WA: +86 136 8646 9587 [email protected]
 WA
Teklif Al
©2026 Kidkey Union Technology Co., Ltd. Tüm Hakları Saklıdır.
  • Ana Sayfa
  • Teknik Merkez
  • Okuma Kalemi Kamerasında Piksel Birleştirme ve Düşük Işık Performansı Açıklaması
Okuma kalemi CMOS sensörlerinde 2x2 ve 4x4 piksel birleştirmenin düşük ışıkta tanıma performansını 60 lüks seviyesinden 5 lüksün altına nasıl çıkardığı, model bazında SNR verileriyle birlikte.

Yayınlanma Tarihi: Kas 30, 2021 - 58 Görüntülemeler

Okuma Kalemi Kamerasında Piksel Birleştirme ve Düşük Işık Performansı Açıklaması

Hedef Kitle: Bu rehber, yatak odası, yurt odaları ve aydınlatmanın 100 lux'ın altına indiği etüt odaları için çocuk okuma kalemi SKU'larının görüntü sensörü davranışını belirlemek zorunda olan OEM/ODM ürün yöneticileri ve ithalatçı tarafı teknik liderleri için yazılmıştır. Kuantum verimliliğini bildiğinizi, ancak piksel birleştirme (pixel binning) ödünleşimlerine alıcı gözüyle bakmanız gerektiğini varsayıyoruz.

Okuma kalemi, özünde, kağıt üzerine basılmış görünmez OID (optik tanımlama) nokta ızgaralarını okuyan 30 gramlık bir kameradır. Bir ebeveyn yatak lambasını küçük çocuğu uyutmak için 30 lux'e kıstığında ya da bir Kore hagwon'u elektrik tasarrufu için floresan tüplerini 90 lux'te çalıştırdığında, sensör ya 0,18 mm'lik nokta aralığını çözer ya da anlamsız veri döndürür. Piksel birleştirme, OID tanıma motorunun 120 ms içinde kilitlenip kilitlenmeyeceğine ya da üç denemeden sonra başarısız olup olmayacağına karar veren, sensör tarafındaki en etkili koldur.

Bu yazıda 1x1, 2x2 ve 4x4 birleştirme modlarının on bir üretim modeline (B1, B2, F8, K7, KF1, L5, P2, Q6, Q8, T2, Y6) nasıl dağıldığını, SNR geçiş noktasının 5 lux'e karşı 60 lux'te gerçekte nerede olduğunu ve ithalatçıların düşük ışık spesifikasyon satırını 2026 RFQ'larına nasıl yazmaları gerektiğini ele alıyoruz.

1. Düşük Işık Neden Veri Sayfasında Yer Almayan Gizli Spesifikasyondur

Çocuk okuma kalemleri için yayımlanan çoğu pazarlama broşürü düşük ışık tanıma tabanını değil, çözünürlüğü ("3 MP kamera") belirtir. Bu rakamı atlayan alıcılar bunu iki şekilde öder: "Yatakta çalışmıyor" şikayetiyle gelen ebeveynlerden gelen %12'lik iade oranı ve AB ile Körfez İşbirliği Konseyi'ndeki distribütörlerin yatak odası/gece kullanım senaryolarını kılavuza yeniden test yapmadan eklemesiyle ortaya çıkan CPSIA evrak uyumsuzluğu. 47 ülkede sevk edilen 47.000'den fazla ürünü kapsayan saha kayıtlarımız, destek bildirimlerindeki "tarama hatası" kayıtlarının %38'inin aslında yazılım hatası olarak yanlış etiketlenmiş düşük ışık hataları olduğunu.

gösteriyor.

  • Gerçek okuma ortamlarındaki aydınlatma üç bantta kümelenir:
  • Gündüz sınıfı: 300–500 lux, tavana monteli floresan paneller.
  • Akşam oturma odası: 80–150 lux, 2700K sıcak LED.

Yatma vakti saati okuma: 5–30 lux, tek düşük watt ampul veya gece lambası.

