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用毅力去探火，憑恒心去發(fā)現(xiàn)，宇宙中頗有毅力的它，不斷刷新著紅色星球的探索新紀(jì)錄。就在幾天前的情人節(jié)，這樣一個(gè)浪漫的日子里，美國宇航局發(fā)布了一張全景圖，其中包含有10個(gè)用于收集火星巖石樣本的鈦管。這些樣品管未來將通過NASA和ESA合作的“火星采樣”計(jì)劃運(yùn)回地球，以探究火星上是否存在生命。而這張全景圖的拍攝者正是來自那臺(tái)已經(jīng)在火星“流浪”了兩年的“毅力號(hào)”。

圖源自NASA

兩年前的2月18日（美國東部時(shí)間），“毅力號(hào)”在經(jīng)歷了“恐怖七分鐘”之后成功著陸在火星表面。整個(gè)著陸過程中，完全依靠毅力號(hào)搭載的計(jì)算機(jī)獨(dú)立完成最終的登陸。在地形相對導(dǎo)航系統(tǒng)的幫助下，“毅力號(hào)”才讓得以成功著陸。該系統(tǒng)通過拍攝地形圖像并將其與車內(nèi)存儲(chǔ)的圖像庫進(jìn)行比較，識(shí)別圖像中的地標(biāo)并將其用于導(dǎo)向和導(dǎo)航。這背后的關(guān)鍵正是基于圖像傳感器的攝像機(jī)。

“毅力號(hào)”共有23只攝像機(jī)，用于支持導(dǎo)航和整個(gè)著陸過程的是安裝在該火星車和頂部飛行器上的7只攝像機(jī)。在這7只攝像機(jī)中，就有6只采用了安森美(onsemi)提供的圖像傳感器。

降落傘仰視攝像機(jī)、漫游車仰視攝像機(jī)和漫游車俯視攝像機(jī)中使用的傳感器是安森美的PYTHON1300，它是130萬像素、1/2 英寸 CMOS圖像傳感器，具有1280×1024像素。這些攝像機(jī)在整個(gè)EDL期間都以30 fps的速度運(yùn)行，甚至在降落傘展開后，以75fps的速度運(yùn)行了約35秒。

毅力號(hào)下降過程中所捕獲的圖像

除此之外，火星車上還用到了安森美的另一款圖像傳感器PYTHON5000，這是個(gè)530萬像素，1英寸的圖像傳感器，像素陣列為2592×2048像素。該傳感器用在著陸器視覺系統(tǒng)(Lander Vision System)中，稱為LCAM。該攝像機(jī)的視場為90°×90°，并為車載地圖“地形相對導(dǎo)航”定位系統(tǒng)提供輸入。

1月6日就該結(jié)束科學(xué)考察任務(wù)的 “毅力號(hào)”，仍然繼續(xù)開始執(zhí)行新的擴(kuò)展任務(wù)。在圖像傳感器領(lǐng)域有超過40年歷史的安森美也依然在不斷進(jìn)行著探索和突破。

不妨一起來看看這兩年間，安森美又取得了哪些成果吧？

既能“上天”，也能“入地”。比起精準(zhǔn)登陸火星，地面駕駛安全自然也不能忽視。在汽車領(lǐng)域，電動(dòng)汽車、自動(dòng)駕駛、先進(jìn)駕駛輔助系統(tǒng)(以下簡稱“ADAS”)等發(fā)展勢頭迅猛，對汽車視覺的需求也尤為重要。汽車視覺的主要作用之一是檢測車輛路徑上的物體，因此需要高分辨率和高圖像質(zhì)量來辨別遠(yuǎn)處的物體，這使得圖像傳感器的性能變得更關(guān)鍵。

獲得CES 2022創(chuàng)新獎(jiǎng)的安森美AR0820AT 830萬像素CMOS數(shù)字圖像傳感器便是專為ADAS設(shè)計(jì)的。其構(gòu)成了視覺系統(tǒng)的一個(gè)基本部分，能檢測車輛路徑上的物體，包括行人和其他車輛，從而提高道路安全。

