區(qū)寶霖先生 ASM太平洋 助理副總裁—CIS
朱永祥先生 ASM太平洋 資深市場發(fā)展部 經(jīng)理—CIS
朱永祥先生 ASM太平洋 資深市場發(fā)展部 經(jīng)理—CIS
新冠肺炎疫情加速了社會(huì)的自動(dòng)化進(jìn)程，可謂柳暗花明，化危為機(jī)。在疫情蔓延之際，民眾都積極防疫，大家都得保持社交距離，多國生產(chǎn)及服務(wù)亦因此停滯，日常生活受影響，重創(chuàng)全球經(jīng)濟(jì)。如此情況下，人機(jī)協(xié)作便能發(fā)揮著重要的作用，好讓大家留在家中抗疫時(shí)亦能如常工作和活動(dòng)。其次疫癥來襲，讓人們不得不放下對自動(dòng)化的擔(dān)憂，還是更迫切地考慮讓自動(dòng)化逐步取代人力工作，減少對人工的依賴及其影響，正是推動(dòng)全球自動(dòng)化的好機(jī)遇。
近年，具有3D感應(yīng)技術(shù)的人機(jī)界面（HMI）早已應(yīng)用于日常生活中，擁有快速及準(zhǔn)確的傳感系統(tǒng)和簡易操作的特性，正是讓人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的決定性因素。
順豐無人機(jī)送件（網(wǎng)上圖片）
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自2018年底開始，飛時(shí)測距（ToF）的3D深度感測技術(shù)更成為各行各業(yè)趨之若鶩的新趨勢，從智能型手機(jī)、工業(yè)機(jī)械人、到汽車駕駛等，也可以找到ToF 3D深度感測技術(shù)的足跡。在智能型手機(jī)里，透過ToF 3D深度感測技術(shù)可快速進(jìn)行人臉識(shí)別，以方便電子付款或個(gè)資安全等作用；工業(yè)上亦會(huì)透過ToF 3D深度感測技術(shù)令生產(chǎn)更加自動(dòng)化，達(dá)至工業(yè)4.0（Industrial 4.0）或智慧生產(chǎn)（Smart Factory）；至于汽車工業(yè)，應(yīng)用更為廣范，汽車輔助駕駛的光達(dá)應(yīng)用（LiDAR）、駕駛者身份識(shí)別和手勢識(shí)別和駕駛者監(jiān)控系統(tǒng)等，都會(huì)利用到ToF 3D深度感測技術(shù)。
應(yīng)用·T o F
2019年中，ToF 3D深度感測技術(shù)更在智能型手機(jī)中大放異彩，很多著名品牌的手機(jī)，包括華為、Oppo、Vivo、LG和三星皆具備ToF 3D深度感測技術(shù)，以提升拍攝質(zhì)素，透過人臉識(shí)別進(jìn)行安檢及非觸式導(dǎo)覽。相信往后更多手機(jī)都會(huì)配備ToF 3D深度感測技術(shù)—有研究報(bào)告指出，在2020年將有超過一億八千萬部手機(jī)附設(shè)ToF 3D深度感測技術(shù)；至于在無人駕駛技術(shù)及高級(jí)輔助駕駛系統(tǒng)（ADAS），更令鏡頭模塊生產(chǎn)商帶來不同的商機(jī)與挑戰(zhàn)。
挑戰(zhàn)
市場上的ToF 3D深度感測技術(shù)主要分別兩大種類:Direct-ToF（d-ToF）及Indirect-ToF（i-ToF）。生產(chǎn)商會(huì)按照不同的需要而選擇對應(yīng)的感測方法。
- Direct-ToF（d-ToF）:利用光線往返物件與傳感器的時(shí)間，計(jì)算出物體的距離和深度。
- Indirect-ToF（i-ToF）:計(jì)算光線往返物件與傳感器的相位差，從而得到與物件的距離和深度信息。
ToF 3D深度感測技術(shù)
在一般電子消費(fèi)中，i-ToF為最廣泛應(yīng)用的深度感測方法，但該技術(shù)亦有其美中不足之處—系統(tǒng)性誤差。
Indirect-ToF（i-ToF）由不同模塊并合而成，每個(gè)模塊皆需進(jìn)行同步方可正常運(yùn)作，但在同步的過程必定出現(xiàn)無可避免的系統(tǒng)性誤差。
