隔着塑料都能“看”清楚的传感器,华为已经用在车上了
2024-05-18 【 字体:大 中 小 】
一部普通的手机,或许马上就能有夜视和透视的功能了。
世超可不是在吹牛,这在不久的将来,还真有可能实现。
前段时间,湖北光谷实验室用新技术,搞出了个能接收短波红外光的成像芯片,装在相机或者其他设备上,别说是晚上了,就算有几米深的大雾,甚至隔层塑料或玻璃啥的,它都能帮咱看清楚。
关键,它们还把价格给打到了千把来块钱。放以前,类似功能的相机,都只能用在高校或者企业研发上,一台少说得有二十五万,普通人就算把后槽牙咬碎,都不敢点那个下单键。。。
其实现在在淘宝上,也能搜出来不少千元内的夜视仪,世超想说,这和咱要介绍的东西,完全不是一回事儿。
先给大家科普下,成像芯片最基本的原理,就是把接收到的不同波段的光转换成电子信号。
那些便宜的夜视仪,几乎全是热成像,它们收集的是物体自身温度放出的热辐射,再根据辐射强度给图片上色,出来的其实就是个温差图。
而短波红外光成像芯片出来的夜视图,就跟正常的照片差不多,只不过是黑白的。
乍一看,可能还有不少朋友觉得,热成像拍出来的,在观感上甚至还更好一点。
但咱可别忘了,新芯片除了夜视之外,在这平平无奇的黑白照片里,还藏着它的 “ 透视 ” 能力。
这是因为新芯片的成像原理,和人眼一样,靠实打实的反射。而反射过来的光线里,除了可见光外,还有部分不可见的短波红外光。
它白天晚上都有,甚至夜里不开灯的时候,那灰黑色的夜天光,也算是短波红外光的一种。
又因为,不同成分吸收和反射的短波红外波段都不一样。。。所以这玩意儿,其实能帮咱去区分物体的成分。
像是肉眼很难区分的糖和盐,在短波红外光下,一目了然。还有大米有没有受潮,都能用它看出来。
不过世超也提到了,短波红外相机出现也不是一天两天了。
但因为高技术门槛、高成本的缘故,一直普及不了。
背后的罪魁祸首,便是短波红外相机的核心材料——铟镓砷。它对短波红外光很敏感,并且有很好的光电性能,可以说是优点无数。
但缺点也很明显,那就是:太贵了。
目前一个普通的铟镓砷传感器,市面上的标价都已经数千欧,而这和它复杂的生产工艺,脱不了干系。
要造它,首先得在硅片上长一层铟镓砷薄膜,整个过程不仅要保持高真空,温度也得控制好,不能有啥波动。
后续还有光刻、金属化、测试、封装等环节。要搞好这些,不仅得花大价钱买机器,像是分子外延设备、光刻机等等,都不是便宜货,还得有熟练的人懂怎么操作这些仪器。
反正人力、物力、财力成本要求都不低。
但技术、成本这两块石头总不能放着不管,于是这些年光谷实验室是变着法儿的压价,到现在,研究团队已经从材料到工艺,来了波大换血,用上了硫化铅胶体量子点芯片。
他们用低成本的低温溶液法,合成出了纳米级别的颗粒:硫化铅胶体量子点。而且因为尺寸够小,纳米级别的硫化铅颗粒光学、电子特性都变得更强了。
原来它只能探测到 1~3 微米的短波红外光,现在更短波长的光都不在话下。像是这次团队搞出来的芯片,能探测的波段就在 0.4~1.7 微米之间。
再对比之前市面上就有的铟镓砷短波红外相机( 0.9~1.7 微米 ),能 “ 看 ” 到的波段也多了不少。
反正从头到尾这么一波下来,短波红外成像芯片的性能不但上去了,成本也直接降到原来的百分之一。
至少这次等新的短波红外相机出来之后,咱们咬咬牙,还是有机会拿下一台的。
目前,市场也已经有一些企业在用这个新的 “ 夜视 ” 芯片,比如华为,和光谷实验室都合作了好几年,已经在车载相机上试过这个芯片,大雾天视野都贼清晰。
当然应用场景也不止车载夜视,类似食品检测、半导体检测、安防应用都能用得上,像是用在分拣水果的流水线上,把有碰伤的水果给捡出来。
还有比较高端的半导体缺陷检测,在短波红外相机下,硅片里面有什么都能看得一清二楚。
至于咱们啥时候能在日常生活里用到,现在还没啥准信儿,估计还得再等等。但希望总归是有的,至少实验室那边已经申请了十几项专利,手机模组、车载相机啥的,全是咱能用的。
世超这边,别的就不说了,就等着这个手机模组,毕竟这能夜视、透视的手机之前咱真没见过。
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