当前位置：首页 > 新技术 > 正文

佳能开发高动态范围SPAD传感器有望应用于自动驾驶和高级驾驶辅助系统

盖世汽车刘丽婷 2025-06-16 11:09:48

盖世汽车讯 6月12日，佳能公司（Canon）宣布开发出一款2/3英寸SPAD传感器，该传感器像素约为210万，动态范围高达156dB。得益于独特的电路技术，该传感器实现了高动态范围、低功耗，并能够有效抑制LED灯闪烁。佳能将继续进一步技术研发，并计划实现量产。

图片来源：佳能

SPAD传感器采用光子计数原理，可检测进入像素的每个光子（光粒子），并计算入射光子的数量。该传感器在读取过程中不会吸收任何噪声，从而能够捕捉清晰的拍摄对象图像。此外，它还能高速测量与拍摄对象的距离，并具有出色的计时精度。

然而，由于处理速度的限制，在高照度条件下，当入射光子数量超过一定阈值时，传统的SPAD传感器难以分离单个光子进行读取，导致采集的图像出现白斑。此外，由于每个光子独立计数都会消耗大量电量，此类传感器功耗巨大。

另一方面，佳能新开发的SPAD传感器采用了一种名为“加权光子计数（weighted photon counting）”的独特技术。该技术利用光子到达传感器的频率与照度相关的特性，测量特定时间段内初始光子到达像素所需的时间，然后估算特定时间段内到达像素的光子总数。因此，图像不会因为在实际计数时精确估算出大量光子而出现白斑，从而能够清晰地捕捉拍摄对象。

图片来源：佳能

传统的SPAD传感器实际上是逐个计数所有入射光子，而新方法则根据第一个入射光子到达所需的时间来估算一定时间范围内的入射光子总量。因此，新传感器实现了156dB的高动态范围，大约是之前传感器的五倍。同时，通过降低光子检测频率，该方法将每像素功耗降低了约75%。此外，该技术还能减轻捕捉交通信号灯等LED光线时出现的闪烁。

佳能预计这款新传感器将拥有广泛的应用领域，例如监控、车载设备和工业用途。例如，它有望应用于自动驾驶和高级驾驶辅助系统。随着自动驾驶技术的进步，市场对车载传感器的需求也日益增长。同时，随着许多国家/地区日益收紧相关安全标准，需要先进的传感器技术来确保自动驾驶的安全。然而，目前车载常用的CMOS传感器在明暗对比强烈的环境中（例如隧道出口或极低光照条件）存在可见性问题。佳能通过将新功能与擅长低光拍摄的传统SPAD传感器相结合，解决了这些问题。