1月23日消息，據(jù)韓國(guó)媒體報(bào)道，韓國(guó)研究人員開發(fā)出一種用于3D圖像傳感器的核心芯片，可當(dāng)做自動(dòng)駕駛汽車、無(wú)人駕駛飛機(jī)和【機(jī)器人(300024)、股吧】的“眼睛”。未來(lái)，該芯片還將安裝在智能手機(jī)上，用于人臉識(shí)別和AR等各種服務(wù)。

　　韓國(guó)研究人員開發(fā)出3D圖像傳感器核心芯片，可當(dāng)做自動(dòng)駕駛的眼睛

　　韓國(guó)高等科學(xué)技術(shù)研究院（KAIST）于1月22日宣布，由電氣工程系Park Hyo-hoon教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)與國(guó)家納米中心合作開發(fā)出3D圖像傳感器的核心技術(shù)——基于硅的光學(xué)相控陣（OPA）芯片。這種用于三維圖像傳感器的核心芯片，可用作自動(dòng)駕駛汽車、無(wú)人駕駛飛機(jī)和機(jī)器人的“眼睛”。未來(lái)，該芯片也可以安裝在智能手機(jī)上，增強(qiáng)智能手機(jī)的各種功能，如人臉識(shí)別和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）。除了三維圖像傳感器的功能外，它還可以采集特定方向的三維圖像數(shù)據(jù)，并進(jìn)行無(wú)線傳輸，從而實(shí)現(xiàn)高分辨率和高容量的電子設(shè)備之間的圖像信息無(wú)限制通信。

　　據(jù)介紹，該款3D圖像傳感器能夠自動(dòng)添加具有立體效果的距離信息，比如將2D的圖像識(shí)別成3D圖像。未來(lái)，它將成為許多需要準(zhǔn)確的物體距離信息的電子設(shè)備的核心部分，并可充當(dāng)電子設(shè)備的“眼睛”，如自動(dòng)駕駛汽車，無(wú)人機(jī)和機(jī)器人。

　　韓國(guó)研究人員開發(fā)出3D圖像傳感器核心芯片，可當(dāng)做自動(dòng)駕駛的眼睛

　　OPA芯片通過電控制光的方向，只有硅的尺寸大小，耐用性強(qiáng)。不過，雖然OPA能夠?qū)崿F(xiàn)在水平方向上掃描，但是如果要改變激光波長(zhǎng)以便在垂直方向上掃描，還是有一定的技術(shù)難度。

　　這款超小型低功耗OPA芯片將極大改進(jìn)傳統(tǒng)的OPA，它通過將光轉(zhuǎn)換為單波長(zhǎng)光源進(jìn)行寬范圍的2D掃描，可以在垂直和水平方向上輕松調(diào)整波長(zhǎng)調(diào)制光源。

　　此外，芯片可以制成與蜻蜓眼睛一樣小的尺寸，從而使得3D圖像傳感器更小型化。研究小組解釋說(shuō)，除了3D圖像傳感器的功能外，它還可以采集特定方向的3D圖像數(shù)據(jù)，并進(jìn)行無(wú)線傳輸，從而實(shí)現(xiàn)高分辨率和高容量的電子設(shè)備之間的圖像信息無(wú)限制通信。

　　圖像傳感器是當(dāng)今應(yīng)用最普遍、重要性最高的傳感器之一。其主要采用感光單元陣列和輔助控制電路，獲取景物的亮度和色彩信號(hào)，并通過復(fù)雜的信號(hào)處理和圖像處理技術(shù)輸出數(shù)字化的圖像信息。

　　圖像傳感器中的感光單元一般采用感光二極管(photodiode)實(shí)現(xiàn)光電信號(hào)的轉(zhuǎn)換。感光二極管在接受光線照射之后能夠產(chǎn)生電流信號(hào)，電流的強(qiáng)度與光照的強(qiáng)度成正比例關(guān)系。三維圖像傳感器將具有立方體效果的距離信息添加到諸如照片的兩維圖像，以使其被識(shí)別為三維圖像。它作為核心部分充當(dāng)各種電子設(shè)備的眼睛，如自動(dòng)駕駛汽車，無(wú)人機(jī)和機(jī)器人，需要準(zhǔn)確的物體距離信息。

　　隨著人工智能、物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代到來(lái)的大背景下，圖像傳感器被分割成多個(gè)極具活力與成長(zhǎng)性的半導(dǎo)體細(xì)分市場(chǎng)。尤其在汽車、安防、工控等領(lǐng)域，具備較大提升空間。比如CMOS傳感器的引入使智能相機(jī)的靈敏度和整體質(zhì)量顯著提高，能夠接力進(jìn)入手機(jī)市場(chǎng)，成為后續(xù)增長(zhǎng)主要?jiǎng)恿?。預(yù)計(jì)至2022年，CMOS傳感器的全球銷售額將達(dá)到190億美金。CMOS傳感器技術(shù)的發(fā)展，使機(jī)器視覺行業(yè)能夠采用上更具成本效益的傳感器。

　　據(jù)“超越摩爾（YoleDéveloppement）”市場(chǎng)研究和戰(zhàn)略咨詢公司介紹，機(jī)器視覺相機(jī)市場(chǎng)將從2017年的20億美元增長(zhǎng)到2023年的約40億美元，復(fù)合年增長(zhǎng)率為12％。超越摩爾的Alexis Debray博士在其題為“工業(yè)與自動(dòng)化機(jī)器視覺”的技術(shù)和市場(chǎng)報(bào)告中表示，機(jī)器視覺在汽車、電子、半導(dǎo)體，食品和包裝行業(yè)的應(yīng)用不斷增長(zhǎng)。

　　超越摩爾研究人員稱，現(xiàn)在機(jī)器視覺系統(tǒng)可以在農(nóng)業(yè)、零售、交通，以及自動(dòng)駕駛汽車的應(yīng)用場(chǎng)景一顯身手，創(chuàng)造了一個(gè)高度活躍的市場(chǎng)。一方面，從2014年到2017年，圖像傳感器和相機(jī)公司的兼并和收購(gòu)活動(dòng)都在加速。另一方面美國(guó)、歐洲、中國(guó)、日本、韓國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)在這方面的技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)也在加劇。

　　韓國(guó)研究人員開發(fā)出3D圖像傳感器核心芯片，可當(dāng)做自動(dòng)駕駛的眼睛

　　基于硅的光學(xué)相控陣（OPA）芯片作為使用激光的三維圖像傳感器LiDAR的下一代一直頗受關(guān)注。該芯片基于硅，小尺寸，以電控制光的方向，能夠?qū)崿F(xiàn)在水平方向上掃描，但是目前若要改變激光波長(zhǎng)以實(shí)現(xiàn)垂直方向上的掃描，還有技術(shù)難度。三維圖像傳感器將具它是一個(gè)核心部分，充當(dāng)各種電子設(shè)備的眼睛，在識(shí)別物體的同時(shí)，提供準(zhǔn)確的物體之間的距離信息。

　　三維圖像傳感器的核心芯片身材小巧，科技含量高，不僅能快速精準(zhǔn)地捕捉到深度信息，而且可以將距離信息（比如cubic effect）加到二維圖像中（例如照片），以使二維圖像被識(shí)別為三維圖像，使圖像的信息量更大。該芯片的特點(diǎn)是以電控制光的方向，耐用性強(qiáng)，而且尺寸小是亮點(diǎn)，能夠制成蜻蜓眼睛一樣大小的尺寸，進(jìn)一步推動(dòng)三維圖像傳感器的小型化，進(jìn)入更豐富的應(yīng)用場(chǎng)景。