Το εταιρικό blog για VI4331 Ακριβής αισθητήρας απεικόνισης χρόνου πτήσης (dToF) - 3DToF αισθητήρας βάθους

VI4331 Αισθητήρας απεικόνισης Direct Time-of-Flight (dToF) - Αισθητήρας βάθους 3DToF

Shenzhen Mingjiada Electronics Co., Ltd. — Μακροχρόνια προμήθεια αισθητήρων απεικόνισης VI4331 Direct Time-of-Flight (dToF) - αισθητήρες βάθους 3DToF. Οι λεπτομέρειες του προϊόντος είναι οι εξής:

Βασική Αρχιτεκτονική: Εξαιρετικά Ολοκληρωμένο Σύστημα Ανίχνευσης Μοναδικού Φωτονίου
Το θεμέλιο απόδοσης του VI4331 προέρχεται από την εξελιγμένη ενσωματωμένη αρχιτεκτονική του. Με την απρόσκοπτη συγχώνευση βασικών μονάδων ανίχνευσης, επεξεργασίας σήματος και ελέγχου, επιτυγχάνει αποτελεσματικό συντονισμό από άκρο σε άκρο σε όλη την αλυσίδα ανίχνευσης-επεξεργασίας-ελέγχου. Τα βασικά του εξαρτήματα είναι κατασκευασμένα γύρω από την τεχνολογία ανίχνευσης μοναδικού φωτονίου, σχηματίζοντας ένα πλήρες σύστημα κλειστού βρόχου ανίχνευσης βάθους.

Ο πυρήνας του αισθητήρα VI4331 ενσωματώνει μια διάταξη εικονοστοιχείων (SPAD) 240×96 single-photon avalanche photodiode (SPAD). Αυτή η διάταξη υψηλής ανάλυσης είναι καθοριστική για την επίτευξη ακριβούς καταγραφής βάθους. Η συσκευή SPAD διαθέτει ευαισθησία ανίχνευσης επιπέδου μοναδικού φωτονίου, επιτρέποντας την ακριβή καταγραφή των αμυδρών σημάτων φωτονίων που αντανακλώνται από παλμούς λέιζερ. Αυτό παρέχει το υλικό θεμέλιο για τη μέτρηση βάθους σε περιβάλλοντα μεγάλης εμβέλειας, χαμηλού φωτισμού. Σε συνδυασμό με τη διάταξη SPAD είναι το front-end Time-to-Digital Converter (TDC). Αυτή η μονάδα καταγράφει τη διαφορά χρόνου πτήσης μεταξύ της εκπομπής και της λήψης παλμών λέιζερ με μεγάλη ακρίβεια, μετατρέποντας τις πληροφορίες φυσικού χρόνου σε ψηφιακά σήματα για να παρέχει βασική υποστήριξη δεδομένων για τον υπολογισμό του βάθους.

Για να ενεργοποιηθεί η επεξεργασία βάθους σε πραγματικό χρόνο, το VI4331 ενσωματώνει έναν ειδικό επεξεργαστή DSP βάθους. Αυτό ενσωματώνει την ιδιόκτητη μονάδα επεξεργασίας σήματος βάθους Gen2 DSP της CoreVision, η οποία εκτελεί γρήγορα πολύπλοκες λειτουργίες, όπως μετατροπή χρόνου πτήσης, φιλτράρισμα θορύβου και δημιουργία σημειακού νέφους. Η έξοδος είναι μια εικόνα βάθους ανάλυσης 240×96 με ακρίβεια υπο-χιλιοστού. Αυτός ο ενσωματωμένος σχεδιασμός ‘ανίχνευσης-μετατροπής-υπολογισμού’ on-chip μειώνει σημαντικά την καθυστέρηση μετάδοσης σήματος, ενισχύοντας την ανταπόκριση του συστήματος.

