精準感知真實世界:高解析度 3D ToF 與 Edge AI 解決方案

精準感知真實世界:高解析度 3D ToF 與 Edge AI 解決方案
看得更廣,掌握更多場景
隨著物理 AI 應用逐漸成熟,開發團隊及使用者對精準、高密度 3D 深度感測的需求日益提升。從 AR/VR 頭戴式裝置、自主無人機,到人形機器人與智慧建築系統,3D 感測已成為理解並與真實世界互動不可或缺的關鍵能力。然而,要在體積小巧且受限於功耗的裝置中,同時實現精準的空間感知,仍面臨許多工程設計上的挑戰。
若要可靠偵測細小物體與精細特徵,系統必須在廣大視野範圍內提供高解析度深度影像。傳統上,若要兼顧高解析度與廣視野,往往需要配置多個獨立感測器,不僅提高物料清單(BOM)成本,也增加 PCB 佈局複雜度,並帶來更嚴格的對位與校正要求。同時,高密度空間資料的處理也可能造成介面與運算瓶頸,進一步增加主控 MCU 的工作負載。對於電池供電及小型化裝置而言,隨之增加的功耗與散熱負擔更是一大挑戰。
單一感測器,擴展感測涵蓋範圍
ST VL53L9 將高密度 3D 感測整合於單一、精巧的模組中,有效回應上述感測與處理需求。作為 ST 目前最高解析度的 3D 飛時測距(Time-of-Flight, ToF)LiDAR 感測器,VL53L9 整合多個單光子雪崩二極體(Single Photon Avalanche Diodes, SPAD)與超表面光學元件(metasurface optical element),可提供最高 2.3K(54 × 42)個感測區域,並具備約 55° × 42° 的寬廣視野(FoV)。其雙掃描泛光照明技術突破傳統點狀感測方式,能涵蓋更廣泛的場景,提升對細小物體、薄型障礙物及銳利邊緣的偵測可靠度,同時降低多感測器配置所需的複雜對位與校正工作。
將空間資料轉化為智慧
VL53L9 同時解決高密度空間資料在邊緣端的處理挑戰。其升級版內建 ASIC 可在感測器內部執行先進深度演算法,降低對主控 MCU 與外部 RAM 的依賴。感測器可最高以 60 fps 傳輸豐富的 2D 與深度多區域空間資料,基本串流模式則可達 100 Hz;在低功耗模式下,典型系統功耗僅約 150 mW。透過原生支援高頻寬 MIPI 與 I³C 介面,VL53L9 建立高效率的感測擷取、資料處理與傳輸流程,協助系統設計人員將高效能 3D 深度感測整合至體積小巧且對功耗敏感的裝置中。
基於 ST VL53L9 的感測能力,益登科技更進一步將解決方案從 3D 感測延伸至完整的邊緣 AI 系統。結合 3D 感測、邊緣 AI 運算、裝置安全與主動式散熱管理,以及完整的技術夥伴生態系,益登提供具擴充性的整合式解決方案與專業技術支援,簡化系統整合並加速產品開發,協助客戶從原始空間感知進一步實現智慧決策。
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VL53L9CX-3D All-in-One LiDAR dToF 感測器
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ST VL53L9CX 是一款小型一體式 3D dToF LiDAR 感測模組,提供高達 2.3K 區域解析度、8.8 公尺測距距離及 100 Hz 資料串流。整合 SPAD、雙 VCSEL、MOE 與 SoC,實現精準高速的深度感測,適用於 AR/VR、無人機與人形機器人。
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XMC-2400-主動散熱晶片
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