12MP 4K modul USB endoskopu s automatickým ostřením a 8 stmívatelnými LED diodami

Přehled produktu

Tento 12MP modul USB endoskopu s automatickým ostřením je určen pro inspekční zařízení OEM, které vyžaduje detailní zobrazení napříč měnícími se pracovními vzdálenostmi. Jeho 1/3,06palcový CMOS snímač poskytuje maximální velikost obrazu 3840 × 3104, zatímco systém automatického ostření pokrývá cíle od přibližně 3,5 cm do nekonečna.

Osm bílých LED diod SMD obklopuje čočku a podporuje nastavitelný jas pro tmavé dutiny a reflexní povrchy. Integrovaný DSP se stará o zpracování obrazu a rozhraní USB 2.0 UVC zjednodušuje připojení ke kompatibilnímu hostiteli. Modul je k dispozici jako kompaktní holá konfigurace a jako větší konfigurace s ocelovým pláštěm pro projekty vyžadující dodatečnou mechanickou ochranu.

Modul lze hodnotit pro průmyslové boroskopy, nástroje pro údržbu, výzkumné zobrazovací systémy a vývoj lékařských nebo veterinárních zařízení. Konečný výrobce zařízení zůstává odpovědný za ověřování výkonu obrazu, těsnění, elektrickou bezpečnost, materiály, postupy čištění nebo sterilizace a platné regulační požadavky.

Výhody produktu

• 12MP CMOS zobrazení s maximálním výstupem 3840 × 3104

• Autofokus od přibližně 3,5 cm do nekonečna

• Až 30 snímků za sekundu s podporovanou konfigurací komprimovaného výstupu

• 80,9° diagonální zorné pole pro vyvážené pokrytí

• Světelnost F/2,2 pro účinnost osvětlení na blízko

• Osm stmívatelných 4500–5000K bílých LED diod

• Integrovaný DSP s ovládáním obrazu AEC, AGC a AWB

• USB 2.0 UVC připojení pro kompatibilní hostitelské systémy

• Volby struktury s holým modulem a ocelovou skořepinou

• 5V napájení a označené hardwarové snapshot připojení

12MP 4K zobrazení

Maximální rozlišení 3840 × 3104

1/3,06palcový CMOS snímač využívá velikost pixelu 1,12 μm × 1,12 μm a poskytuje výstup až 3840 × 3104. Obsluha tak získá více obrazových informací pro dokumentování povrchů, porovnávání součástí a prohlížení malých vizuálních prvků, než může poskytnout modul s nižším rozlišením při stejném orámování.

Samotné rozlišení neurčuje, zda lze závadu identifikovat. Výkon objektivu, pracovní vzdálenost, kontrast povrchu, osvětlení, komprese, změna měřítka displeje a pohyb – to vše ovlivňuje viditelný výsledek. Před schválením specifikace obrazu by měl být vzorek testován se skutečným cílem, požadovanou vzdáleností pohledu a zamýšleným hostitelským softwarem.

Modul využívá 10bitové ADC zpracování. Automatická expozice, automatické zesílení a automatické vyvážení bílé pomáhají systému reagovat na měnící se podmínky jasu a barev, ale stále může být zapotřebí vyladění obrazu OEM, když se cílové materiály nebo kontrolní prostředí podstatně liší od obecné testovací scény.

Snímková frekvence a šířka pásma USB

Uvedená maximální snímková frekvence je až 30 snímků za sekundu při 12 MP při použití podporované konfigurace komprimovaného videa. Skutečný výkon závisí na zvoleném formátu UVC, hostitelském řadiči, šířce pásma USB, softwarovém dekodéru a počítači nebo vestavěném procesoru.

Pokud aplikace vyžaduje nekomprimovaný výstup, velmi nízkou latenci nebo nepřetržité nahrávání při maximálním rozlišení, je třeba požadované rozlišení, snímkovou frekvenci a formát potvrdit společně. Označení 12MP neznamená, že každý hostitel může zobrazit nebo zaznamenat 3840 × 3104 při 30 snímcích za sekundu v každém výstupním formátu.

Autofokus od 3,5 cm do nekonečna

Mechanismus autofokusu je určen pro zařízení, kde se během pozorování mění vzdálenost mezi objektivem a cílem. Může snížit množství pohybu sondy dopředu a dozadu potřebné při kontrole povrchů v různých hloubkách.

Uvedený rozsah ostření začíná přibližně na 3,5 cm a sahá do nekonečna. Pro podrobné kontroly by měla být preferovaná pracovní vzdálenost stanovena podle nejmenšího prvku, který musí zůstat viditelný, požadovaného pokrytí pole a dostupného osvětlení LED.

