艾迈斯半导体CMV20000和CMV4000 CMOS图像传感器被应用在NASA Mars 2020“毅力号”探测器上,可在火星上的恶劣环境下工作,因此也非常适合地球上苛刻的工业应用。

人类将什么时候登上火星?也许还需要多年的时间,但我们越来越接近了。这张红色星球的全景照片由导航相机拍摄于2021年2月20日,由六张单独的图像在传回地球后拼接而成。在“毅力号”探测器上使用的23台相机中,有10台采用了艾迈斯半导体的CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器技术,这项技术基于艾迈斯半导体CMV CMOS图像传感器系列,应用于地球上许多要求苛刻的工业应用。NASA的“毅力号”探测器使用了非常稳健的艾迈斯半导体CMOS图像传感器,展示了这些传感器出色的全局快门像素、快门效率和动态范围,从而获得了堪称典范的图像质量。

 

 

新一代工程相机(ECAM)成像系统基于艾迈斯半导体的九个2000万像素CMV20000图像传感器

“毅力号”探测器使用新一代工程相机,可拍摄火星车周围地形的细腻彩色照片,还能测量探测器周围的地面以确保探测器安全行驶,并检查硬件状态,为样本采集提供支持。有些工程相机则用于确定向科研目标靠拢的最佳路线。
九个CMV20000图像传感器被安装在专为表面操作设计的相机上,例如导航相机(Navcams)、危险规避相机(Hazcams),外加一台缓存相机(Cachecam)。安装在云台上的两台Navcams导航相机可拍摄火星表面的彩色立体图像。固定安装在探测器车身上的六台Hazcams危险规避相机亦可拍摄火星表面的彩色立体图像。Cachecam缓存相机是一种新型相机,在缓存操作过程中拍摄样本管内所采集火星物质的图像。 

SuperCam:通过艾迈斯半导体的400万像素CMV4000图像传感器实现远程显微成像

“毅力号”探测器上的SuperCam通过利用相机、激光器和光谱仪,检查岩石和土壤,以寻找可能与火星上过去的生命有关的有机化合物。它可在7米(20英尺)开外的地方识别小到铅笔尖的目标的化学和矿物组成。NASA表示,这是一项巨大进步。事实上,NASA认为SuperCam是在火星上执行探索任务的超级英雄。此外,NASA还表示SuperCam具有:“超级视觉,它的光谱仪有超级感官来识别火星岩石和‘土壤’(风化层)的化学组成。SuperCam可远距离观察,以测量“毅力号”探测器的其他工具无法到达的目标。这是‘好奇号’火星探测器上的ChemCam激光器的改进版本:SuperCam还可以分析矿物质和分子,并拍摄黑白和彩色照片。”

关于其中采用的艾迈斯半导体技术:除火星探测任务外,艾迈斯半导体CMV系列CMOS图像传感器还用于许多工业场景。CMV20000是一款高灵敏度流水线式全局快门CMOS图像传感器,分辨率为5120 x 3840像素。流水线意味着可在读出期间进行曝光。先进的像素设计能够实现真正的相关双采样(CDS),从而显著降低固定模式噪声和暗噪声。该成像仪集成了16个LVDS通道,每个通道以480Mbps的速度运行,从而以全分辨率(每像素12位)实现30fps的帧速率。可通过串行外设接口来设置驱动和读出编程。内部定时发生器会产生图像传感器的读出和曝光所需的信号,也可通过外部曝光触发。CMV20000在定制的CMOS图像传感器基础上开发而成。了解更多有关CMV20000CMV4000的信息。

资料来源:
https://mars.nasa.gov/mars2020/spacecraft/rover/cameras/ 
https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2021/pdf/1004.pdf 
https://www.hou.usra.edu/meetings/lpsc2015/pdf/2990.pdf