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無人機核心系統:安森美圖像傳感器技術和應用方案拆解

作者: 時間:2025-09-24 來源:安森美 收藏

以高效創新的方案,改變了多個行業的格局。在農業領域,助力精準農業、作物監測和牲畜追蹤。工業部門利用進行現場勘測、基礎設施檢查和項目監控。無人機還在革新配送服務,尤其在向偏遠地區運送包裹、醫療用品和緊急援助物資方面表現出色。無人機在環境監測、公共安全、電影制作、電信和科學研究方面發揮著重要作用。此外,無人機在安防和監控領域也至關重要,提高了各領域的工作效率。

憑借其多功能和高效性,無人機已成為眾多行業必不可少的工具。在農業領域,無人機用于精準農業、作物監測、灌溉管理,甚至牲畜追蹤,從而優化了農場運營并提高了產量。工業部門依靠無人機完成現場勘測、基礎設施檢查和項目監控等任務,尤其是在建筑、采礦和能源行業。無人機正在徹底改變配送服務,能快速運送包裹、醫療用品和緊急援助物資,特別是在偏遠或受災地區。

在環境監測方面,無人機可用于野生動物追蹤、森林火災預防和污染控制,有助于環境保護工作的開展。應急服務部門利用無人機執行搜尋救援、滅火和災后響應任務,提高了公共安全和救援效率。配送和貨運無人機的意義遠不止于運輸。它們對提升供應鏈效率、降低運營成本和減少環境影響起著重要作用。借助先進技術,此類無人機能夠完成以前被認為不可能或不切實際的任務。

  • 無人機在媒體行業也扮演著重要角色,為房地產、電影制作和活動報道提供航空攝影和攝像服務。在電信領域,無人機可以協助執行網絡巡檢,以及將網絡連接拓展到偏遠地區。

  • 此外,無人機還用于安防與監控,對邊境、交通和重要設施進行監測。總體而言,無人機已經改變了各行業的運營方式,為提高效率和保障安全提供了創新方案。

框圖 - 無人機

下面的框圖展示了采用推薦產品的工業無人機方案。 該方案集成了多種圖像感知技術, 運用了的全局和卷簾快門傳感器系列產品。 電源管理、 通信等大多數功能塊器件均可從的全面方案中獲取。


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方案概述

無人機感知系統

為無人機選擇時, 務必要考慮應用的具體條件和要求。 通常, 一個系統可能會使用六到八個傳感器, 但使用多達十二個傳感器的情況也并不少見。 全局快門傳感器能夠同時捕捉整個畫面, 非常適合用于拍攝移動物體, 因為它們可以避免圖像失真和運動偽影。 這對于測繪、 勘察和工業巡檢等對精度要求極高的應用尤為重要。 通過同時捕捉整個畫面, 全局快門可以防止卷簾快門中常見的“果凍效應” 和運動模糊等失真。

  • 低功耗具有多項優勢,其功耗低,還能部署在多個位置,從而可以提供場景的全面視圖。

  • 高動態范圍 (HDR) 相機在無人機技術中至關重要,可在不同的光照條件下捕捉到細節豐富、準確清晰的圖像。這種相機能夠平衡明暗區域的曝光度,確保在復雜的光線條件下也不會遺漏任何細節。

  • 高分辨率:2000 萬分辨率的 Hyperlux AR2020 將進一步增強這些能力,使巡檢和勘測工作能夠更細致、精確地開展。

  • 拓展視野:借助 SWIR 實現超越可見光范圍的觀測


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Hyperlux SG 系列全局快門技術

Hyperlux SG - 全局快門系列

安森美 Hyperlux SG 全局快門圖像傳感器系列產品能捕捉高速且無失真的圖像, 非常適合條形碼掃描、 機器視覺和機器人技術領域。 

ARX383、 AR0145 和 AR0235 等型號產品具備高達 120 fps 的幀率、 可編程感興趣區域 (ROI)、 自動曝光 (AE) 及低功耗運行特性。 該系列傳感器經過精心設計, 即使在復雜的光照條件下, 也能保證出色的圖像質量。 其外形小巧緊湊, 適用于廣泛的工業應用場景。