Výkon autofokusu by měl být testován na skutečném cíli. Vysoce reflexní povrchy, průhledné materiály, oblasti s nízkou texturou, pohybující se kapalina, pára nebo suspendované částice mohou způsobit, že zaostření bude méně stabilní. V závislosti na konfiguraci OEM může být chování zaostření vyladěno, omezeno nebo uzamčeno pro aplikaci s řízenou pracovní vzdáleností.

80,9° FOV a F/2,2 optika

Objektiv poskytuje 80,9° diagonální zorné pole. To nabízí širší pokrytí než úzké inspekční čočky a zároveň se vyhne extrémní perspektivě spojené s velmi širokoúhlou optikou.

Světelnost F/2,2 podporuje sběr světla v kompaktním optickém systému. Jas obrazu stále závisí na výstupu LED, vzdálenosti cíle, odrazivosti, expozici snímače a ochranném okně nebo struktuře ocelového pláště použitého v dokončeném zařízení.

Pro porovnání rozměrů, měření nebo analýzu strojového vidění by měl být finální optický systém zkalibrován. Zorné pole a počet pixelů samy o sobě neurčují přesnost měření ani výkon zkreslení od okraje k okraji.

Osm stmívatelných bílých LED

Kolem přední čočky je uspořádáno osm bílých LED diod SMD, které osvětlují blízké cíle v tmavých dutinách. Uvedená barevná teplota je 4500–5000 K, což poskytuje zdroj neutrálního bílého světla pro běžné kontrolní zobrazování.

Jas lze upravit pomocí vybrané konfigurace hardwarového stmívání. To je užitečné při přechodu mezi tmavými, savými materiály a leštěným kovem, mokrými povrchy nebo jinými reflexními předměty. Snížení výkonu LED může omezit oslnění a přeexponování na blízko, zatímco jeho zvýšení může zlepšit viditelnost, když je cíl dále od objektivu.

Výsledek osvětlení by měl být vyhodnocen po instalaci kamery do konečné struktury distálního hrotu. Krycí sklo, ochranné okénko, zapuštěná poloha čočky nebo reflexní ocelový okraj mohou změnit rozložení osvětlení. Kupující, kteří porovnávají jiná uspořádání osvětlení, si mohou prohlédnout řadu modulů LED endoskopických kamer.

Volby holého modulu a ocelového pláště

Φ12,5 mm holá konfigurace

Kompaktní holá konfigurace je uvedena na přibližně Φ12,5 mm. Je určen pro výrobce zařízení, kteří zajistí okolní kryt, montážní konstrukci, odlehčení tahu a utěsnění vůči okolnímu prostředí ve svém vlastním zařízení.

Holý modul by neměl být vystaven přímému mechanickému zatížení, čisticím kapalinám nebo opakované manipulaci. Zákazníkem navržené pouzdro musí podporovat desku plošných spojů a optickou sestavu, aniž by přenášelo napětí kabelu nebo namáhání sestavy na čočku a snímač.

Konfigurace Φ14,5 mm Steel-Shell

Chráněná konfigurace používá ocelový plášť přibližně Φ14,5 mm. Referenční výkres ukazuje válcovou konstrukci s předním čelem s osmi LED, vnitřní sekcí DSP a závitovými mechanickými rozhraními označenými M14 × 0,5 a M13,7 × 0,5.

Seznam produktu identifikuje určenou konfiguraci ocelového pláště jako IP67. Toto hodnocení by mělo být potvrzeno ve schválené projektové specifikaci a platí pouze pro testovanou konfiguraci. Kompletní endoskop – včetně vstupu pro kabel, spojů, konektoru, rukojeti a jakékoli kloubové konstrukce – vyžaduje vlastní ověření těsnění.

Uvedená délka modulu je 36,6 mm. Protože mechanické detaily se mohou mezi holými verzemi a verzemi s ocelovým pláštěm lišit, měl by schválený rozměrový výkres řídit návrh zařízení a přijetí do výroby.

DSP a Pin rozhraní

Integrovaný DSP podporuje zpracování obrazu v blízkosti hlavy kamery. Dodávané schéma pinů identifikuje následující připojení:

• LED 5V pro osvětlovací obvod

• SNAP pro hardwarový vstup pro ovládání snímku

• GND pro společné uzemnění

• DP a DM pro rozdílová data USB

• 5V pro napájení modulu kamery

Návrhář zařízení by měl před sestavením prototypu kabelového svazku potvrdit orientaci konektoru, pořadí kolíků, požadavky na proud, logiku spouštění snímku a způsob uzemnění. Přivedení napájení na nesprávný kolík nebo umožnění tomu, aby proudy motoru a LED sdílely nevhodnou zpětnou cestu, může ovlivnit stabilitu obrazu nebo poškodit modul.

Kabel a konektor vyžadují odlehčení tahu. Opakované ohýbání by se mělo držet stranou od vstupu do hlavy kamery a jakýchkoli pájených nebo krimpovaných zakončení.

