مدونة الشركة حول رؤية/إعادة تدوير VisionICs VI4310 مستشعر صور ثلاثي الأبعاد أحادي الفوتون عالي التكامل

التوريد/إعادة التدوير حسّاس الصور الثلاثية الأبعاد المتكاملة ذات الفوتون الواحد VisionICs VI4310

وسط التقدم السريع في التصوير الثلاثي الأبعاد وتقنيات المدى،التقارب بين الكشف عن ثنائيات الهطول الجليدي الفوتوني الواحد (SPAD) وتقنيات وقت الطيران المباشر (dToF) يدفع صناعة أجهزة الاستشعار نحو التصغير، انخفاض استهلاك الطاقة، ودقة عالية.شركة شينزين مينغجيادا الإلكترونية المحدودةإمدادات VisionICs"VI4310جهاز استشعار تصوير ثلاثي الأبعاد ذو فوتون واحد متكامل للغاية، كأول جهاز استشعار صناعي في الصينلقد أصبح منتجًا مرجعيًا في تطبيقات LiDAR في الحالة الصلبة والتصوير ثلاثي الأبعاد من خلال تصميم النظام المتكامل بالكامل، أداء متميز، والقدرة على التكيف واسعة، وتوفير الدعم الأساسي للتحديثات التكنولوجية في العديد من الصناعات.

تقنية الـVI4310 الأساسية: حلّة شريحة واحدة متكاملة كاملة

وتأتي ميزة VI4310 التنافسية من تصميمها المتكامل للغاية للنظام على الشريحة (SoC) ، والذي يجمع جميع وحدات التصوير الثلاثي الأبعاد الحرجة على شريحة واحدة.هذا يقلل بشكل أساسي من تعقيد تصميم النظام وتكاليف التصنيعهذا المستشعر يحتوي على مجموعة من أجهزة الكشف SPAD بـ 19K بكسل (160 × 120) ، مقترنة بدوائر Xinshijie الخاصة بدقة عالية للغاية.كما أنه يدمج العديد من خوارزميات تحسين دقة النطاق، خوارزميات التداخل ضد الضوء الخلفي ، وحدة معالجة الإشارات الرقمية (DSP) وحدة معالجة إشارات الصور (ISP).تمكين الإخراج المباشر لبيانات سحابة النقاط ثلاثية الأبعاد وخرائط العمق دون الحاجة إلى مساعدة مزود خدمة الإنترنت الخارجيهذا يحقق معالجة مستقلة بالكامل عبر السلسلة بأكملها من اكتشاف الفوتون إلى إنتاج البيانات.

في تصميم الجهاز الحساس للضوء، يخضع VI4310 لتحسينات متخصصة لأطوال موجة الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR)تحصل على كفاءة الكشف عن الفوتونات (PDE) تزيد عن 10٪ عند طول موجة حرج 940nmهذا يمنحها قدرات كشف استثنائية في ضوء منخفض. الاستفادة من حساسية الكشف على مستوى فوتون واحد، يلتقط المستشعر إشارات فوتون ضعيفة خلال رحلات نبضات الليزر ذهابًا وإيابًا.جنبا إلى جنب مع قياس دقيق للوقت في الطيران بمقدار النانو ثانية، فإنه يحقق أداء على مستوى السنتيمتر، ووضع الأساس للصور ثلاثية الأبعاد عالية الدقة.الخوارزمية المتكاملة لمكافحة التداخل في الرقاقة تتصدى بفعالية للتداخلات الضوئية المحيطةيحافظ على دقة مستقرّة حتى في ظل ظروف أشعة الشمس الخارجيّة 100 كيلو لوكس، مما يتجاوز القيود البيئيّة للمستشعرات التقليديّة.

تحليل الأداء: تكوين مقارنة مع التوازن بين الدقة والسرعة واستهلاك الطاقة

الـ VI4310 يحقق دقة متعددة الأبعاد في معايير أدائهتلبية كل من متطلبات الدقة العالية للتطبيقات المهنية ومتطلبات الطاقة المنخفضة للإلكترونيات الاستهلاكيةفيما يتعلق بمواصفات التصوير ، فإنه يستخدم تصميم دقة 160 × 120 بكسل QQVGA مع منطقة حساسة للضوء من 3900 × 3000μm2 ومسافة البكسل من 21.4μm (أفقيًا) × 18.8μm (عموديًا) ،تتيح إصدار صور ثلاثية الأبعاد مفصلةمعدل الإطار يدعم تعديل قابل للبرمجة، مع تكوين قياسي 30fps و زيادة أقصى إلى 120fps،تلبية متطلبات التصوير الديناميكي في الوقت الحقيقي وتمكين الكشف عن الهدف وتتبعها في سيناريوهات الحركة عالية السرعة.

قياس المسافة هو القوة المحددة لـ VI4310 ، مع نطاق فعال يمتد إلى 15 مترًا. يحقق دقة دقيقة تصل إلى 0.75 سم ويحافظ على دقة ضمن خطأ ± 1٪.في غضون 5 أمتار في الداخل، يوفر خطأ مربع متوسط الجذر (RMSE) بنسبة 1% فقط ، مما يفي بالكامل بمتطلبات التحديد الدقيق والنمذجة.مع استهلاك الطاقة الإجمالي (بما في ذلك تشغيل خوارزمية DSP و ISP) يقتصر على 200mWحلّه المرنّ 1.5V/3.3V/28.5V توفير الطاقة يُمكّن من التوافق مع الأجهزة المحمولة التي تعمل بالبطاريات.يعمل جهاز الاستشعار ضمن نطاق درجة حرارة العمل من -20°C إلى 65°C ومجموعة درجات حرارة التخزين من -40°C إلى 105°C، والتي تظهر قدرة استثنائية على التكيف مع البيئة لضمان أداء مستقر في ظروف صعبة.

