全局快門(mén)賦予機(jī)器人更“快”的環(huán)境感知和捕捉能力——思特威CMOS圖像傳感器SC038HGS亮相松山湖論壇

全局快門(mén)CMOS圖像傳感器在機(jī)器人技術(shù)中扮演了至關(guān)重要的角色，尤其是在需要精確視覺(jué)處理的應(yīng)用中。這種傳感器的核心優(yōu)勢(shì)在于其能夠同時(shí)捕捉整個(gè)圖像幀，從而消除了由于快速運(yùn)動(dòng)引起的圖像扭曲。這對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)尤為重要，因?yàn)樗鼈兘?jīng)常在動(dòng)態(tài)環(huán)境中操作，需要對(duì)周圍環(huán)境有精確的感知和快速反應(yīng)能力。

2024年1月，思特威（上海）電子科技股份有限公司在業(yè)界引起廣泛關(guān)注，公司推出了最新的CMOS圖像傳感器——SC038HGS。該產(chǎn)品基于思特威的第二代全局快門(mén)技術(shù)Smart GS-2?，在第十四屆松山湖中國(guó)IC創(chuàng)新高峰論壇上進(jìn)行了詳細(xì)介紹。此次新品發(fā)布不僅標(biāo)志著公司在全局快門(mén)圖像傳感器技術(shù)上的新突破，也預(yù)示著智慧機(jī)器人及其他高端應(yīng)用領(lǐng)域的新趨勢(shì)。

全局快門(mén)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)何在？

全局快門(mén)技術(shù)，與傳統(tǒng)的滾動(dòng)快門(mén)技術(shù)相比，能夠同時(shí)曝光所有像素點(diǎn)，極大減少圖像扭曲，特別適用于快速移動(dòng)或快速變化場(chǎng)景的捕捉。

據(jù)思特威銷售總監(jiān)宗翔（Will Zong）介紹：“全局快門(mén)的傳感器，會(huì)分為全局快門(mén)和卷簾快門(mén)兩種技術(shù)，可能一般的用戶，會(huì)覺(jué)得說(shuō)，全局快門(mén)和卷簾快門(mén)的區(qū)別是什么，大家第一反應(yīng)是快一些，但是這個(gè)快，并不是大家認(rèn)為意義上的拍攝速度快，確實(shí)全局快門(mén)的產(chǎn)品，參數(shù)上幀率會(huì)達(dá)到120幀，或者240幀甚至更高，卷簾快門(mén)一般做一些監(jiān)控類應(yīng)用的話，幀率只有30幀，但是這個(gè)快是指，全局快門(mén)更適合于拍攝快速移動(dòng)的物品，這個(gè)才是全局快門(mén)和卷簾快門(mén)最主要的區(qū)別?！?

而對(duì)機(jī)器人而言，全局快門(mén)技術(shù)具有重要意義

1. 提高視覺(jué)處理精度：

全局快門(mén)傳感器可以同時(shí)曝光所有像素，這意味著在捕捉動(dòng)態(tài)場(chǎng)景時(shí)，圖像不會(huì)出現(xiàn)滾動(dòng)快門(mén)所特有的條紋效應(yīng)和扭曲。這對(duì)于機(jī)器人來(lái)說(shuō)極為重要，尤其是在執(zhí)行視覺(jué)導(dǎo)航、目標(biāo)跟蹤或高速運(yùn)動(dòng)時(shí)。

2. 增強(qiáng)機(jī)器人的實(shí)時(shí)反應(yīng)能力：

由于全局快門(mén)傳感器可以快速且連續(xù)地捕獲圖像，機(jī)器人能夠更快地處理視覺(jué)數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)做出反應(yīng)。這在避障、精確抓取或在復(fù)雜環(huán)境中的自主導(dǎo)航等應(yīng)用中尤為關(guān)鍵。

3. 支持復(fù)雜應(yīng)用的開(kāi)發(fā)：

使用全局快門(mén)傳感器的機(jī)器人能夠在視覺(jué)上更準(zhǔn)確地分析其操作環(huán)境，這為開(kāi)發(fā)更復(fù)雜的應(yīng)用（如高級(jí)人機(jī)交互、復(fù)雜的操作任務(wù)執(zhí)行等）提供了可能。例如，在醫(yī)療手術(shù)機(jī)器人、精密組裝機(jī)器人等領(lǐng)域，精確的視覺(jué)輸入是必不可少的。

4. 優(yōu)化能耗和處理能力：

相比于傳統(tǒng)的滾動(dòng)快門(mén)傳感器，全局快門(mén)傳感器通常設(shè)計(jì)為低功耗，這有助于減少機(jī)器人系統(tǒng)的整體能源消耗。低功耗與高效能的結(jié)合提高了機(jī)器人在沒(méi)有頻繁充電的情況下的持久運(yùn)行能力。