Integrace USB 2.0 UVC

Modul využívá rozhraní USB 2.0 a podporuje provoz UVC s kompatibilními hostiteli. UVC může snížit práci na vývoji ovladače, protože uznávané hostitelské systémy mohou přijímat video stream přes standardní rozhraní video třídy.

Standardní seznam produktů pojmenovává Windows XP a Windows 7. Ostatní platformy podporující UVC – včetně novějších verzí Windows, macOS, Linux a Android – by měly být ověřeny pomocí vybraného firmwaru, konektoru, hostitele nebo ovladače OTG a aplikačního softwaru.

U projektu OEM potvrďte:

• Požadované rozlišení a snímková frekvence

• MJPEG nebo jiný podporovaný výstupní formát

• USB host nebo funkce OTG

• Typ konektoru a délka kabelu

• Chování při zadávání snímků

• Způsob ovládání LED stmívání

• Požadavky na náhled softwaru a záznam

• Napájení dostupné od hostitele

Vývojáři zařízení, kteří porovnávají digitální konfigurace, si mohou prohlédnout širší řadu modulů USB endoskopických kamer.

Kontrola obrazu a provozní podmínky

Automatické řízení expozice upravuje integrační nastavení podle změny jasu scény. Automatické řízení zisku může zvýšit obrazový signál v tmavších podmínkách, zatímco automatické vyvážení bílé kompenzuje barevné charakteristiky LED a cíle. Tyto funkce podporují všeobecné zobrazení, ale mohou vyžadovat ladění specifické pro projekt tam, kde je kritická konzistence barev nebo úroveň šumu.

Modul je určen pro napájení 5V a je uveden pro provoz od 0°C do 50°C. Toto je provozní rozsah komponent, nikoli teplotní hodnocení pro sterilizaci, chemické čištění nebo kompletní utěsněnou sondu.

Tepelný výkon by měl být kontrolován pomocí LED při zamýšleném jasu a pracovním cyklu. Holý modul spoléhá na zákaznický kryt pro mechanickou podporu a řízení tepla, zatímco ocelový plášť mění přenos tepla a vystavení okolnímu prostředí. Žádná ze struktur neodstraňuje potřebu validovat finální sestavu.

Projekty vyžadující chráněné sondy mohou porovnat možnosti vodotěsného modulu kamery endoskopu, ale hodnocení ochrany musí odpovídat skutečným podmínkám kapaliny, tlaku, trvání a čištění.

Oblasti použití

Zařízení průmyslového boroskopu

Modul může podporovat kontrolní zařízení používaná pro motory, převodovky, hydraulické komponenty, opracované dutiny, vnitřky potrubí a sestavy, které nelze přímo pozorovat. Automatické ostření je užitečné při změně cílové vzdálenosti, zatímco nastavitelné LED diody pomáhají zvládat tmavé oblasti a reflexní kovové povrchy.

Pro letecký, chemický, ropný, vlhký nebo úlomky naplněná prostředí musí být hotová sonda kvalifikována pro očekávanou teplotu, vibrace, kapalinu, tlak a otěr. V rámci řady modulů průmyslových endoskopických kamer je k dispozici více konfigurací specifických pro aplikaci.

Nástroje pro údržbu a infrastrukturu

Kameru lze integrovat do nástrojů údržby pro HVAC průchody, odvodňovací systémy, dutiny ve stěnách, kryty zařízení a další omezené prostory. Kompletní konstrukce zařízení určuje délku zasunutí, kloubový spoj, ochranu kabelu a to, zda lze kameru bezpečně používat ve vlhkých nebo kontaminovaných oblastech.

Výzkumné a dokumentační systémy

12MP výstup může podporovat laboratorní pozorování, dokumentaci vzorků, porovnávání komponent a další zobrazovací úlohy, které využívají detailní statické snímky. Konečná vzdálenost objektivu od cíle a geometrie osvětlení by měly být stanoveny testováním vzorku.

Vývoj lékařského a veterinárního vybavení

Modul může být hodnocen jako zobrazovací komponenta pro lékařské, zubní, ORL, dermatologické nebo veterinární pozorovací zařízení. Nejedná se o kompletní zdravotnický prostředek. Výrobce zařízení musí definovat zamýšlené použití a doplnit příslušný materiál, biologickou kompatibilitu, elektrickou bezpečnost, čištění nebo sterilizaci, řízení rizik, klinický výkon a regulační práce.

