從看見到看清、看懂,3D深度感知與圖像傳感器在具身智能中大顯身手
1 具身智能、人形機器人、靈巧手,視覺傳感器的創新應用
1.1 iToF深度傳感器
在具身智能、人形機器人及靈巧手這類需要與環境深度交互的設備中,視覺傳感器需要從簡單的“看見”,進化為真正意義上的“看清”與“看懂”。在此趨勢下,3D深度感知的應用正變得至關重要。機器人要在復雜、非結構化的環境中進行導航、避障與精細操作,需要獲得高精度的實時深度信息。iToF作為3D感知的主流的技術,其需要提升識別準確性和環境適應性,降低動態場景下運動偽影導致的幾何畸變,從而提升控制精度。
安森美智能感知事業群工業及消費應用感知部應用工程高級經理 Open Kai稱,此方面,安森美iToF傳感器正通過器件架構與系統設計的協同優化,來滿足視覺傳感器的精度要求。

安森美智能感知事業群工業及消費應用感知部應用工程高級經理Open Kai
1.2 圖像傳感器與SWIR傳感器在工廠中的應用挑戰
面對工廠混合光源、強光直射與高反差場景,系統往往需要在掌握全局畫面的同時,對特定區域進行高分辨率細節捕捉。但若需要分兩次曝光來分別獲取場景概況與局部細節,兩次捕獲之間的延遲可能導致系統錯過關鍵事件或丟失背景信息,同時也對處理資源帶來了額外壓力。
為了解決這一挑戰,安森美在圖像傳感器中集成智能感興趣區域(SmartROI) 功能,用戶和機器視覺系統可以快速聚焦在最需要關注或分析的特定區域。這樣便可優化工業流程,提高診斷準確性,加快決策速度。
此外,在工業檢測場景中,機器人的感知視野不能局限于物體表面,更要有穿透能力。高密度材料與透明介質對可見光的遮蔽,使得傳統視覺傳感器難以勝任需要透視檢測與無損分析的任務。為應對這一挑戰,安森美將膠體量子點(CQD)技術應用于SWIR傳感器,可穿透玻璃、塑料薄膜甚至硅片,清晰呈現內部結構缺陷。
2 如何使用戶盡快上手、解決挑戰
安森美模擬與混合信號事業群業務拓展高級經理Henry Yang稱,安森美不僅提供蓋多場景需求的產品矩陣,如具備高動態范圍和低光成像能力的Hyperlux?系列、用于短距離精準測量的超聲波傳感器、適用于關節控制的電感式位置傳感器、基于iToF技術的深度傳感器等,方便客戶構建機器人系統。而且搭建了PRISM參考模塊系統,其集成預優化、預驗證的成像子系統。通過PRISM參考模塊生態,以及DEMO 3與DevWareX等開發工具,安森美可以幫助客戶更快完成傳感器切換驗證、SoC平臺對接和圖像質量評估,從而快速完成相機原型驗證并加速產品量產落地,顯著降低成像系統開發中的集成與調試復雜度。

安森美模擬與混合信號事業群業務拓展高級經理Henry Yang
同時,為幫助開發者更快速、更安全的推進機器人設計,安森美推出基于65nm BCD工藝的先進模擬和混合信號平臺Treo。該平臺將模擬、數字與電源IP模塊統一封裝,通過模塊化復用實現從PCB到芯片級的集成,簡化了用戶在多環節設計上的復雜度與開發周期。
3 安森美的傳感器解決方案
安森美智能感知事業群工業及消費應用感知部應用工程高級經理 Open Kai介紹了其產品系列。
● Hyperlux ID系列(AF0130/AF0131):采用雙頻模式(如30/35MHz高頻調制)和全局快門技術,測距范圍擴展至30米,是傳統iToF的4倍;120萬像素(1280×960)背照式(BSI)像素設計,結合像素合并技術,既提升近距精度,又優化遠距靈敏度,量子效率(QE)達40%以上;通過片上存儲和全局快門架構,四相位曝光連續完成后再進行讀出,大幅減少動態場景下的測量誤差。
● Hyperlux SG系列(AR0235CS):全局快門設計可同步捕捉所有像素,避免卷簾快門導致的“果凍效應”,結合全分辨率下120fps的高速幀率,確保高速運動物體的清晰成像;通過自動曝光控制與混合模式曝光,傳感器在強光或暗光環境下均能輸出低噪聲圖像。此外,支持與激光雷達、超聲波傳感器的數據融合,增強SLAM系統的魯棒性; 1920×1200分辨率與2.8μm小像素尺寸提供細膩畫質,主光線角度可選0°或28°,兼容多種光學設計。
短波紅外(SWIR):將CQD技術與自身CMOS傳感器設計深度融合。CQD納米顆粒可吸收更廣泛波長的光線,將光譜響應范圍擴展至短波紅外波段,同時大幅降低材料成本;eSWIR版本支持高達2500 nm的波長檢測,滿足更嚴苛的工業與科研需求;












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