Module de caméra endoscopique USB 12MP 4K à mise au point automatique avec 8 LED à intensité variable

Présentation du produit

Ce module de caméra endoscopique USB à mise au point automatique de 12 MP est conçu pour les équipements d'inspection OEM qui nécessitent une imagerie détaillée sur des distances de travail changeantes. Son capteur CMOS 1/3,06 pouces offre une taille d'image maximale de 3840 × 3104, tandis que le système de mise au point automatique couvre des cibles d'environ 3,5 cm à l'infini.

Huit LED SMD blanches entourent la lentille et prennent en charge une luminosité réglable pour les cavités sombres et les surfaces réfléchissantes. Un DSP intégré gère le traitement de l'image et l'interface USB 2.0 UVC simplifie la connexion à un hôte compatible. Le module est disponible sous forme de configuration nue compacte et sous forme de configuration à coque en acier plus grande pour les projets nécessitant une protection mécanique supplémentaire.

Le module peut être évalué pour les endoscopes industriels, les outils de maintenance, les systèmes d'imagerie de recherche et le développement d'équipements médicaux ou vétérinaires. Le fabricant de l'équipement final reste responsable de la validation des performances d'image, de l'étanchéité, de la sécurité électrique, des matériaux, des procédures de nettoyage ou de stérilisation et des exigences réglementaires applicables.

Avantages du produit

• Imagerie CMOS 12MP avec une sortie maximale de 3840 × 3104

• Autofocus d'environ 3,5 cm à l'infini

• Jusqu'à 30 ips avec une configuration de sortie compressée prise en charge

• Champ de vision diagonal de 80,9° pour une couverture équilibrée

• Ouverture F/2.2 pour une efficacité d'éclairage à courte portée

• Huit LED blanches dimmables de 4 500 à 5 000 K

• DSP intégré avec contrôles d'image AEC, AGC et AWB

• Connexion USB 2.0 UVC pour les systèmes hôtes compatibles

• Options de structure à module nu et à coque en acier

• Alimentation 5 V et connexion instantanée matérielle étiquetée

Imagerie 12MP 4K

Résolution maximale 3840 × 3104

Le capteur CMOS 1/3,06 pouces utilise une taille de pixel de 1,12 μm × 1,12 μm et fournit une sortie jusqu'à 3 840 × 3 104. Cela donne à l'opérateur plus d'informations sur l'image pour documenter les surfaces, comparer les composants et examiner les petites caractéristiques visuelles qu'un module de résolution inférieure ne peut fournir avec le même cadrage.

La résolution à elle seule ne détermine pas si un défaut peut être identifié. Les performances de l'objectif, la distance de travail, le contraste de la surface, l'éclairage, la compression, la mise à l'échelle de l'affichage et le mouvement affectent tous le résultat visible. Un échantillon doit être testé avec la cible réelle, la distance de visualisation requise et le logiciel hôte prévu avant que la spécification de l'image ne soit approuvée.

Le module utilise le traitement ADC 10 bits. L'exposition automatique, le gain automatique et la balance des blancs automatique aident le système à répondre aux conditions changeantes de luminosité et de couleur, mais un réglage de l'image OEM peut toujours être nécessaire lorsque les matériaux cibles ou l'environnement d'inspection diffèrent considérablement d'une scène de test générale.

Fréquence d'images et bande passante USB

La fréquence d'images maximale indiquée peut atteindre 30 ips à 12 MP lorsqu'une configuration vidéo compressée prise en charge est utilisée. Les performances réelles dépendent du format UVC sélectionné, du contrôleur hôte, de la bande passante USB, du décodeur logiciel et de l'ordinateur ou du processeur intégré.

Si une application nécessite une sortie non compressée, une latence très faible ou un enregistrement continu à une résolution maximale, la résolution, la fréquence d'images et le format requis doivent être confirmés ensemble. Une étiquette 12MP ne signifie pas que chaque hôte peut afficher ou enregistrer 3840 × 3104 à 30 ips dans tous les formats de sortie.

Autofocus de 3,5 cm à l'infini

Le mécanisme de mise au point automatique est destiné aux équipements où la distance entre l'objectif et la cible change pendant l'observation. Il peut réduire la quantité de mouvement de sonde vers l'avant et vers l'arrière nécessaire lors de l'inspection de surfaces à différentes profondeurs.

La plage de mise au point indiquée commence à environ 3,5 cm et s'étend jusqu'à l'infini. Pour des inspections minutieuses, la distance de travail préférée doit être établie en fonction de la plus petite caractéristique qui doit rester visible, de la couverture de champ requise et de l'éclairage LED disponible.

