發(fā)布者:菲涅爾 發(fā)布時間:1970-01-01
相機會產(chǎn)生大量熱量,尤其是最新的高分辨率相機芯片,它們以高幀率運行,例如On Semi Vita25k和Python 25k,AMS CMOSIS的CMV12k和CMV50k,Gpixel的GMAX3265和GSPRINT4521。這些熱量主要來自相機芯片(圖像讀出)和FPGA(圖像處理)。要讓相機高效的散熱,因為熱量過多溫度過高會損壞相機芯片和FPGA。此外,圖像上噪聲會隨著溫度的升高而增加。
對于相機制造商,有幾個選擇來進(jìn)行熱量管理:
熱量管理的最佳選擇是,設(shè)計相機芯片控制和圖像處理系統(tǒng)架構(gòu),以最大程度地提高每毫瓦功耗的計算量從而在最開始減少熱量的產(chǎn)生。
還可以將機械結(jié)構(gòu)設(shè)計為具有更高效的熱傳導(dǎo)特性,以便將來自相機芯片和FPGA的熱量有效地傳導(dǎo)至相機外殼。到達(dá)相機外殼后,熱量會轉(zhuǎn)移到環(huán)境中,這可以通過將熱量轉(zhuǎn)移到相機周圍的空氣中或通過金屬散熱片(在系統(tǒng)級別上連接到相機)來實現(xiàn)。
另一種選擇是在相機中安裝風(fēng)扇以通過氣流冷卻相機。
第二種選擇需要權(quán)衡,因為使用風(fēng)扇在設(shè)計和測量精度上存在明顯的缺點:
1. 風(fēng)扇會增加功耗,而更多的功耗會導(dǎo)致更多的熱量。例如,無風(fēng)扇相機的功耗可能為8W,相比之下,帶風(fēng)扇相機的功耗約為18W。
2. 風(fēng)扇可能會引起振動,從而影響您的測量。使用多個相機進(jìn)行測量時,這個問題更明顯。
3. 風(fēng)扇降低了系統(tǒng)的可靠性–運動中的機械部件需要維護。
4. 風(fēng)扇轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生灰塵,而且當(dāng)風(fēng)扇移動空氣時,也會將灰塵帶到光路中。
5. 最后,風(fēng)扇可能會影響相機的外形尺寸設(shè)計(相機的寬度和重量增加一倍以上)。通常,與相機相比,風(fēng)扇相對較大。而較小的風(fēng)扇效率也較低。
由于風(fēng)扇具有上述缺點,Adimec設(shè)計了不帶風(fēng)扇的相機,并優(yōu)化了機械結(jié)構(gòu),以使熱量從相機芯片和FPGA均勻分布并有效地轉(zhuǎn)移到相機外殼。這樣可以使相機保持緊湊設(shè)計。如果需要額外的冷卻,系統(tǒng)集成商可以將相機連接至系統(tǒng)(相機支架)或者散熱器,即一個大的金屬表面。
使用風(fēng)扇的相機通常在機械上設(shè)計不佳,但更重要的是,它們的相機芯片控制和圖像處理系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計不佳,需要使用過多的計算負(fù)荷和不必要的內(nèi)存操作。
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