3月30日訊，據外媒報道，日本松下公司宣布已經研發出一種飛行時間圖像傳感器。該傳感器利用雪崩光電二極管（APD）像素，能夠根據物體的位置（最遠 200 米）獲取高精度的 3D 信息，可應用于車輛遠程成像和廣域監控等多個領域。該款新研發的 TOF 圖像傳感器通過電子乘法器的垂直堆疊結構和電子存儲，將 APD 像素區縮減，讓其可集成 100 萬的像素。松下公司于 2018 年 6 月推出了采用 APD 像素的 TOF 圖像傳感器，而新款傳感器就是基于該技術打造而成。

除了配備松下公司研發的遠程高分辨率 3D 遠程成像技術之外，該傳感器還具有較高的測距精度，而這一點對于之前傳統 TOF 傳感器和激光雷達而言都非常難實現。該新型傳感器還能夠準確地探測到遠處被遮住的人和物。

新款傳感器具有以下優點：

1. 是一款高分辨率、高靈敏度的 TOF 圖像傳感器，采用 100 萬像素的 APD，是松下傳統傳感器像素數的 4 倍

傳統 TOF 傳感器等圖像傳感器會將一個已經進入其像素的單個光子轉化為一個電子，因此，由于信號光對噪聲的敏感性，當信號光弱到接近單光子水平時，就會出現靈敏度低的問題。

傳統的 APD 傳感器稱為 SPAD（單光子雪崩二極管），它在一個像素內倍增電子，具有較大的像素面積，因此難以小型化。新研發的垂直堆疊 APD（VPAD），通過將光電轉換器、電子倍增器，和信號存儲器垂直堆疊，減小了面積。從而形成 6μm 的像素間距。從而讓圖像傳感器靈敏度信號放大 10000 倍，達到 100 萬像素的高分辨率。

2. 采用 TOF 獲取具有高測距精度的 3D 遠程圖像，即使在 10 米至 100 米的遠距離范圍內，可能實現 10 厘米間隔的傳感器，是松下傳統傳感器測距精度的 15 倍

一般而言，TOF 測距通過測量光子從光源發射到物體、反射和返回的飛行時間來計算距離。松下先前已經開發了一種 3D 遠程成像技術，該技術使用一種獨特的短脈沖 TOF 方法，測距精度為 1.5 米間隔，最遠可達 250 米距離。該技術基于弱光探測技術實現的，通過在所有 APD 像素中構建獨特集成電路，可靠地捕獲單個光子的弱信號，從而可以根據概率計算入射光子的數量。

松下新研發了一種光子積累和時間分割間接 TOF 技術，能夠將入射光子數轉換為集成信號，并在短距離應用間接 TOF 計算，從而可在長距離范圍內（10 至 100 米）實現測距精度為 10 厘米的 3D 遠程成像，而傳統的 TOF 傳感器和激光雷達很難達到。

該傳感器在實現遠程測量，具備高分辨率的同時，還具有較高的測距精度，即使在很遠的距離，也能獲取 3D 遠程圖像，此類圖像識別出了被遮住的人和小物體的位置和形狀。

責任編輯：高通