Les performances de la mise au point automatique doivent être testées sur la cible réelle. Les surfaces hautement réfléchissantes, les matériaux transparents, les zones à faible texture, les liquides en mouvement, la vapeur ou les particules en suspension peuvent rendre l'acquisition de la mise au point moins stable. En fonction de la configuration OEM, le comportement de mise au point peut être ajusté, restreint ou verrouillé pour une application avec une distance de travail contrôlée.

Champ de vision de 80,9° et optique F/2,2

L'objectif offre un champ de vision diagonal de 80,9°. Cela offre une couverture plus large qu'une lentille d'inspection étroite tout en évitant la perspective extrême associée aux optiques à très grand angle.

L'ouverture F/2.2 prend en charge la collecte de lumière dans le système optique compact. La luminosité de l'image dépend toujours de la puissance de la LED, de la distance cible, de la réflectivité, de l'exposition du capteur et de la fenêtre de protection ou de la structure en acier utilisée dans l'appareil terminé.

Pour une comparaison dimensionnelle, une mesure ou une analyse de vision industrielle, le système optique final doit être calibré. Le champ de vision et le nombre de pixels n'établissent pas à eux seuls la précision des mesures ou les performances de distorsion bord à bord.

Huit LED blanches à intensité variable

Huit LED SMD blanches sont disposées autour de la lentille avant pour éclairer les cibles proches dans les cavités sombres. La température de couleur indiquée est de 4 500 à 5 000 K, fournissant une source de lumière blanc neutre pour l’imagerie d’inspection générale.

La luminosité peut être ajustée via la configuration de gradation matérielle sélectionnée. Ceci est utile lors du changement entre des matériaux sombres et absorbants et du métal poli, des surfaces humides ou d'autres cibles réfléchissantes. Réduire la puissance des LED peut limiter l'éblouissement et la surexposition à courte distance, tandis que l'augmenter peut améliorer la visibilité lorsque la cible est plus éloignée de l'objectif.

Le résultat de l’éclairage doit être évalué une fois la caméra installée dans la structure finale de la pointe distale. Un verre de protection, une fenêtre de protection, une position de lentille encastrée ou un bord en acier réfléchissant peuvent modifier le motif d'éclairage. Les acheteurs comparant d’autres configurations d’éclairage peuvent consulter la gamme de modules de caméra pour endoscope LED.

Options de module nu et de coque en acier

Configuration nue Φ12,5 mm

La configuration nue compacte est répertoriée à environ Φ12,5 mm. Il est destiné aux fabricants d'équipements qui fourniront le boîtier environnant, la structure de montage, la décharge de traction et l'étanchéité environnementale dans leur propre appareil.

Le module nu ne doit pas être exposé directement à des charges mécaniques, à des liquides de nettoyage ou à des manipulations répétées. Le boîtier conçu par le client doit supporter le PCB et l'ensemble optique sans transférer la tension du câble ou la contrainte de l'assemblage à la lentille et au capteur.

Configuration de coque en acier de Φ14,5 mm

La configuration protégée utilise une coque en acier d'environ Φ14,5 mm. Le dessin de référence montre une structure cylindrique avec une face avant à huit LED, une section DSP interne et des interfaces mécaniques filetées marquées M14 × 0,5 et M13,7 × 0,5.

La liste des produits identifie la configuration à coque en acier désignée comme étant IP67. Cette note doit être confirmée dans les spécifications du projet approuvées et s'applique uniquement à la configuration testée. L'endoscope complet (y compris l'entrée de câble, les joints, le connecteur, la poignée et toute structure d'articulation) nécessite sa propre validation d'étanchéité.

La longueur du module indiquée est de 36,6 mm. Étant donné que les détails mécaniques peuvent varier entre les versions nues et les versions à coque en acier, le dessin dimensionnel approuvé doit contrôler la conception de l'équipement et l'acceptation de la production.

Interface DSP et broches

Le DSP intégré prend en charge le traitement d'image à proximité de la tête de caméra. Le schéma des broches fourni identifie les connexions suivantes :

• LED 5V pour le circuit d'éclairage

• SNAP pour une entrée de contrôle d'instantané matériel

• GND pour la connexion à la terre partagée

• DP et DM pour les données différentielles USB

• 5 V pour l'alimentation du module caméra

Le concepteur de l'équipement doit confirmer l'orientation du connecteur, la séquence des broches, les besoins en courant, la logique de déclenchement instantané et la méthode de mise à la terre avant de construire le prototype de faisceau. Appliquer l'alimentation à la mauvaise broche ou permettre aux courants du moteur et des LED de partager un chemin de retour inapproprié peut affecter la stabilité de l'image ou endommager le module.

Le câble et le connecteur nécessitent un serre-câble. Les courbures répétées doivent être tenues à l'écart de l'entrée de la tête de caméra et de toute terminaison soudée ou sertie.