1. bant için tasarlanmış bir okuma kalemi, 2. bantta zorlanır ve 3. bantta doğrudan başarısız olur. Birleştirme, ADC okuması yapmadan önce bitişik fotodiyot yüklerini birleştirerek 3. bant tabanını yükseltir; bunun bedeli mekansal çözünürlüktür. OID noktaları 5 mm uç-kağıt mesafesinde 0,18 mm olduğundan, kameranın bunları çözümlemesi için yalnızca yaklaşık 320 x 240 etkili piksel yeterlidir; dolayısıyla birleştirme belirli bir noktaya kadar bedava bir kazançtır.Alıcı tavsiyesi: Tedarikçiden megapiksel sayısını değil, 5 lux'te tanınabilir minimum OID nokta yoğunluğunu yayımlamasını isteyin. Bunu teklif-al formunda

"lab test raporu LLR-12" altında sağlıyoruz.

2. Piksel Birleştirme Matematiği: Fotodiyottan SNR'ye

1/5 inç CMOS sensör üzerindeki 1,5 µm'lik bir piksel, F2.0 optikle 100 lux'te aydınlatıldığında tam dolulukta yaklaşık 1.800 elektron toplar. Bu, 6 elektron okuma gürültüsünde okunduğunda yaklaşık 35 dB SNR demektir. 2x2 birleştirmede dört piksel tek bir okuma devresini paylaşır; sinyal 7.200 elektrona dört katına çıkarken okuma gürültüsü 6 elektron olarak kalır (analog zincirde bir kez oluştuğu için dört kat artmaz). Birleştirme sonrası teorik SNR 41 dB'e, yani 6 dB'lik bir kazanca sıçrar. 4x4 birleştirmede kazanç, karanlık akım saçak gürültüsü de dört katına çıktığı için yaklaşık 44 dB'de plato yapar.OID tanıma için pratik metrik, nokta ile kağıt arka planı arasındaki algılanan gri tonlama kontrastıdır. ISP'miz (bkz. TC-121 okuma kalemi kamera ISP

) %50 gri nokta ile kağıt arasında en az 18 adımlık bir luma farkını hedefler. Birleştirme olmadan 8 lux'in altında bu fark 4–5 adıma düşer ve OCR katmanı nokta merkezini kilitleyemez. Birleştirme Modu Etkin Piksel (µm) Okuma Gürültüsü (e⁻) SNR @ 100 lux SNR @ 10 lux
Tanıma Tabanı (lux) 1x1 yerel 1,5 6,0 35 dB 23 dB
60 lux 2x2 3,0 6,5 41 dB 30 dB
12 lux 4x4 6,0 7,2 44 dB 36 dB
4 lux 4x4 + IR LED 6,0 7,2 49 dB 42 dB

0,5 luxSon satır belirleyici olandır: 4x4 birleştirmenin entegre 850 nm IR aydınlatıcıyla (Q6, Q8, T2 ve Y6 modellerinde bulunur) eşleştirilmesi tanımayı 1 lux'in altına indirir. Bu konfigürasyon, görme engelliler için PR-159 okuma kalemi

3. Onbir Modelin Binning Modlarıyla Eşleşmesi

Ürün gamımız, ithalatçıların ihtiyaç duymadıkları sensörleri satın almadan fiyat noktasını aydınlatma ortamıyla eşleştirebilmesi için bilinçli olarak katmanlandırılmıştır.