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Hyperlux LP - 圖像傳感器系列安森美 Hyperlux LP 圖像傳感器系列產品適用于多種應用,包括 AR2020、 AR0544 和 AR0830。該系列傳感器功耗極低,可確保設備運行時間更長、效率更高。借助創新的運動喚醒功能,設備在未檢測到運動時,可一直保持低功耗狀態,進一步實現節能。此外,該系列傳感器在低光和近紅外 (NIR) 波長環境下,性能表現也很出色。 AR2020 傳感器還有智能感興趣區域 (ROI) 功能,可智能聚焦特定區域,從而提高性能和精度。


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Hyperlux LH - 圖像傳感器系列安森美 Hyperlux LH 圖像傳感器系列產品適用于多種應用, 包括AR0822 和 AR0246。 該系列傳感器利用增強的 NIR和 eHDR 功能, 能實現令人驚嘆的 4K 視頻質量, 確保在各種光照條件下都能呈現出色的圖像性能。 憑借 120dB 超高動態范圍 (HDR), 即便在具有挑戰性的環境中, 該系列傳感器也能提供清晰、 準確的圖像。 Hyperlux LH 傳感器設計緊湊, 非常適合集成到空間受限的系統中, 助力提高系統性能和效率。

這些傳感器采用 2.0 μm 像素尺寸設計,有助于實現高靈敏度和清晰的圖像效果。此外,這些傳感器功耗低,非常適合電池供電設備,能降低系統的總體能耗成本。


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SWIR - 擴展視圖

安森美 SWIR ACUROS 系列提供尖端的短波紅外 (SWIR) 相機和圖像傳感器, 專為高性能成像應用精心設計。 該系列傳感器光譜范圍出色, SWIR 波段覆蓋 400 nm 到 1700 nm, eSWIR 波段覆蓋 400 到 2100 nm, 確保在各種照明條件下都能呈現出色的深度和清晰度。 ACUROS 相機配備全局快門, 像素尺寸為 15μm, 成像分辨率高、 動態范圍大, 而且噪音極低, 非常適合捕捉精確且細節豐富的圖像。

憑借這些先進能力, ACUROS 相機特別適用于以下場景:穿透塑料等不透明材料進行成像, 材料分揀與回收, 水分含量分析(1450nm 波長處的水吸收檢測) 等。 CQD SWIR 的優勢使該系列相機能夠“透視” 多種不透明材料, 為大面積檢測區域提供高分辨率傳感器, 并支持動態成像任務所需的高幀率。

這種高靈敏度、 可靠性能與出色畫質的結合, 使 ACUROS 系列成為各嚴苛應用領域專業人士尋求高級成像解決方案的可靠之選。


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智能 iToF 全局快門深度傳感器 - AF0130 和 AF0131安森美 AF0130 和 AF0131 智能間接飛行時間 (iToF) 120 萬分辨率 CMOS 傳感器專為深度感知與成像應用而設計。 

這些傳感器具備 1/3.2 英寸光學規格和背照式 (BSI) CMOS 全局快門技術, 具體特性包括: 120 萬分辨率 CMOS 智能間接飛行時間 (iToF) 傳感器, 搭載先進的 3.5 μm 像素堆疊 BSI 技術;出色的低光與環境光性能;在 850 nm 和 940nm 波長下增強近紅外 (NIR) 響應 (QE > 40%);支持雙激光工作模式以擴大深度檢測范圍;激光人眼安全監測功能。

Hyperlux ID 深度 iToF 傳感器的主要特點包括:

  • 高精度深度測量:提供精確的測距能力, 對需要高精度3D 建模和目標檢測的任務至關重要。

  • 高幀率:可捕捉快速移動的物體 (60–100 fps), 確保在動態環境中保持可靠表現。

  • 低功耗:針對能效進行了優化, 在模式 2.2 (100MHz)、 30 fps 幀率和 0.35 ms 曝光時間條件下, 功耗為 400 mW;在模式 3.2 (100+120 MHz)、 相同幀率與曝光時間條件下, 功耗為 600 mW。 高能效特性使其適用于電池供電設備及多傳感器系統。


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