XIMEA MU003TG-SY-UC — это миниатюрная промышленная камера, работающая по принципу Time-of-Flight (измерение расстояния по времени возврата света). В её основе лежит CMOS-сенсор Sony IMX556 разрешением 0,3 Мп (640×480) с глобальным затвором и частотой до 60 кадров/с. Компактный корпус размерами 26,4×26,4×28,67 мм и массой всего 31 грамм делает камеру удобной для встраиваемых систем технического зрения с жёсткими ограничениями по месту: робототехники, дронов, киосков самообслуживания, 3D-сканирования и распознавания лиц.
Модуль подключается по интерфейсу USB 3.2 Gen 1 через 14-контактный разъём I-PEX Cabline SS, по которому передаются данные, питание и управление. Отдельный 10-контактный разъём Cabline V служит для синхронизации с внешней подсветкой на базе лазеров VCSEL. Собственного источника подсветки и полосового оптического фильтра в комплекте нет — для измерения глубины их придётся добавить отдельно.
Основные характеристики XIMEA MU003TG-SY-UC:
Схема модульной системы технического зрения XIMEA xiMU ToF и доступных аксессуаров.
- Сенсор — Sony IMX556, CMOS Time-of-Flight, глобальный затвор, без встроенного светофильтра
- Разрешение — 0,3 Мп (640×480); активная область 6,4×4,8 мм
- Размер пикселя — 10×10 мкм
- Оптический формат — 1/2 дюйма (диагональ 8,0 мм)
- Оцифровка — 12 бит
- Считывание — 1, 2 или 4 фазы ToF; 60/120/240 фаз в секунду при транспортном ограничении в 60 кадров/с
- Биннинг — ×1, 2×2 и 4×4 (640×480, 320×240, 160×120)
- Выдержка — от 0,25 до 1000 мкс
- Интерфейс — USB 3.2 Gen 1 (5 Гбит/с) через микрокоаксиальный разъём I-PEX Cabline SS на 14 контактов
- Интерфейс подсветки — микрокоаксиальный разъём I-PEX Cabline V на 10 контактов (питание 5 В, высокоскоростная коммутация LVDS, телеметрия по I2C)
- Крепление объектива — C-mount (штатное, предустановлено); S-mount (опционально, уменьшает глубину до 23,67 мм)
- Входы/выходы — 2 неизолированных цифровых входа/выхода (логика 3,3 В) и 2 цифровых выхода
- Питание
- Напряжение — 5 В (4,5–5,5 В)
- Потребление — 0,45 Вт (простой), 1,80 Вт (типовая потоковая передача), 2,00 Вт (пиковое)
- Габариты — 26,4×26,4×28,67 мм (с креплением C-mount)
- Масса — 31 грамм (без адаптеров)
- Рабочая температура — от 0 до 50 °C
Каждый пиксель сенсора имеет два узла накопления заряда — A и B. Падающий свет распределяется между ними синхронно с модуляцией подсветки. Хост может считывать только A, только B, A и B как отдельные кадры либо комбинации A+B и A−B, а также «сырое» полутоновое изображение. Глубину сцены вычисляет уже компьютер или плагин ToF в приложении CamTool, а не сама камера в виде готового облака точек. Сенсор чувствителен и в видимом диапазоне, но одновременное получение качественной глубины и обычной картинки требует разных настроек экспозиции и подсветки и снижает производительность.
Модульная ToF-сборка XIMEA: модуль MU003TG-SY-UC и опциональная оптическая камера на общей платформе, VCSEL-подсветка и USB-хаб XS-5P-U3-UC-TC позади них.
На схеме выше показано, из чего складывается рабочая система измерения глубины вокруг этой камеры. В центре (выделен оранжевым) — сам компактный ToF-модуль, который захватывает информацию о расстоянии. К нему можно прикрутить объектив с креплением C-mount или S-mount и закрепить всё на монтажных кронштейнах. С компьютером камера соединяется по USB 3 через микрокоаксиальный кабель и адаптер из комплекта. Для реального измерения глубины обязательно нужна отдельная плата подсветки VCSEL-SLIM-W, дающая инфракрасный свет. Опциональный USB-хаб позволяет подключить несколько камер, а дополнительная обычная камера пригодится, когда наряду с данными о глубине нужна и привычная цветная картинка.
Камера работает с фирменным API xiAPI на C/C++, C# и Python; программные пакеты доступны для Windows 10/11, Linux (Ubuntu) и macOS 10.8 и новее. Поддерживается и стандарт GenTL/GenICam, что упрощает интеграцию с OpenCV, MATLAB, HALCON и LabVIEW. Поскольку устройство пока имеет статус инженерного образца, поддержка ведётся через бета-версию пакета, тогда как стабильные LTS-выпуски модель могут ещё не знать.
Утилита xiCOP отвечает за настройку камеры, диагностику и обновление прошивки. В тот же пакет входит приложение CamTool с отдельным плагином ToF, который рассчитывает и выводит карты глубины по фазовым данным сенсора. Камера поддерживает как свободный, так и триггерный режим съёмки — по фронту и по уровню сигнала, программно или аппаратно, а также пакетную съёмку.
Плата подсветки VCSEL-SLIM-W.
Цену на миниатюрный ToF-сенсор на базе IMX556 компания пока не объявила: устройство значится как инженерный образец. Для полноценной работы помимо самой камеры понадобятся плата подсветки VCSEL-SLIM-W, кабели данных и управления, а также адаптер Micro-B; USB-хаб, монтажные кронштейны и переходник под S-mount относятся к опциональным аксессуарам.