Intégration USB 2.0 UVC

Le module utilise une interface USB 2.0 et prend en charge le fonctionnement UVC avec des hôtes compatibles. UVC peut réduire le travail de développement de pilotes car les systèmes hôtes reconnus peuvent recevoir le flux vidéo via une interface de classe vidéo standard.

La liste de produits standard nomme Windows XP et Windows 7. Les autres plates-formes compatibles UVC, notamment les versions plus récentes de Windows, macOS, Linux et Android, doivent être validées avec le micrologiciel, le connecteur, l'hôte ou le contrôleur OTG et le logiciel d'application sélectionnés.

Pour un projet OEM, confirmez :

• Résolution et fréquence d'images requises

• MJPEG ou autre format de sortie pris en charge

• Capacité hôte USB ou OTG

• Type de connecteur et longueur de câble

• Comportement d'entrée d'instantané

• Méthode de contrôle de gradation des LED

• Exigences de prévisualisation et d'enregistrement du logiciel

• Puissance disponible depuis l'hôte

Les développeurs d'équipements comparant les configurations numériques peuvent examiner la gamme plus large de modules de caméras pour endoscopes USB.

Contrôle de l'image et conditions de fonctionnement

Le contrôle automatique de l'exposition ajuste les paramètres d'intégration à mesure que la luminosité de la scène change. Le contrôle automatique du gain peut augmenter le signal de l'image dans des conditions plus sombres, tandis que la balance des blancs automatique compense les caractéristiques de couleur des LED et de la cible. Ces fonctions prennent en charge la visualisation à usage général, mais peuvent nécessiter un réglage spécifique au projet où la cohérence des couleurs ou le niveau de bruit sont critiques.

Le module est conçu pour une alimentation de 5 V et est répertorié pour un fonctionnement de 0°C à 50°C. Il s'agit d'une plage de fonctionnement d'un composant et non d'une température nominale pour la stérilisation, le nettoyage chimique ou une sonde entièrement scellée.

Les performances thermiques doivent être vérifiées avec les LED à la luminosité et au cycle de service prévus. Le module nu s'appuie sur le boîtier du client pour le support mécanique et la gestion de la chaleur, tandis que la coque en acier modifie le transfert de chaleur et l'exposition environnementale. Aucune des deux structures ne supprime le besoin de valider l’assemblage final.

Les projets nécessitant des sondes protégées peuvent comparer les options de module de caméra endoscopique étanche, mais l'indice de protection doit correspondre au liquide, à la pression, à la durée et aux conditions de nettoyage réelles.

Domaines d'application

Équipement d'endoscope industriel

Le module peut prendre en charge les dispositifs d'inspection utilisés pour les moteurs, les boîtes de vitesses, les composants hydrauliques, les cavités usinées, les intérieurs de tuyaux et les assemblages qui ne peuvent pas être observés directement. La mise au point automatique est utile lorsque la distance cible change, tandis que les LED réglables aident à gérer les zones sombres et les surfaces métalliques réfléchissantes.

Pour les environnements aérospatiaux, chimiques, pétroliers, humides ou remplis de débris, la sonde finie doit être qualifiée pour la température, les vibrations, le fluide, la pression et l’abrasion attendus. Des configurations plus spécifiques aux applications sont disponibles dans la gamme de modules de caméras pour endoscopes industriels.

Outils de maintenance et d'infrastructure

La caméra peut être intégrée aux outils de maintenance des passages CVC, des systèmes de drainage, des cavités murales, des boîtiers d'équipements et autres espaces restreints. La conception complète de l'appareil détermine la longueur d'insertion, l'articulation, la protection des câbles et si la caméra peut être utilisée en toute sécurité dans des zones humides ou contaminées.

Systèmes de recherche et de documentation

La sortie 12MP peut prendre en charge l'observation en laboratoire, la documentation d'échantillons, la comparaison de composants et d'autres tâches d'imagerie bénéficiant d'images fixes détaillées. La distance finale entre l'objectif et la cible et la géométrie de l'éclairage doivent être établies au moyen de tests sur échantillons.

Développement d'équipements médicaux et vétérinaires

Le module peut être évalué comme composant d'imagerie pour des équipements d'observation médicale, dentaire, ORL, dermatologique ou vétérinaire. Il ne s'agit pas d'un dispositif médical complet. Le fabricant de l'équipement doit définir l'utilisation prévue et compléter les travaux applicables en matière de matériaux, de biocompatibilité, de sécurité électrique, de nettoyage ou de stérilisation, de gestion des risques, de performances cliniques et de réglementation.

