделей с сенсором 4.80 mm.
Фокусное расстояние приблизительно равно рабочему расстоянию × ширину сенсора ÷ ширину поля зрения. С сенсором 12.440 mm для поля 300 mm с расстояния 1 m нужен объектив около 41 mm. Поскольку сенсор крупный, объектив должен формировать круг изображения более 15.8 mm и разрешать детали около 4.8 μm. Освещение должно давать достаточный сигнал за долю кадра 16.7 ms. В PIV подбирайте энергию импульса с учётом площади, охватываемой каждым пикселем, и скорости потока. Версия -I включает FPGA, регулировку усиления и смещения, 8-битный преобразователь, USB 2.54 Gbit/s и встроенную RAM, работает при температуре от -30 до +70 °C; отгрузка — через 3 дня после заказа. Если сцена статична и нужна более высокая детализация, лучше выбрать RA-ASC-9031-I с пикселями 2.2 μm и 12-битным выходом.
| Параметры матричной USB-камеры RA-ASC-5000 | Характеристика |
|---|---|
| Сенсор | CMOS |
| Размер пикселя | 4.8 μm x 4.8 μm |
| Эффективные пиксели | H2592 X V2048 =5M |
| Размер активной области | 12.440 mm(H) * 9.8 mm(V) |
| Спектральный диапазон | от 400 nm до 700 nm |
| Макс. пиксельная частота | 350 MHz — разгон |
| Энергопотребление | 4.2 W |
| Внешнее питание | Не требуется |
| Диапазон рабочих температур | от −30 до +70 °C |
| Операционные системы | Windows 64-bit и Linux |
| Интерфейс связи | Порт USB3.0 |
| Работа с несколькими камерами | Поддерживается |
| Драйвер устройства | Да |
| Примеры кода | Matlab,LabView,C++,C#,VB.Net,Python |
| Руководство по выбору камеры | RA-ASC-5000-I |
|---|---|
| Процессор | FPGA |
| Регулировка усиления | ✓ |
| Регулировка смещения | ✓ |
| Разрядность АЦП | 8 bit |
| Скорость USB | 2.54Gbit/S |
| Встроенная RAM | ✓ |
| Джиттер | < 10 ns |
| Частота кадров | Макс. 60 Hz |
| Диапазон рабочих температур | от −30 до +70 °C |
| Наличие | 3 дня после заказа |