Τεχνικά Χαρακτηριστικά: Ευέλικτες, Ελεγχόμενες δυνατότητες αντίληψης Full-Link
Το VI4331 υποβάλλεται σε ολοκληρωμένη βελτιστοποίηση στον σχεδιασμό της διεπαφής, στον έλεγχο φωτισμού και στην προγραμματισμό, εξισορροπώντας την υψηλή απόδοση με την ευελιξία εφαρμογής για να προσαρμοστεί σε διάφορες απαιτήσεις ενσωμάτωσης συστήματος.

Διάφορες διεπαφές και μορφές δεδομένων
Ο αισθητήρας VI4331 διαθέτει μια διεπαφή MIPI CSI-2 υψηλής ταχύτητας ως το κύριο κανάλι μετάδοσης δεδομένων. Αυτό όχι μόνο υποστηρίζει έξοδο απεικόνισης βάθους με υψηλό ρυθμό καρέ 30fps, αλλά φιλοξενεί επίσης δύο μορφές δεδομένων εικονοστοιχείων: Λειτουργία ιστογράμματος και Λειτουργία DSP. Η λειτουργία ιστογράμματος εξάγει ακατέργαστα δεδομένα κατανομής χρόνου πτήσης φωτονίων, παρέχοντας στους προγραμματιστές ευκαιρίες για βελτιστοποίηση σήματος χαμηλού επιπέδου. ενώ η λειτουργία DSP εξάγει απευθείας επεξεργασμένες, ακριβείς πληροφορίες βάθους, απλοποιώντας την πολυπλοκότητα της ενσωμάτωσης του συστήματος. Αυτός ο σχεδιασμός διπλής λειτουργίας φιλοξενεί δευτερεύουσες απαιτήσεις ανάπτυξης σε επαγγελματικά σενάρια, ενώ παράλληλα καλύπτει τις απαιτήσεις αποτελεσματικής ενσωμάτωσης προϊόντων μαζικής παραγωγής.

Έξυπνος έλεγχος φωτισμού και επέκταση πολλαπλών καναλιών

Απευθυνόμενος στις απαιτήσεις συνεργατικού ελέγχου για συστήματα φωτισμού λέιζερ, το VI4331 ενσωματώνει έναν ενσωματωμένο ελεγκτή φωτισμού και τέσσερις ανεξάρτητες σκανδάλες λέιζερ, υποστηρίζοντας διαμορφώσεις VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) με δυνατότητα διευθυνσιοδότησης σε έως και τέσσερα κανάλια φωτισμού. Η φωτοευαίσθητη διάταξή του διευκολύνει τη μονοδιάστατη μονοκατευθυντική σάρωση, με κάθε σήμα κίνησης λέιζερ να αντιστοιχεί στο ένα τέταρτο της διάταξης απεικόνισης. Αυτό επιτρέπει τον ακριβή συγχρονισμό με τον χρόνο σάρωσης του εσωτερικού αισθητήρα, επιτρέποντας αποτελεσματικές λύσεις σάρωσης στερεάς κατάστασης όταν συνδυάζεται με λέιζερ με δυνατότητα διευθυνσιοδότησης. Αυτός ο σχεδιασμός όχι μόνο ενισχύει την ομοιομορφία φωτισμού και τη σταθερότητα εύρους, αλλά παρέχει επίσης ευέλικτες δυνατότητες ρύθμισης φωτός, προσαρμοζόμενος στις απαιτήσεις ανίχνευσης σε διαφορετικές αποστάσεις και σενάρια.

Βελτιωμένη προγραμματιστικότητα και συμβατότητα συστήματος

Ο ενσωματωμένος μικροελεγκτής (MCU) του VI4331 προσφέρει ισχυρή προγραμματιστικότητα, επιτρέποντας τη βελτιστοποίηση απόδοσης και τη λειτουργική επέκταση μέσω ενημερώσεων λογισμικού. Αυτό διευκολύνει την προσαρμογή σε νέα σενάρια εφαρμογών και αναβαθμίσεις αλγορίθμων χωρίς τροποποιήσεις υλικού. Επιπλέον, η ενσωματωμένη διεπαφή SPI του αισθητήρα εξυπηρετεί διπλές βασικές λειτουργίες: διαμορφώνοντας απευθείας τους οδηγούς διόδων λέιζερ (LDD) για ακριβή έλεγχο του συστήματος φωτισμού, ενώ παράλληλα επιτρέπει την άμεση πρόσβαση σε δεδομένα βαθμονόμησης και κώδικα υλικολογισμικού εντός της μνήμης της μονάδας (π.χ., EEPROM ή Flash). Αυτό απλοποιεί τις διαδικασίες αρχικοποίησης και βαθμονόμησης του συστήματος, ενισχύοντας τη συνέπεια μαζικής παραγωγής και την ευκολία συντήρησης.