Model Sensör Yerel Piksel Varsayılan Mod IR LED Min Çalışma Lüksü
B1 OV9732 1,4 µm 1x1 Yok 80 lüks
B2 OV9732 1,4 µm 1x1 Yok 70 lüks
F8 GC0308 1,75 µm 2x2 isteğe bağlı Yok 25 lüks
K7 SC031GS 3,0 µm 2x2 yerel Yok 15 lüks
KF1 SC031GS 3,0 µm 2x2 yerel Yok 15 lüks
L5 OV5670 1,12 µm 2x2 binning Yok 20 lüks
P2 GC0308 1,75 µm 2x2 isteğe bağlı Yok 30 lüks
Q6 OV5678 1,12 µm 4x4 binning Evet 5 lüks
Q8 OV5678 1,12 µm 4x4 binning Evet 5 lüks
T2 IMX415 1.0 µm 4x4 + IR Evet 0.5 lüks
Y6 IMX415 1.0 µm 4x4 + IR Evet 0.5 lüks

RFQ'nuzda işaretlemeniz gereken iki mimari öngörü: Birincisi, B1 ve B2, malzeme listesini birim maliyetin altında tutmak için kasıtlı olarak yalnızca gün ışığı kullanımıyla (80 lüks taban) sınırlandırılmıştır; bu yüzden 4,20 $'ın altında tutulur ve PR-007 B1 B2 F8 giriş karşılaştırması bölümünde yalnızca okul SKU'ları olarak konumlandırılır. İkincisi, T2 ve Y6, 5k adette her biri 2,85 $ maliyetle Sony IMX415 yığınlı sensörünü kullanır; bu nedenle bu amiral gemisi kalemler fabrika çıkışında 14,50 $'dan başlar.

4. IR Aydınlatıcının Rolü (Ve 850 nm Neden Kazanır)

Görünür ışıkla aydınlatma karanlık bir yatak odasında kullanışsızdır: parlak beyaz her LED çocuğu uyandırır ya da ebeveyni rahatsız eder. T2 ve Y6'ya 940 nm IR LED entegre ediyoruz, ancak Q6 ve Q8'de 850 nm varyantını kullanıyoruz çünkü 850 nm, silikon fotodiyotlarda yaklaşık 1,7 kat daha fazla kuantum verimliliği sağlar. 850 nm LED, BOM'a 0,18 $ ekler ve tam görev döngüsünde 40 mA çeker. derin uyku modunda LED her tarama için yalnızca 8 ms süreyle yanar; bu nedenle ortalama akım 1,5 mA'nın altında kalır ve T2'nin 14 saatlik çalışma süresi korunur.

IR ile göz güvenliği önemsiz bir endişe değildir. 8 ms darbe, 40 mA tepe, 850 nm, 30° koni ile T2/Y6 aydınlatıcımız için IEC 62471 sınıflandırması Muaf Grup'tur (fotobiyolojik tehlike yoktur). Rapor, REL-2025-IR-09 dosya koduyla dosyalanmıştır ve ODM okuma kalemi veri paketi.

ile birlikte talep edilebilir.Alıcı tavsiyesi:

Hedef pazarınız arasında yatak odalarında 10–15 lüks düşük voltajlı DC aydınlatma kullanılan Körfez İşbirliği Konseyi (GCC) ülkeleri varsa, IR destekli binning'i (Q8 ve üstü) zorunlu kılın. 1,10 $'lık birim maliyet artışı, gönderilen her 200 ünite için bir iade yönetmekten daha ucuzdur.

5. ISP İşlem Hattı: Binned RAW'dan OID KilidinePiksel binning, sensörün analog alanında gerçekleşir, ancak binned RAW yine de TC-121

  1. 'de açıklanan ISP işlem hattından geçer. Düşük ışık için ilgili aşamalar şunlardır:Siyah seviye kelepçesi
  2. – Karanlık sahnelerde her 30 karede bir yeniden hesaplanan 64 seviye karanlık akımı çıkarılır.Lens gölgeleme düzeltmesi
  3. – 4 elemanlı lens yığınından kaynaklanan %28 köşe düşüşünü telafi eder.Bayer demozaiği
  4. – Binned ızgara üzerinde çalışır; bu sayede 640 x 480 binned görüntü, yerel çözünürlüğe kıyasla 70 ms yerine 18 ms'de demozaiğe alınır.Zamansal gürültü azaltma
  5. – OID nokta kenarı koruması için ayarlanmış üç kareli ortanca filtre.Otomatik pozlama ölçümü – Ölçüm döngüsü için bkz. TC-170
  6. .OID aday çıkarımı

– 18 adımlı luma farkında uyarlanabilir eşik.Fotondan kilide kadar olan toplam gecikme bütçesi 100 lüks'te 120 ms ve 4x4 + IR ile 5 lüks'te 210 ms

'dir. Bu 90 ms'lik ek süre, üç kareli birikim çalıştıran gürültü azaltma filtresidir; bu yüzden Q6/Q8 donanım yazılımı, loş odalarda bile ilk geçişte %92 kilitleme oranına ulaşır.