AR0820AT圖像傳感器針對微光和具挑戰(zhàn)性的高動(dòng)態(tài)范圍(HDR)場景進(jìn)行了優(yōu)化，具有2.1微米DR-Pix BSI像素和片上140 dB HDR捕獲能力，包括像素內(nèi)合并、開窗，以及視頻和單幀模式等先進(jìn)功能。該傳感器的高分辨率，加上在不良照明條件下高效運(yùn)行的能力，增強(qiáng)了ADAS系統(tǒng)的能力。

AutoX的第5代全無人駕駛系統(tǒng) AutoX Gen5的關(guān)鍵功能正是在安森美AR0820AT圖像傳感器和激光雷達(dá)(LiDAR)技術(shù)的加持下才得以實(shí)現(xiàn)的。能夠幫助處理最密集和最動(dòng)態(tài)的交通狀況，提供零盲點(diǎn)的全景倒車影像。

而在emotion3D和安森美發(fā)布的用于駕乘監(jiān)控系統(tǒng)(DOMS)的聯(lián)合參考設(shè)計(jì)中，同樣基于AR0820AT圖像傳感器取代了單一任務(wù)的駕駛員監(jiān)控黑白/紅外(mono/IR)攝像頭，這獨(dú)特的設(shè)計(jì)將駕駛員和乘員監(jiān)控結(jié)合在一個(gè)攝像頭中，賦能多個(gè)安全功能和更進(jìn)一步的用戶體驗(yàn)。使得汽車OEM廠商能夠部署高性能、低成本的下一代座艙成像方案。

為了應(yīng)對工業(yè)市場的新需求，安森美也一直在圖像傳感器領(lǐng)域不斷探索和突破：提高圖像傳感器的感光性能、降低噪聲、提高幀率和分辨率、增大動(dòng)態(tài)范圍，甚至直接使用圖像傳感器輸出3D信息和高光譜信息等，讓視覺系統(tǒng)更加精準(zhǔn)。

比如安森美推出的CMOS 圖像傳感器XGS 16000，這款1600 萬像素傳感器能夠?yàn)?a target="_blank">機(jī)器人和檢測系統(tǒng)等工廠自動(dòng)化應(yīng)用提供高質(zhì)量的全局快門成像。該傳感器以低功耗提供卓越的性能，在69幀/秒 (fps)下僅耗電1 W，成為在功耗方面同類最佳的產(chǎn)品之一，同時(shí)還能為標(biāo)準(zhǔn)的29 mm×29 mm工業(yè)相機(jī)提供極高的分辨率。

與其他 XGS CMOS 圖像傳感器一樣，XGS 16000也具有相同的通用架構(gòu)和占位。XGS系列具備高帶寬、低功耗架構(gòu)，采用3.2微米全局快門CMOS設(shè)計(jì)，降低了設(shè)計(jì)尺寸，提供高性能、低噪聲，且全局快門確保拍攝移動(dòng)物體時(shí)不會(huì)有運(yùn)動(dòng)偽影，這對于具挑戰(zhàn)性的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用如機(jī)器視覺和智能交通系統(tǒng)至關(guān)重要。

XGS5000的高幀率特性可以用在高速生產(chǎn)線檢測上，旗艦產(chǎn)品XGS45000能夠提供高達(dá)4470萬像素的分辨率。它僅需一個(gè)攝像頭一次曝光、一次采樣就能清晰地看清目標(biāo)的所有細(xì)節(jié)，用于機(jī)器視覺和高端安防極具優(yōu)勢。

已有客戶將 XGS 16000整合到其新的1600萬像素工業(yè)相機(jī)中。DDU1607MG/MC采用獨(dú)特的雙 USB3 接口技術(shù)，可在超過 47 fps的幀速率下提供 1600萬像素黑白色和彩色分辨率。

可以預(yù)見圖像傳感器的發(fā)展趨勢依然會(huì)以追求高分辨率、高畫質(zhì)、高性價(jià)比為主流。未來2到3年，安森美仍將持續(xù)關(guān)注各種應(yīng)用的不同趨勢，從小器件縮小像素尺寸結(jié)合全局快門，到針對平板顯示器市場、工廠自動(dòng)化等的超高分辨率。安森美還將不斷推陳出新，以3D成像、高光譜和多光譜成像為未來的方向，賦能機(jī)器超越人眼的視覺。

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