Σενάρια εφαρμογής: Ενδυνάμωση αναβαθμίσεων έξυπνης αντίληψης σε πολλούς τομείς
Αξιοποιώντας την υψηλή απόδοση, τον συμπαγή συντελεστή μορφής και την οικονομική του απόδοση, το VI4331 επιδεικνύει ευρεία δυνατότητα εφαρμογής σε διάφορους τομείς, καθιερώνοντας τον εαυτό του ως την προτιμώμενη λύση ανίχνευσης για τα ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης και τα βιομηχανικά περιβάλλοντα.

Στον τομέα της ρομποτικής υπηρεσιών, το VI4331 χρησιμεύει ως το βασικό στοιχείο που επιτρέπει τη χαρτογράφηση εσωτερικών χώρων και την αποφυγή εμποδίων με βάση το SLAM για συσκευές όπως οι ρομποτικές ηλεκτρικές σκούπες. Η έξοδος σημειακού νέφους υψηλής ακρίβειας ικανοποιεί ταυτόχρονα δύο απαιτήσεις: πρώτον, παρέχει πλαίσια πλοήγησης και τοποθέτησης με έως και 16 γραμμές και εμβέλεια 10 μέτρων, υποστηρίζοντας τον ακριβή σχεδιασμό διαδρομής. δεύτερον, εξάγει πλαίσια αναγνώρισης αποφυγής εμποδίων με υψηλή ανάλυση και ευρύ οπτικό πεδίο, ανιχνεύοντας με ακρίβεια μικροσκοπικά εμπόδια. Αυτό επιλύει τα ζητήματα του τραυλισμού πλοήγησης και της ανακριβούς αποφυγής εμποδίων που είναι κοινά στα παραδοσιακά ρομπότ.

Στο πλαίσιο των εφαρμογών επιτήρησης ασφαλείας και ανίχνευσης συμπεριφοράς, ο συνδυασμός του υψηλού ρυθμού καρέ 30fps και του ευρέος οπτικού πεδίου επιτρέπει την ακριβή παρακολούθηση δυναμικών στόχων και την ανάλυση συμπεριφοράς. Η ακρίβεια υπο-χιλιοστού καταγράφει μικρές παραλλαγές κίνησης, παρέχοντας αξιόπιστη υποστήριξη δεδομένων για έξυπνα συστήματα ασφαλείας. Επιπλέον, ο αισθητήρας VI4331 βρίσκει εφαρμογή σε 2D/3D dToF ραντάρ λέιζερ στερεάς κατάστασης καταναλωτικού επιπέδου, αποφυγή εμποδίων drone και έξυπνα διαδραστικά τερματικά. Οι ευέλικτες δυνατότητες ενσωμάτωσής του και η σταθερή απόδοσή του οδηγούν σε έξυπνες αναβαθμίσεις σε διάφορες συσκευές.

Η Mingjiada Electronics διατηρεί μακροχρόνια προμήθεια των ακόλουθων τσιπ:
VI4331
SIF7010
OPN8018
OPN8008P
OPN8001C
NP2F3202
NP2F2401
SIF2610
S15743-01WT
OPT8241
SPD1178API
MPQ3425DL
EPC2051
LMG1020YFFR
LMH32401IRGTR
TPC112S8U

Για περαιτέρω πληροφορίες προϊόντος σχετικά με τον αισθητήρα VI4331 3D ToF ή για να ρωτήσετε για δείγματα, επισκεφτείτε την Mingjiada Electronics (https://www.integrated-ic.com/) για πρόσθετες λεπτομέρειες προμήθειας.