利用容易使用的相機模組，在下一個應用中添加機器視覺功能

視覺是迄今最重要的感官。我們處理日常業務時接收到的所有資訊，大約 80% 來自我們的眼睛。我們的視覺輸入處理速度飛快；早在 2014 年，麻省理工學院 (MIT) 的神經科學家就發現，大腦僅需 13 毫秒 (ms) 就可將肉眼看到的東西構成一幅完整的影像。

有鑑於視覺的重要性，許多人想在機器中添加視覺感測器也不足為奇。在產品中添加機器視覺功能將可引進眾多能力，若用其他方法可能難以甚至無法達成。例如，若在裝配線上安裝檢驗機，就可及早在製造過程中找出缺陷，又或者用倉庫機器人檢查產品的有效期限。

這當中的困難點在於模仿人眼的立體高解析度彩色視覺。幸好，對於大多數工業應用來說，這種高效能並非必備條件。舉例而言，假設您想用一台機器檢查條碼。在此情況下，您的感測器並不需要高畫素或看見顏色，只需簡易的鏡頭，不需要寬廣或深遠的視野，並且系統的資訊處理速度不用特別快。因此您可在眾多便宜、可靠的商用視覺系統中挑選適合任務的產品。

您可以挑選對可見光譜上方和下方之電磁波長敏感的感測器，藉此彌補人眼的不足。例如，添加紅外線 (IR) 功能就相對簡單，還可讓機器看到人眼看不到的東西。

挑選主動式感測器是一回事，但您的視覺系統還需要更多，包括鏡頭和固定架、從感測器到應用處理器的電氣連接，以及支援工作的電子元件和軟體。因此，要搭配和測試各種感測器和鏡頭的替代品既耗時又昂貴，例如要捕捉寬廣場景用的超廣角鏡頭，或較傳統配置用的一般用途鏡頭。

緊湊且構造完美

STMicroelectronics 推出的 CAM-55G0/CAM-56G3/CAM-66GY Camera Promodule 能讓開發流程更輕鬆。Promodule 專為開發目的而設計，含有需要的影像感測器、鏡頭固定架、鏡頭和隨插即用的扁平撓性纜線 (FFC) 連接 (圖 1)。完成開發流程後，STMicroelectronics 建議您與該公司合作尋求商業解決方案。

圖 1：CAM-55G0/CAM-56G3/CAM-66GY Promodule 由鏡頭、鏡頭固定架、感測器板和 FFC 纜線組成。(圖片來源：STMicroelectronics)

Promodule 體積小，佔地面積為 5 或 6.5 ^{mm 2}。以一個緊湊的低功率影像感測器為基礎，尺寸為 2.73 x 2.16 mm (圖 2)。此感測器的佔地面積適合尺寸受限的裝置，如擴增實境／虛擬實境 (AR/VR) 眼鏡或個人電子產品，能在可見光和近紅外線光譜下工作，可提供 644 x 604 像素 (0.38 MP) 的解析度。

圖 2：Promodule 核心的光學感測器尺寸僅有 2.73 x 2.16 mm。(圖片來源：STMicroelectronics)

Promodule 採用 MIPI 相機序列介面 2 (CSI-2)，這是一種廣泛採用的高速協定，可將靜態和視訊影像從感測器傳輸到應用處理器。這些感測器還具有自動暗部校準、缺陷像素校正，以及類比和數位增益功能。

利用不同鏡頭達成機器視覺

STMicroelectronics 能讓您輕鬆嘗試不同的機器視覺選項。有多種 Promodule 公版設計可供選擇，並具有多種鏡頭和光學配置。隨附焦距鏡頭，且在無塵室環境中進行膠合和測試，並配有相同的撓性印刷電路 (FPC) 對板連接器和引腳配置。如此就可使用相同的開發工具和光學參數，對不同鏡頭的 Promodule 快速進行隨插即用配置。

開發工作有兩種選擇。您可以使用 STEVAL-EVK-U0I1 USB 套件 (圖 3) 並連接 STEVAL-55G1MBI1 S 板，其含有已安裝的相機組件 (圖 4)，或可使用 STEVAL-CAM-M0I1 P 板，並將其連接到您喜愛的嵌入式處理平台。若選 P 板，就要另外購買 Promodule。帶有 S 板的評估套件可以透過 USB 連接到 PC，若用 P 板進行開發，則要在嵌入式處理平台上完成。

圖 3：STEVAL-55G1MBI1 S 板要插入到 STEVAL-EVK-U0I1 USB 套件中；此套件可透過 USB 連接器接至 PC。(圖片來源：STMicroelectronics)

圖 4：STEVAL-55G1MBI1 S 板含有已安裝的相機組件。(圖片來源：STMicroelectronics)

有提供評估用的圖形使用者介面 (GUI) 軟體與 Linux 驅動程式，可在 STMicroelectronics 下載。

結論

在應用中添加機器視覺可引進吸引人的新功能。然而，要在市場眾多的商業解決方案中挑選最佳系統，既耗時又具有挑戰性。STMicroelectronics 的 Promodule 和相關軟體可簡化設計和開發流程。能讓您嘗試不同的鏡頭與光學配置，只要將不同的 Promodule 插入到評估套件或嵌入式處理平台即可。