高速智慧光達技術突破,實現超高速2D/3D影像感測,布局實體AI創新應用商機
發布日期:115/04/09
為因應自動駕駛、無人載具及智慧機器人等應用對於高速感測與即時環境理解的需求,國立陽明交通大學李鎮宜教授研究團隊成功開發新一代「智慧光達 1.0」感測系統,結合創新的光學設計、單光子感測晶片與人工智慧邊緣運算技術,大幅提升光達系統在高速動態環境中的感測能力,為未來智慧交通與智慧機器視覺提供重要技術基礎。
在感測硬體架構方面,研究導入微透鏡陣列(Micro-lens Array, MLA)與單光子雪崩二極體(SPAD)感測晶片的協同設計,經實驗證實可將整體感光效能提升約210%,突破感測器在極低光源等嚴苛環境下的物理限制。在核心晶片系統方面,團隊採用T18HVG2高壓製程技術開發出 32×32 像素 2D/3D影像感測晶片,並整合數位累加電路與低能耗時間數位轉換器(TDC),同時支援2D影像與3D深度感測的混合運作模式。實測結果顯示,該晶片系統展現出優異的效能指標,如影像擷取速度高達6,103 fps,49.9 ps的極短時間解析度,及9.75 cm的深度辨識力,在面對高速旋轉的風扇等動態場景,系統仍可清晰捕捉影像細節,顯示其在高速感測應用上的潛力。
為進一步發揮超高速感測資料的價值,系統亦整合FPGA邊緣運算平台與人工智慧推論技術。透過模型壓縮技術降低AI模型運算需求,並在FPGA 上建構神經網路加速引擎,讓光達所產生的大量影像資料可即時於邊緣端完成物件偵測與分析。在動態測試場景中,系統的物件辨識準確率可穩定達到95%,成功將高速感測資料轉化為可即時應用的智慧感知資訊。
有鑑於此計畫的研究產出對於新興實體AI的創新應用,扮演關鍵的角色,研究團隊除積極整理相關研究成果發表於頂尖學術期刊外,亦佈局台、美、日的專利申請嘗試建立衍生產品的技術護城河。同時透過所建構的軟硬體展示平台,推廣至國內外新興市場的應用商機,並獲得美國及歐洲業者高度認同,尋求衍生新創投資的合作商機,達成以台灣晶片設計帶動產業創新訴求。
資料來源:經濟部