5. 提升環(huán)境適應(yīng)性：

全局快門(mén)傳感器能夠在各種光照條件下提供高質(zhì)量的圖像輸出。這使得機(jī)器人能夠在日夜不同的環(huán)境條件下，或在光照變化劇烈的場(chǎng)景中，如室內(nèi)外快速轉(zhuǎn)換時(shí)，依然保持高效的操作性能。

總結(jié)來(lái)說(shuō)，全局快門(mén)CMOS圖像傳感器為機(jī)器人技術(shù)帶來(lái)了多方面的提升，從提高視覺(jué)數(shù)據(jù)的精度和可靠性到支持高動(dòng)態(tài)、高速度的操作環(huán)境，這些都是推動(dòng)現(xiàn)代機(jī)器人朝著更加智能化和自主化發(fā)展的關(guān)鍵因素。

思特威的Smart GS-2?技術(shù)進(jìn)一步優(yōu)化了這一功能，使得SC038HGS圖像傳感器在保持高圖像質(zhì)量的同時(shí)，具備了更低的功耗和更高的幀率性能。

SC038HGS：幀率提升，功耗降低

思特威于本屆松山湖論壇上發(fā)布了兩款新芯片。第一款芯片為SC038HGS，這是基于思特威原有的SC0317HGS和SC035HGS兩款芯片的新迭代。該芯片主要應(yīng)用于消費(fèi)類產(chǎn)品，帶來(lái)的主要優(yōu)勢(shì)是幀率的顯著提升，VGA支持高達(dá)240幀，同時(shí)通過(guò)3微米的BSI技術(shù)，將感光度提升至原來(lái)3.45微米的水平。此外，功耗也在此基礎(chǔ)上降低至48.6毫瓦，這是一個(gè)重要的突破。目前，思特威不僅將這款芯片應(yīng)用于機(jī)器人領(lǐng)域，還擴(kuò)展到了VR應(yīng)用，尤其在6DOF的表現(xiàn)非常出色，一個(gè)VR產(chǎn)品中會(huì)使用四顆此芯片進(jìn)行空間定位。

第二款芯片SC020HGS則相對(duì)特殊，它是針對(duì)特定產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一款極小尺寸芯片，尺寸僅為1/14，物理尺寸為1.8×1.8毫米。盡管體積小，功能卻十分強(qiáng)大，支持400×400分辨率，幀率高達(dá)240幀，而在240幀的運(yùn)行狀態(tài)下，功耗可達(dá)248毫瓦。在功耗更低的場(chǎng)景中，如僅需30幀時(shí)，功耗可以降至20毫瓦以下，使其非常適用于便攜穿戴類產(chǎn)品。此芯片還廣泛應(yīng)用于眼球追蹤技術(shù)，思特威目前已與多家國(guó)際一線品牌合作。該芯片的封裝僅為1.8×1.8毫米，加上外部尺寸，其極限模組可以做到2×2毫米，非常適合集成于AR眼鏡的鏡框中，極大地增強(qiáng)了眼鏡的功能性和實(shí)用性。

思特威的市場(chǎng)策略與未來(lái)展望

思特威電子科技股份有限公司，自2014年成立以來(lái)，一直致力于CMOS圖像傳感器芯片的研發(fā)和創(chuàng)新。公司的產(chǎn)品已廣泛應(yīng)用于安防監(jiān)控、機(jī)器視覺(jué)、智能車載電子、智能手機(jī)等多個(gè)領(lǐng)域，覆蓋全方位的性能需求。

在推介會(huì)上，銷售總監(jiān)宗翔詳細(xì)介紹了Smart GS?系列技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)和SC038HGS圖像傳感器的市場(chǎng)應(yīng)用。他指出，隨著智能化應(yīng)用的深入發(fā)展，高性能、高可靠性的圖像傳感器需求日益增加，特別是在智慧機(jī)器人領(lǐng)域，全局快門(mén)技術(shù)能夠有效提升機(jī)器人的視覺(jué)處理能力，使其在復(fù)雜環(huán)境中具備更好的表現(xiàn)。

思特威的核心競(jìng)爭(zhēng)力與合作前景

思特威電子科技不僅擁有先進(jìn)的技術(shù)平臺(tái)，還具備強(qiáng)大的市場(chǎng)適應(yīng)能力和深厚的行業(yè)合作基礎(chǔ)。公司將繼續(xù)以“讓人們更好地看到和認(rèn)知世界”為愿景，推動(dòng)成像技術(shù)的革新。隨著新產(chǎn)品的推出和技術(shù)的不斷進(jìn)步，思特威期望與全球合作伙伴共同探索更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，共同推動(dòng)未來(lái)智能影像技術(shù)的發(fā)展。

總之，SC038HGS的發(fā)布不僅是思特威技術(shù)創(chuàng)新的一個(gè)里程碑，也是全球圖像傳感器市場(chǎng)一個(gè)重要的進(jìn)步。這款產(chǎn)品的推出，預(yù)計(jì)將為機(jī)器視覺(jué)和智能設(shè)備帶來(lái)更多的可能性，推動(dòng)相關(guān)行業(yè)向更高效、更智能的方向發(fā)展。