News
粒子圖像測速（PIV：Particle Image Velocimetry）
一種瞬態、多點、無接觸式的流體力學測速方法，通過在流場中均勻散播示蹤粒子，利用激光光源照亮所要測試的流場區域，實時記錄粒子圖像幀序列，根據圖像序列中兩幀之間的時間間隔，計算出兩幀圖像上相應粒子的位移大小和運動方向，從而獲得測量流場的瞬時速度矢量圖。相機每接收一個觸發信號，拍攝兩幀圖像，第二幀圖像采集同時讀出第一幀圖像。
PIV應用示意圖
幀間隔時間是PIV應用的關鍵參數。美國IMPERX公司計劃今年Q4發布三款CXP接口的新品相機，幀間時間縮短至100ns，進一步提高了流體測量的準確性。
新品相機開發了兩個特別功能
PIV模式：當觸發信號設置為 “Free run”和“Fast”模式時，可以啟用PIV模式。
IMPERX三款CXP相機參數表
HDR高動態范圍模式：采用雙模數轉換器 (Dual ADC)，拍攝一張高增益和低增益的圖像（在同一幀上）后合并可產生HDR圖像，該功能僅在12bit位深時適用。
采用Sony4代“Pregius S”圖像傳感器
索尼公司首次將其背照式（BSI）像素結構與全局快門讀出相結合，光電二極管離微透鏡更近，產生的入射角更寬，因此改善了光線收集。
布線和電路層都移至光電二極管下面，這種變動減少了干擾，改善了光線收集。
2.74μm的小像素可讓尺寸較小傳感器的分辨率更高。
繼承IMPERX的寬溫、高魯棒性特點
寬溫
在工業場景及一些特種行業開展實驗，應用環境溫度變化較大，要求相機能夠承受較大的低溫與高溫沖擊。IMPERX相機的操作溫度為-30℃~+75℃，儲存溫度為-40℃~+85℃，在嚴寒酷暑的戶外工作有天然優勢。
高魯棒性
如果相機安裝在了無人煙的戈壁沙灘或白雪皚皚的深山老林，每次外出工作都是一場長途跋涉，這就要求相機有特別高的魯棒性，否則返修的時間成本和人工費用將不可接受。IMPERX相機的MTBF（即平均無故障工作時間）高達452,000 小時（@ 50℃ ，Telcordia SR-332），超過51年，可謂相機中的戰斗機了。
低功耗
相機新品選取了Microsemi的PolarFire FPGA，整機功耗降至5W，為普通相機功耗的50%，它們實現了高度集成的設計，每瓦特功效比同類產品高出兩倍。低功耗和少發熱消除了主動冷卻、風扇或散熱片的成本和復雜性，相機拍攝穩定性更有保障。
不受單粒子翻轉效應影響
空間中有一類輻射效應為單粒子翻轉（SEU），在高能電離粒子照射電路或通過集成電路時產生，會導致系統邏輯中斷。閃存基礎的FPGA結構，不受SEU影響，具備高可靠性和可重構性。
PIV技術能在同一瞬態記錄下大量空間點上的速度分布信息，并可提供豐富的流場空間結構以及流動特性，在空氣動力學實驗、水流速度測量、環境研究等領域得到廣泛應用。
PIV應用相機明星單品推薦
IMPERX旗下的CXP-C4540相機，采用Sony Pregius STM IMX531 全局快門 CMOS 圖像傳感器，分辨率為 4512 x 4512，采用 1.1 英寸光學格式，可通過雙 CXP-6 CoaXPress 輸出提供高達每秒 55.8 幀的速度。Pregius S 技術采用堆疊、背照式像素結構，可減小像素尺寸、提高峰值量子效率，并通過快速鏡頭提高靈敏度。雙 ADC 模式通過在圖像傳感器內組合來自同一幀的高增益和低增益線來實現 HDR 成像。100 ns 的短幀間時間與相機的高幀速率相結合，使相機特別適合 PIV 應用。該相機提供低延遲、快速幀速率、出色的動態范圍，并支持頻閃輸出、觸發輸入、自動曝光、具有多個 LUT 的自動增益控制以及其他高價值功能。
CXP-C4540相機具有低暗電流、出色的均勻性和低功耗 (<5W)，這意味著相機可以進行傳導冷卻，使其成為高可靠性和高精度成像應用的理想選擇。可在 -30 °C 至 +75 °C 溫度范圍內工作，即使在最惡劣的環境中也能使用。
IMPERX于今年年底發布的CXP接口新品相機，在幀間時間、感光靈敏度、功耗、魯棒性等性能方面有很優秀的表現，都是PIV應用相機的明智之選。
2022-04-28
2022-08-05
2022-05-19
2022-04-22
2022-04-07
