SuperResolution zum kleinsten Kameramodul der Welt für m...

OmniVision Technologies hat einen „Super Resolution“-Algorithmus hinzugefügt, um die Qualität seines Wafer-Scale-Kamerachips in medizinischen Anwendungen zu verbessern.

Dadurch wird der Konflikt zwischen Kameragröße und Auflösung beseitigt, der in aktuellen medizinischen Bildgebungssystemen auftritt. Der vollständig verpackte, von der Rückseite beleuchtete Kamerachip misst 0,65 mm x 0,65 mm und hat eine Z-Höhe von nur 1,158 mm. Damit ist er für Endoskope und Katheter geeignet, was jedoch die Auflösung der Bilder begrenzt.

Durch die Verwendung des von Almalence für Smartphone-Kameras entwickelten SuperResolution-Algorithmus für den CameraCubeChip OVM6948 von OmniVision wird die Auflösung des winzigen Chips um 50 Prozent auf 300 x 300 verbessert und das Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) insgesamt um bis zu 8 dB erhöht ca. 42dB. Diese Erhöhungen würden andernfalls aufgrund der erforderlichen Erhöhung der Pixelanzahl zu einer Verdoppelung der Bildsensor- und Kameragröße führen.

Der Algorithmus erhöht die effektive Auflösung des Sensors, indem er das Bild nicht nur schärfer und glatter erscheinen lässt, sondern auch mehr Details rekonstruiert, als ob es mit einem Sensor mit höherer Auflösung aufgenommen worden wäre. Darüber hinaus ist die Rechenlast des Algorithmus für die Ausführung auf jedem wichtigen SoC oder DSP optimiert, sodass viel Spielraum für andere Verarbeitungsaufgaben bleibt.

Das europäische Marktforschungsunternehmen Yole Développement erwartet zwischen 2019 und 2025 ein durchschnittliches Wachstum von 27 Prozent für CMOS-Bildsensoren für Einweg-Endoskope auf 241 Millionen US-Dollar.

„Dieser Markt wird durch die Hinzufügung von Video und die Verlagerung hin zu Anwendungen mit kleinem Durchmesser, die höhere Bildauflösungen erfordern, vorangetrieben. Darüber hinaus begünstigen medizinische Trends Einweggeräte, einschließlich Kreuzkontaminationsproblemen und strenger Vorschriften im Zusammenhang mit der Desinfektion von Endoskopen.“ sagte Jérôme Mouly, Teamleiter-Analyst für Sensorik bei Yole. „Der Anstieg beginnt in diesem Jahr und wird in den kommenden Jahren fortgesetzt, da die Aufsichtsbehörden die Verwendung von Einweg-Endoskopen für bestimmte Eingriffe wie Bronchoskopie, Laryngoskopie und Urologie vorschreiben.“

Das OVM6948-Kameramodul integriert den OV6948-Bildsensor von OmniVision, der mit seiner Größe von 0,575 mm x 0,575 mm den Guinness-Weltrekord für den „kleinsten im Handel erhältlichen Bildsensor“ hält. Da die Optik auf Wafer-Ebene gefertigt wird, können sie mit dem Bildsensor verbunden werden, um ein 1,158 mm hohes Kameramodul zu bilden. Dies ermöglicht die Integration in ein Endoskop oder einen Katheter mit einem Durchmesser von weniger als 2,0 mm, sodass das Gerät entweder tiefer in die menschliche Anatomie vordringen oder in seinem Arbeitskanal eine größere Auswahl an endoskopischen Werkzeugen bieten kann.

„Bisher waren Entwickler medizinischer Geräte gezwungen, einen Kompromiss zwischen Größe und Auflösung einzugehen“, sagte Tehzeeb Gunja, Direktor für medizinisches Marketing bei OmniVision. „Die Abmessungen der Kameramodule und ihrer integrierten Bildsensoren sind durch den Außendurchmesser des Endoskops begrenzt. Um ein ausreichend helles Bild zu erhalten und gleichzeitig die Wärmeableitung der LEDs an der distalen Spitze zu begrenzen, müssen medizinische Bildsensoren außerdem eine relativ große Pixelgröße haben.“ . Der SuperResolution-Algorithmus von Almalence verbessert die Auflösung und Bildqualität des Sensors und ermöglicht es Ärzten und Krankenschwestern, die aufgenommenen Bilder auf hochauflösenden Monitoren und Tablets anzuzeigen.“

„Die überwiegende Mehrheit der High-End-Smartphones auf dem heutigen Markt nutzt unseren SuperResolution-Algorithmus, weil wir die beste Bildqualität auf engstem Raum erzeugen, indem wir Details rekonstruieren, die über die physischen Grenzen der Pixelanzahl eines Sensors hinausgehen“, sagte Eugene Panich, CEO von Almalence Inc. „Wir haben unsere langjährige Partnerschaft mit OmniVision im Bereich der mobilen Bildgebung erweitert, um unseren branchenführenden Algorithmus medizinischen Designern zur Verfügung zu stellen und ihnen die Möglichkeit zu geben, Endoskope mit kleinem Durchmesser mit mehr Details und besserer Bildqualität zu entwickeln, als es der Bildsensor sonst ermöglichen würde.“ produzieren.“

Das CameraCubeChip-Modul OVM6948 von OmniVision ist ab sofort für die Bemusterung und Massenproduktion verfügbar, und Almalence lizenziert derzeit seinen SuperResolution-Algorithmus, der vorab auf eine optimale Leistung mit dem OVM6948 abgestimmt ist. Die Almalence-Lizenz umfasst auch fachmännische Tuning-Services für jeden medizinischen Bildsensor von OmniVision in Kombination mit jedem auf dem Markt erhältlichen Objektiv – in jeder Entwicklungsphase, vom ersten Design bis zur Produkteinführung. Almalence stellt mit seiner Lizenz auch ein Software-Entwicklungskit zur Verfügung, das zahlreiche Parameter-APIs für zusätzliche Optimierungen durch Entwickler medizinischer Geräte enthält.

www.ovt.com

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