1.周期性誤差
- 非正弦信號(hào)—信號(hào)失真或誤判
- 相位差—周期性變調(diào)信號(hào)的波形改變及光功率的變異
2.Tx與Rx「收」和「放」的同步差異
- 發(fā)放器和接收器的始初化同步不一
- 系統(tǒng)設(shè)定與實(shí)作操作時(shí)的電壓不一
3.像素點(diǎn)協(xié)調(diào)誤差
- 因雜訊或干擾導(dǎo)致的精算誤差
4.熱致誤差
- 雷射二極體驅(qū)動(dòng)器的效能會(huì)隨溫度而有所改變
因應(yīng)不同的應(yīng)用，普遍市場對ToF 3D深度感測技術(shù)所致的系統(tǒng)誤差可接受范圍為±10亳米（mm），有一些應(yīng)用例如在安全性解說等、網(wǎng)上電子付費(fèi)等，則對誤差范圍有更高的要求，這些更嚴(yán)格的要求則為生產(chǎn)帶來不同形式的挑戰(zhàn)。
校準(zhǔn)測試·量產(chǎn)
基于系統(tǒng)誤差，高端生產(chǎn)商會(huì)進(jìn)行模組級(jí)別的校準(zhǔn)，以迎合高端產(chǎn)品的要求，確保最終成品令客戶滿意。
所需校準(zhǔn)步驟如下:
- 分析周期性誤差的原因并抵銷其差異
- 計(jì)算信號(hào)失真帶來的誤差并將其抵銷
- 把發(fā)放器和接收器的同步差異減到最低
- 優(yōu)化像素級(jí)別的一致性
除了有效校正和測試以減少i-ToF系統(tǒng)性誤差外，部分高端生產(chǎn)商還會(huì)為客戶量身設(shè)計(jì)，提供一站式ToF 3D深度感測技術(shù)解決方案，以滿足不同需求。
- 自動(dòng)化生產(chǎn)：利用專業(yè)分析優(yōu)化生產(chǎn)流程，既減少人為污染、降低成本，還提升產(chǎn)品良率
- 具備擴(kuò)展化設(shè)計(jì)，按照不同需要，靈活變更及組裝
- 容易轉(zhuǎn)換不同尺寸的模組和不同模組，適應(yīng)不斷變化的感測技術(shù)市場
- 提供相對穩(wěn)定及高產(chǎn)量
- 比普遍市場對精度的要求更高，為未來準(zhǔn)備
作為全球第一CMOS攝像頭傳感器設(shè)備生產(chǎn)—ASM太平洋最新研發(fā)的RADIANCE-S，揉合全球?qū)２?，跨越今天成就未來的設(shè)計(jì)，結(jié)合高量產(chǎn)性能、高良率和精準(zhǔn)、測試及校準(zhǔn)于一身，準(zhǔn)確校正誤差優(yōu)化生產(chǎn)，迎合客戶不同的應(yīng)用，真正巨細(xì)無遺、與量產(chǎn)化無縫接軌的ToF 3D深度感測技術(shù)解決方案：
- 在線設(shè)計(jì)、無縫傳輸，快速量產(chǎn)及校準(zhǔn)
- 二維碼追蹤，隨時(shí)隨地，實(shí)時(shí)監(jiān)控及管理生產(chǎn)線的運(yùn)作
- 配備模塊辨認(rèn)功能，按不同需要，簡而快的轉(zhuǎn)換ToF 3D深度感測模塊，加快生產(chǎn)運(yùn)作
經(jīng)過精心設(shè)計(jì)，RADIANCE-S—的模組化系統(tǒng)可讓生產(chǎn)商隨意插換不同模組及測試和校準(zhǔn)功能，以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模、量產(chǎn)化生產(chǎn)。為減免ToF 3D深度感測技術(shù)的系統(tǒng)性誤差，RADIANCE-S特意為客戶準(zhǔn)備精度校正功能：調(diào)整電流和電壓的一致性、控制ToF 3D深度傳感器模組的溫度和協(xié)調(diào)頻率等等，把系統(tǒng)性誤差帶來的影響減至最低。RADIANCE-S的校準(zhǔn)和測試功能，完善了ASM太平洋為攝像頭模組及ToF 3D深度傳感器模組的生產(chǎn)設(shè)備解決方案。ASM太平洋正努力為全球推進(jìn)自動(dòng)化，開拓?cái)?shù)字化世界。
01月07日 18:14