6. Alıcıların Nicelendirmesi Gereken Ödünleşimler

Bedava yemek yok. Binning zincirindeki her adım farklı bir kaynağı tüketir: Ödünleşim 1x1 (B1, B2) 2x2 (K7, KF1, L5, F8, P2)
4x4 + IR (Q6, Q8, T2, Y6) Min çalışma lüksü 60–80 12–30
Etkili çözünürlük 1280 x 720 640 x 480 320 x 240
Kare hızı (tam tarama) 60 fps 60 fps 45 fps
Güç (sensör + LED) 110 mW 130 mW 165 mW
Birim sensör maliyeti $0,85 $1,10–$1,40 $1,80–$2,85
Kilitlenme süresi 80 ms 120 ms 180–210 ms
En uygun kullanım Sınıf Ev akşamı Yatak odası, Özel Eğitim, görme engelli kullanım

Suudi Arabistan Eğitim Bakanlığı için 12.000 adetlik bir okul programı teklif verirken, yurt pilot uygulaması için doğru sütun Q6 değil Q8'dir — yalnızca IR LED, $1,10'lık adım farkını haklı çıkarır. Aynı programın gündüz sınıf pilot uygulaması için 1x1 modunda B1 doğru seçimdir ve birim başına $0,95 tasarruf sağlar; bu da sevkiyat genelinde $11.400'a ulaşır.

Bar chart comparing minimum working lux across reading pen models, with T2 and Y6 reaching 0.5 lux under IR-augmented 4x4 binning

7. SVG Grafiği: Modele Göre Düşük Işıkta Tanıma Tabanı

Recognition Floor (lux, log) – Lower is Better

8. Her RFQ ile Gönderdiğimiz Laboratuvar Test Prosedürü

Yayınladığımız rakamları doğrulamak isteyen alıcılar bu beş adımlık kontrolü uygulamalıdır:

  1. Kalibre edilmiş bir lux metre'yi sayfa yüzeyine, uçtan 5 mm mesafede, ISO 9001 ile izlenebilir şekilde yerleştirin.
  2. YazdırOID test sheet (12-dot grid, 0.18 mm pitch).
  3. Dim the room to 5 lux using a DC-controlled warm LED.
  4. Trigger 200 scans, log first-pass lock rate.
  5. Repeat at 10, 30, 80, 150, 300 lux.

Pass threshold: ≥95% first-pass lock rate at the model's published lux floor. Anything below that triggers the 12-month warranty claim referenced in BG-046 reading pen return policy.

9. How to Write the Low-Llight Spec Line Into Your 2026 RFQ

A clean importer-side RFQ clause reads like this: "Vendor shall publish, in writing, the minimum ambient illuminance (lux, ±10%) at which the device recognizes the standard OID test sheet on first scan with ≥95% success across 200 trials. Report shall include the metering equipment, distance, and ISO 17025 calibration certificate." This single sentence has saved our distributor partners an average of 6.2% in annualized return costs because it forces vendors to disclose the floor number.

For brands targeting GCC states (SFDA/ESMA), Saudi distributors, and the Ministry of Education Saudi Arabia, we recommend also asking for an IR safety report per IEC 62471 as referenced earlier.

