Sony разработала VGA-датчик для сканирования пространства со скоростью 120 FPS

Компания Sony Corporation анонсировала новое поколение датчиков изображения для так называемых времяпролётных камер (ToF, time-of-flight). Времяпролётные камеры необходимы для измерения глубины сцены или, проще говоря, для оцифровки окружающего пространства и объектов. Делается это тремя основными способами, общий смысл которых заключается в измерении или в вычислении времени движения света от источника до объекта и обратно отражённого света до датчика изображения. Это время вычисляется для каждого пикселя камеры, что накладывает особенные требования к чувствительности пикселей и к скорости работы всей электронной обвязки датчика.

Sony

Датчик Sony IMX456QL разрешением 640 × 480 пикселей (0,307 Мп) и с диоганалью 8 мм (Type 1/2) использует метод определения дальности с опорным модулированным излучением. Источником модулированного излучения являются инфракрасные светодиоды с длиной волны 850/940 нм. Частота модуляции 5–100 МГц. Каждый пиксель датчика принимает отражённый от объекта сигнал и сравнивает его с опорным, а затем (в соответствие с алгоритмом) из разности фаз или амплитуд, происходит вычисление дальности до каждой точки снимаемого объекта. Заявленная для датчика Sony IMX456QL точность составляет 6 мм на расстоянии одного метра. При этом датчик может определять глубину сцены как на дальности от 30 см до одного метра, так и до 10 метров.

Определение расстояния до объекта на удалении до 1 метра (Sony)

Времяпролётные камеры необходимы в системах цифрового зрения роботов, а также в автопилотах автомобилей и дронов. Они востребованы в игровых приставках, для распознавания жестов и наверняка найдут применение в гарнитурах виртуальной и дополненной реальности. Прежнее поколение датчиков могло похвастаться разрешением 320 × 240 пикселей. Новое поддерживает разрешение типа VGA и, что немаловажно, работает на скорости 120 кадров в секунду. Кстати, дальность определяется сразу на всём кадре, что делает датчики Sony интереснее систем на основе лазерных дальномеров. Последние вносят искажения при работе на быстродвижущихся объектах, тогда как полнокадровый датчик определения глубины лишён этого недостатка.

Определение глубины сцены до 10 метров (Sony)

Образцы датчиков Sony IMX456QL компания начнёт поставлять в апреле 2018 года. Цена вопроса — 3000 иен или примерно $26,6 без учёта налогов. Массовое производство датчиков запланировано на ноябрь 2018 года. Кстати, датчики IMX456QL стали первыми с использованием фотодиодов с так называемой обратной засветкой (back-illuminated). Это означает, что датчики подходят для стековой сборки из нескольких чипов, например, с буферной памятью и цифровым процессором изображения.