Configuration OEM et approbation des échantillons

Les discussions sur la configuration OEM peuvent couvrir :

• Structure mécanique nue ou coque acier

• Exigences en matière de diamètre, de longueur de paquet et de filetage

• Champ de vision de l'objectif et comportement de la mise au point automatique

• Mise au point fixe ou mise au point restreinte pour des distances contrôlées

• Luminosité des LED, méthode de contrôle et température de couleur

• Longueur du câble, connecteur et décharge de traction

• Combinaison de format de sortie USB et de fréquence d'images

• Entrée d'instantané et intégration de la carte de contrôle

• Exposition, gain, balance des blancs et réglage des couleurs

• Niveau de protection et méthode de scellement

• Quantité d'échantillon et volume de production attendu

Les modifications apportées à l'optique, à l'éclairage, au câble ou au micrologiciel peuvent affecter la qualité de l'image, la bande passante, la chaleur, la puissance, le prix et les délais de livraison. Utilisez le service de module de caméra d'endoscope personnalisé lorsque la configuration standard ne correspond pas à l'équipement cible.

Un processus pratique d’approbation des échantillons comprend :

1. Confirmez le diamètre disponible, la longueur rigide et les filetages de montage.

2. Définissez la taille de la cible, la plage de distance et la couverture du champ.

3. Sélectionnez la structure nue ou à coque en acier.

4. Confirmez le format USB, la plate-forme hôte et la fréquence d'images requise.

5. Testez la mise au point automatique sur les surfaces cibles réelles.

6. Vérifiez la luminosité, l’éblouissement et la réponse des couleurs des LED.

7. Vérifiez le streaming continu, le comportement des instantanés et l'enregistrement.

8. Mesurez l’augmentation de la température au cycle de service prévu des LED.

9. Tests complets d’étanchéité et environnementaux pour la sonde finale.

10. Gelez les critères de dessin, de micrologiciel, de câble et d’inspection approuvés avant la production.

Spécifications techniques

FAQ

L'USB 2.0 peut-il transmettre une vidéo 12MP à 30 ips ?

Les performances de 30 ips indiquées dépendent de l'utilisation d'une configuration de sortie compressée prise en charge et d'un hôte capable. Confirmez ensemble la résolution, le format vidéo, le contrôleur USB, le décodeur et le logiciel d'enregistrement pendant les tests d'échantillons.

Quand la mise au point automatique est-elle plus utile que la mise au point fixe ?

L'autofocus est utile lorsque la distance cible change ou lorsque l'opérateur doit observer des surfaces à plusieurs profondeurs. Une mise au point fixe ou verrouillée peut être plus reproductible lorsque l'appareil fonctionne toujours à une distance de travail contrôlée.

La position de mise au point automatique peut-elle être verrouillée ?

Le contrôle de la mise au point peut être discuté pour une configuration OEM. En fonction du micrologiciel et du matériel sélectionnés, le comportement de la mise au point peut être restreint ou verrouillé pour réduire les recentrages indésirables dans les scènes à faible texture, réfléchissantes ou remplies de particules.

Comment les huit LED sont-elles atténuées ?

La configuration standard peut utiliser le contrôle matériel de la luminosité. Un projet OEM peut évaluer un contrôle en ligne ou une autre méthode de carte de contrôle prise en charge. Confirmez l’approche de contrôle requise avant que le faisceau et le micrologiciel ne soient approuvés.

Quelle est la différence entre les versions Φ12,5 mm et Φ14,5 mm ?

L'option Φ12,5 mm est la configuration nue compacte destinée à être intégrée dans le propre boîtier du client. L'option d'environ Φ14,5 mm ajoute une coque en acier et la structure avant à huit LED illustrée dans le dessin de référence.

L'indice IP67 couvre-t-il l'endoscope complet ?

Non. Cette liste s’applique à la configuration de caméra à coque en acier désignée. Les entrées de câbles, les joints, les connecteurs, les poignées et le reste du dispositif fini nécessitent une conception et une validation d'étanchéité distinctes.

Ce module peut-il être utilisé dans des équipements médicaux ?

Il peut être évalué en tant que composant d’imagerie, mais le dispositif médical complet doit être développé et validé pour son utilisation prévue. Le fabricant de l'appareil est responsable des matériaux, de la biocompatibilité, de la sécurité électrique, du nettoyage ou de la stérilisation, de la gestion des risques, des performances et de la conformité réglementaire.

12MP garantit-il que de très petits défauts seront visibles ?

Non. La détectabilité dépend de la taille du défaut, du contraste, de la distance de travail, des performances de l'objectif, de l'éclairage, de la compression et de l'affichage. L'approbation doit être basée sur des échantillons d'images de la cible réelle plutôt que sur la seule résolution.

Quelles informations sont nécessaires pour un devis ?

Fournissez l'application, le diamètre disponible et la longueur rigide, la distance de travail cible, le champ de vision requis, le système hôte, la résolution et la fréquence d'images, le format USB, les exigences en matière de câbles et de connecteurs, la méthode de contrôle des LED, l'environnement d'exploitation, les exigences de protection, la quantité d'échantillon et le volume de production attendu.