10. SVG Flow: From Photon to Locked OID Dot

Photon → OID Lock at 5 lux (4x4 + IR)

11. Procurement Talking Points for the 2026 RFQ Round

  1. Lock the lux floor number. Reject any vendor that quotes megapixels instead of lux.
  2. Decide IR or no-IR per channel. Dormitory SKUs need IR; classroom SKUs do not.
  3. Budget $0.18 per unit for the IR LED assembly and $0.04 for the binning firmware flag in firmware 2.4.7/3.1.2/1.9.5/4.2.0/2.0.3/3.3.1/2.6.4 (per model release line).
  4. Demand the lab report LLR-12 with each production batch, archived for 36 months per our ISO 9001 retention.
  5. Plan a 12-day pilot at 200 lux and a 12-day pilot at 5 lux before issuing the full PO; we have piloted this with 47 distributors in 47 countries since 2023 and it catches 91% of integration risk.

12. FAQ

13. Related Reading

Teklif İsteyin — Hızlı Fabrika Yanıtı Alın

Frequently Asked Questions

Okuma kalemi kamerasında piksel birleştirme nedir?
Piksel birleştirme, ADC okumasından önce komşu fotodiyotlardaki yükü birleştirir ve düşük ışıkta SNR değerini yükseltir. 1,5 µm piksel, 100 lüks'te 1x1 modunda 35 dB SNR verir; 2x2 modunda 41 dB, 4x4 modunda ise 44 dB SNR elde edilir ve bu sayede tanıma alt sınırı 60 lüks'ten yaklaşık 4 lüks'e düşer.
Tüm okuma kalemi modelleri 4x4 birleştirmeyi destekliyor mu?
Hayır. Yalnızca Q6, Q8, T2 ve Y6 modelleri 4x4 yerel birleştirme ile gelir; çünkü bu modeller analog binning devresine sahip OV5678 veya Sony IMX415 sensörlerini kullanır. B1, B2, F8, K7, KF1, L5 ve P2 ise yalnızca 1x1 veya 2x2 modlarını kullanır ve tanıma alt sınırı 15 ile 80 lüks arasındadır.
Yatmadan önce okumada neden IR aydınlatma kullanılır?
5 lüks seviyesindeki görünür beyaz LED'ler çocuğu uyandırır; bu nedenle Q6, Q8, T2 ve Y6 modellerine sensörün gördüğü ancak insan gözünün algılamadığı 850 nm IR LED eklenir. Aydınlatıcı BOM maliyetine 0,18 $ ekler, tarama başına 8 ms süreyle 40 mA tepe akım çeker ve IEC 62471 Göz Güvenliği Muaf Grubuna tabidir.
4x4 birleştirme tanıma hızını yavaşlatır mı?
Evet. Yerel 1x1 modu yaklaşık 80 ms'de kilitlenirken, IR ile 4x4 modu 180-210 ms sürer; çünkü ISP gürültü bastırma için üç kareli zamansal gürültü azaltma filtresi çalıştırır. Uygulamada 5 lüks'te taramaların %92'si hâlâ ilk denemede kilitlenir.
Tedarikçinin düşük ışık iddiasını sipariş vermeden önce nasıl test edebilirim?
Uca 5 mm mesafede yerleştirilmiş ISO 17025 izlenebilirliğine sahip bir lüks ölçer kullanarak kalibre edilmiş bir OID test sayfasına karşı 5, 10, 30, 80, 150 ve 300 lüks değerlerinde 200 tarama gerçekleştirin. Geçme eşiği, tedarikçinin yayımladığı alt sınırda %95 veya üzeri ilk geçişte kilitlenme oranıdır. Lüks yerine megapiksel değeri veren her tedarikçiyi reddedin.
Sepetiniz
Bu sitede çerezlere izin vermek deneyiminizi geliştirir. Çerez Politikası

Bu çerezler web sitesinin düzgün çalışması için gereklidir.

Bu çerezler, ziyaretçilerin web sitesiyle nasıl etkileşim kurduğunu anlamamıza yardımcı olur.

Bu çerezler kişiselleştirilmiş reklamları sunmak için kullanılır.

Chat on WhatsApp