Konfigurace OEM a schválení vzorku

Diskuse o konfiguraci OEM mohou zahrnovat:

• Holá nebo ocelová mechanická konstrukce

• Požadavky na průměr, délku balení a závit

• Zorné pole objektivu a chování autofokusu

• Pevné nebo omezené zaostření pro kontrolované vzdálenosti

• Jas LED, způsob ovládání a teplota barev

• Délka kabelu, konektor a odlehčení tahu

• Výstupní formát USB a kombinace snímkové frekvence

• Snapshot vstup a integrace řídicí desky

• Expozice, zisk, vyvážení bílé a barevné ladění

• Úroveň ochrany a způsob těsnění

• Množství vzorku a očekávaný objem výroby

Změny optiky, osvětlení, kabelu nebo firmwaru mohou ovlivnit kvalitu obrazu, šířku pásma, teplo, výkon, cenu a dodací lhůtu. Pokud standardní konfigurace neodpovídá cílovému zařízení, použijte službu modulu vlastní endoskopické kamery.

Praktický proces schvalování vzorků zahrnuje:

1. Potvrďte dostupný průměr, pevnou délku a montážní závity.

2. Definujte velikost cíle, vzdálenost a pokrytí pole.

3. Vyberte holou konstrukci nebo konstrukci s ocelovým pláštěm.

4. Potvrďte formát USB, hostitelskou platformu a požadovanou snímkovou frekvenci.

5. Vyzkoušejte automatické zaostřování na skutečné cílové povrchy.

6. Zkontrolujte jas LED, oslnění a barevnou odezvu.

7. Ověřte nepřetržité streamování, chování snímků a nahrávání.

8. Změřte nárůst teploty při zamýšleném pracovním cyklu LED.

9. Kompletní těsnicí a environmentální testy pro finální sondu.

10. Před výrobou zmrazte schválený výkres, firmware, kabel a kontrolní kritéria.

Technické specifikace

Nejčastější dotazy

Může USB 2.0 přenášet 12MP video při 30 snímcích za sekundu?

Uvedený výkon 30 snímků za sekundu závisí na použití podporované konfigurace komprimovaného výstupu a schopného hostitele. Během testování vzorků společně ověřte rozlišení, formát videa, USB řadič, dekodér a nahrávací software.

Kdy je autofokus užitečnější než pevné ostření?

Autofokus je užitečný, když se změní cílová vzdálenost nebo když operátor potřebuje pozorovat povrchy v několika hloubkách. Pevné nebo uzamčené ohnisko může být opakovatelnější, když zařízení vždy pracuje v jedné kontrolované pracovní vzdálenosti.

Lze polohu autofokusu zablokovat?

Řízení zaostření lze prodiskutovat u konfigurace OEM. V závislosti na zvoleném firmwaru a hardwaru může být chování ostření omezeno nebo uzamčeno, aby se omezilo nechtěné přeostřování ve scénách s nízkou texturou, reflexních scénách nebo scénách plných částic.

Jak se stmívá osm LED diod?

Standardní konfigurace může využívat hardwarové ovládání jasu. Projekt OEM může vyhodnotit inline řízení nebo jinou podporovanou metodu řídicí desky. Před schválením kabelového svazku a firmwaru potvrďte požadovaný přístup ovládání.

Jaký je rozdíl mezi verzemi Φ12,5 mm a Φ14,5 mm?

Volba Φ12,5 mm je kompaktní holá konfigurace určená pro integraci do vlastní skříně zákazníka. Možnost přibližně Φ14,5 mm přidává ocelový plášť a přední konstrukci s osmi LED diodami, jak je znázorněno na referenčním výkresu.

Pokrývá stupeň krytí IP67 celý endoskop?

Ne. Tento seznam se vztahuje na určenou konfiguraci kamery s ocelovým pláštěm. Kabelové vstupy, spoje, konektory, rukojeti a zbytek hotového zařízení vyžadují samostatný návrh těsnění a ověření.

Lze tento modul použít ve zdravotnickém zařízení?

Může být vyhodnocen jako zobrazovací komponenta, ale celý zdravotnický prostředek musí být vyvinut a ověřen pro jeho zamýšlené použití. Výrobce zařízení je odpovědný za materiály, biokompatibilitu, elektrickou bezpečnost, čištění nebo sterilizaci, řízení rizik, výkon a shodu s předpisy.

Zaručuje 12MP, že budou viditelné velmi malé vady?

Ne. Detekovatelnost závisí na velikosti defektu, kontrastu, pracovní vzdálenosti, výkonu čočky, osvětlení, kompresi a zobrazení. Schválení by mělo být založeno spíše na vzorových snímcích skutečného cíle než na samotném rozlišení.

Jaké informace jsou vyžadovány pro cenovou nabídku?

Uveďte aplikaci, dostupný průměr a tuhou délku, cílovou pracovní vzdálenost, požadované zorné pole, hostitelský systém, rozlišení a snímkovou frekvenci, formát USB, požadavky na kabel a konektor, způsob ovládání LED, provozní prostředí, požadavek na ochranu, množství vzorků a očekávaný objem výroby.