在自動導(dǎo)引車（AGV）/自主移動機器人（AMR）、資產(chǎn)追蹤、人形機器人等方面，成像傳感器是重要的組成部分。例如對于AGV/AMR，成像傳感器用于導(dǎo)航和障礙物檢測、繪制周圍環(huán)境的精確地圖，并通過避免碰撞來確保安全操作。對于人形機器人，除了上述功能外，成像傳感器還可用于識別人類的手勢和動作，實現(xiàn)直觀的人機交互，并用于面部識別等。

1   工程師在應(yīng)用的痛點是什么？

工程師在選擇和應(yīng)用成像技術(shù)時面臨多個挑戰(zhàn)，因此沒有一種傳感器可以滿足所有需求。因為應(yīng)用場景和操作環(huán)境都會影響最合適的技術(shù)選擇，并且需要考慮諸如分辨率、操作距離、精度、速度、視場、環(huán)境光、眼部安全、計算能力、功耗等參數(shù)。每種技術(shù)都有其優(yōu)點和缺點。

在處理光學(xué)系統(tǒng)時，系統(tǒng)集成和生產(chǎn)對解決方案的成本具有顯著影響。此類3D傳感系統(tǒng)需要校準(zhǔn)和對準(zhǔn)以確保最佳性能。這增加了設(shè)計和工業(yè)化的復(fù)雜性，并且在生產(chǎn)線上可能非常耗時。

2   ST的兩大產(chǎn)品系列

ST（意法半導(dǎo)體）擁有廣泛的產(chǎn)品系列，包括微控制器（MCU）、電源管理、MEMS和成像傳感器，涵蓋了廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。其中，成像子部門設(shè)計和制造兩大類產(chǎn)品：飛行時間（ToF）傳感器和CMOS圖像傳感器（CIS），可以支持多樣化的產(chǎn)品組合，提供針對應(yīng)用需求的量身定制的解決方案。

●   ST FlightSense產(chǎn)品系列包括從單區(qū)到多區(qū)（8x8或16x16）ToF模塊、具有2300區(qū)分辨率的3D dToF模塊以及支持SVGA分辨率的iToF傳感器。

●   ST BrightSense產(chǎn)品系列包括RGB和NIR全局快門CMOS圖像傳感器，提供機器視覺的最佳性能。這些傳感器可以用于使用結(jié)構(gòu)光生成3D圖像。ST正在大力投資成像傳感器，預(yù)計其在個人電子產(chǎn)品、工業(yè)和汽車領(lǐng)域的需求也將增長。

3 如何解決工程師的痛點？

為了使工程師能夠解決痛點，并在各個行業(yè)中交付高性能的成像應(yīng)用，ST對這兩大類產(chǎn)品進行了解決方案的優(yōu)化。

●   ST不僅提供VD55H1 iToF傳感器的高分辨率3D傳感器，也提供一體化模塊VL53L9的方案。該模塊集成了發(fā)射器、VCSEL驅(qū)動器、SPAD接收器，并嵌入了處理后處理的MCU。

模塊化的好處是避免了系統(tǒng)集成、校準(zhǔn)、激光安全認(rèn)證和外部組件計算能力的負(fù)擔(dān)，因為后處理是在芯片上完成的。這將顯著縮短產(chǎn)品上市時間，因為它減少了集成多個離散元件的工程工作量，以及工業(yè)化的努力，因為它可以從硬件和軟件角度直接使用現(xiàn)成的模塊。

●   對于CMOS圖像傳感器，ST擁有一系列高靈敏度傳感器，憑借其一流的量子效率（QE）和調(diào)制傳遞函數(shù)（MTF），為基于機器視覺的應(yīng)用提供高精度成像。

（本文來源于《EEPW》202412）