من حيث تصميم الواجهة ، يستخدم VI4310 واجهة I2C (200kHz) لتكوين أجهزة الاستشعار واجهة DVP (75MHz) لإخراج بيانات ToF.هذا النهج الموحد للواجهة يسهل التوافق مع أجهزة نهاية مختلفة، مما يسهل الاندماج السريع. وتقيس وحدة VM4310 الناتجة 22 × 23 × 5.5 ملم فقط ، مما يتيح التضمين السلس داخل الأجهزة المدمجة.

سيناريوهات تطبيق VI4310: محفز عبر الصناعات

باستخدام نقاط قوته الأساسية من التكامل العالي، استهلاك الطاقة المنخفض، والدقة العالية، وجدت VI4310 تطبيقات في قطاعات متعددة بما في ذلك الإلكترونيات الاستهلاكية،أنظمة المنزل الذكي، القيادة الذاتية والروبوتات. لقد أصبحت عنصرًا محوريًا يقود التحديثات الذكية في هذه الصناعات.

في مجال الإلكترونيات الاستهلاكية ، يوفر VI4310 حلول تصوير ثلاثية الأبعاد عالية الأداء للهواتف الذكية والأجهزة اللوحية والأجهزة المماثلة ، مما يتيح تطبيقات مثل التركيز الآلي بالليزر للكاميرات ،التعرف على الوجهو التفاعل بين الواقع الافتراضي و الواقع الافتراضي حجمها المدمج واستهلاك الطاقة المنخفض يتماشى تماما مع متطلبات تصميم الأجهزة المحمولةبينما يضمن دقة التراوح على مستوى السنتيمتر دمج دقيق للأجسام الافتراضية مع بيئات العالم الحقيقي في سيناريوهات الواقع الواقعيتحسين تجارب تفاعل المستخدمين.

داخل الروبوتات المنزلية الذكية والخدمية، يعمل VI4310 كمكون أساسي يمكّن الملاحة المستقلة والإدراك البيئي في أجهزة مثل المكنسات الروبوتية.من خلال توليد بيانات السحابة النقطية ثلاثية الأبعاد في الوقت الحقيقي، الروبوتات تحقق خرائط داخلية عالية الدقة، وتجنب العقبات الدقيقة، والكشف عن الجدار.قدرات التصوير ثلاثي الأبعاد تعزز بشكل كبير قدرة الروبوت على التكيف مع البيئة وكفاءة التنظيف.

في القيادة المستقلة ، يوفر VI4310 دعم الرقاقة الأساسية لأنظمة LiDAR الصلبة.يوفر نظام LiDAR الصلب موثوقية واستقرار متفوقين بسبب غياب المكونات الميكانيكية الدوريةالتصميم المتكامل والمنخفض للطاقة في VI4310 يلبي بالتحديد متطلبات التقليص وطول عمر البطارية في تطبيقات السيارات.أنظمة LiDAR المستندة إلى هذا المستشعر تمكن، تحديد بيئة الطريق بدقة عالية، وتوفير دعم بيانات حاسمة لاتخاذ القرارات بشأن سلامة القيادة الذاتية.

وبالإضافة إلى ذلك ، يجد VI4310 تطبيقًا واسعًا في المسح والنمذجة والتفتيش الصناعي ومجالات أخرى.مقاومة قوية لتداخلات ضوئية قوية وأداء مستقر يثبت حيوية في خرائط الخارج وحالات الكشف عن العيوب في خطوط الإنتاج، ودفع الصناعات ذات الصلة نحو الأتمتة والدقة.

[VI4310 قيمة الصناعة: اختراقات رائدة في تكنولوجيا 3D ToF المحلية]

في ظل خلفية حيث السوق العالمية لجهاز الاستشعار ثلاثي الأبعادإطلاق VI4310 يمثل اختراقًا تكنولوجيًا لأجهزة استشعار SPAD عالية الدقةتقنياتها الأساسية تنبع بالكامل من جهود البحث والتطوير المستقلة لشركة شينشيجي.من تصميم كاشف SPAD وتحسين الخوارزمية المختلفة إلى تكامل رقاقة كامل، وضعت الشركة حواجز تكنولوجية شاملة، مما يوفر خبرة لا تقدر بثمن للتطوير المستقل للمستشعرات المحلية.

والأهم من ذلك، أن تصميم VI4310 المتكامل للغاية يقلل بشكل كبير من حاجز التكلفة لحلول التصوير ثلاثي الأبعاد.هذا يسمح لجهاز LiDAR في الحالة الصلبة وكاميرات العمق ثلاثية الأبعاد أن تستخدم على نطاق أوسع في الأجهزة النهائية المتوسطة إلى المنخفضةمع التوسع المستمر في القيادة الذاتية، والروبوتات، وAR / VR وغيرها من الصناعات،أجهزة استشعار فعالة من حيث التكلفة مثل VI4310 ستصبح مكونات محورية داخل سلسلة التوريدإن تطورهم التكنولوجي وتوسيع تطبيقاتهم سيؤدي إلى زيادة تقدم قطاع التصوير ثلاثي الأبعاد بأكمله.

الاستنتاج:كمنتج رائد من تكنولوجيا ToF ثلاثية الأبعاد المتكاملة للغايةVI4310 لا يظهر فقط القدرة التقنية لـ CoreVision في الكشف الإلكتروني ولكن أيضا يعيد تعريف نموذج التصميم لأجهزة استشعار التصوير ثلاثي الأبعادمع التحسينات التكنولوجية المستمرة، ستحقق "VI4310" و نسخها اللاحقة اختراقات في مجالات أكثر تخصصاً،توفير الدفع الرئوي القوي لظهور العصر الذكي.