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全球首款长波长3D视觉发射端模组,开启更安全的人眼保护模式

3月5日,光鉴科技正式发布全球首款长波长3D视觉发射端模组,该3D视觉发射端模组的推出不仅解决了室外背景光噪声过大的问题,同时规避了传统3D发射模组距离过近带来的安全性风险,助力行业往更安全更多元化方向发展。

图为光鉴长波长3D发射端模组

 

光鉴科技的长波长3D视觉发射端模组,是一款基于波长1470nm的EEL激光器(边发射激光器)+纳米光芯片(WFP)波前调制在远场目标形成任意光场排布的发射模组,通过EEL有源区的设计,该发射端的波长很容易调整其它波长,比如1380nm(太阳光谱中能量最弱的波长)。

 

相比于VCSEL+DOE方案,光鉴的发射端方案具备以下优势:

灵活性高

设计灵活性,WFP只需要更改Mask设计即可投射匀光、阵列散斑、随机散斑,分别运用于TOF,结构光方案中。

低成本、可量产

在1350nm-1500nm波段, EEL相对于VCSEL工艺更成熟,制造成本更低;量产方面,长波长EEL的量产工艺成熟,而长波长VCSEL阵列需要采用InP的材料体系,面临着载流子控制工艺、正电极材料、反射镜层数等多方面的挑战,业界还没有量产的产品。

 高功率、距离远

EEL激光器相对于传统的VCSEL,可以实现更高的光功率,探测距离可达10米。

 

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相比于3D视觉的常用波长(850nm或940nm),长波长具备以下优势:

与传统发射模组的发射光谱一般在850nm和940nm波段之间相比,光鉴科技的长波长模组的发射光谱位于1470nm,可以使其具有高信噪比(是指信号与噪声的比值,信噪比越大,说明混在信号里的噪声越小,所以信噪比越大越好))和人眼安全两大优势。

图为透过大气后的太阳光谱

 

图中,上方的曲线是大气层外的太阳光谱,下方的曲线为穿过大气层的太阳光谱。光谱中几处波谷处,太阳光被大气强吸收,环境光很弱,称为大气窗口。

 

首先,波长范围在1350nm-1470nm之间的太阳光会被空气中的水蒸气强烈吸收,因此在日光环境下使用长波长发射模组,太阳光产生的噪声相比于940nm波长低1万倍以上,接收端的信噪比会远大于使用850nm与940nm波段光源的发射模组。这为3D视觉在强光下的应用提供了硬件保障;

 

图为人眼安全允许最大脉冲曝光量

 

其次,人眼晶状体中的水体会大幅吸收1400nm以上波段的光,使光到达视网膜时强度大大降低。激光安全标准IEC60825中允许的曝光量1470nm是940nm的100~1000倍,这也意味着我们的模组能够在安全的范围内允许达到更高的功率,极大的提高了人眼安全性。

 

图为光鉴科技长波长3D发射端模组实拍散斑图

 

左图为光鉴长波长结构光模组投射出全局散斑图,我们可以看出散斑整体亮度均匀性好,散斑畸变小。其中,我们专门针对散斑局部进行放大呈现(右图),其单点散斑的形态较好,对比度高。

 

图为光谱图

光谱中心波长1465nm,位于大气窗口波段,环境噪声远小于常规的850和940nm红外波段,信噪比高。

 

 

自研活体识别算法+长波长3D视觉模组,未来场景应用更加广阔

 

此前,光鉴科技自主研发的DimF 3D活体识别算法搭载于光鉴3D结构光深度相机Aurora 300通过了银行卡检测中心(以下简称BCTC)权威技术认证,获得人脸识别技术检测(活体检测)增强级认证,达到国家认证的金融支付增强级安全标准。

 

自研的活体算法应用于长波长3D视觉模组上,不仅可以使得3D模组在人脸识别方面更加精准,也让长波长3D视觉模组在未来的各个应用场景中发挥更大的作用。

 

就比如在无人驾驶领域,长波长3D视觉模组可以通过对路面或行人进行更精确、距离更远的探测来为无人驾驶提供更准确的避险等功能;而在机器人领域,该模组可以提高对周边环境的识别精度和准度,推动机器人智能水平的提高;随着AR技术的不断发展,对光学方面的要求也越来越高,这也让该模组的应用更加被需要;在当下最受关注的手机领域,高光功率和更安全的人眼模式可以为实现可量产的全面屏手机带来更广泛的应用;当然了,长波长3D视觉发射端模组的精确以及准确的信息搜集判断能力能够让环境监测更加及时和准确;

 

光鉴科技的长波长3D视觉发射端模组不仅对这个领域是一种提升和进步,也对其他相关领域有着十分重要的积极作用。