3D 激光传感器
多年来，传统的 3D 传感技术在许多行业中都发挥了重要作用。然而，它们面临的性能问题限制了其在某些应用中的使用。这些局限性通常会降低其精度，尤其是在严苛的环境中。
一个主要的挑战是需要高精度地测量场景内物体的距离。为了解决这一问题，传统的 LiDAR 和激光扫描系统采用了特定的光过滤策略。
例如，它们可能依赖于短暂且受控的激光脉冲，或将光子聚焦在单一方向。这些方法有助于控制发射光并改善某些方面的性能。
虽然这些策略在一定程度上有效，但也有其缺点。它们会缩短测量范围并降低分辨率。因此，在同时需要远程探测和精细细节的应用中，这些系统的整体性能表现不佳。
此外，这些权衡限制了它们适应高级任务的能力，例如监测大面积区域或捕捉复杂的细节。
这些挑战的结合凸显了对创新解决方案的需求，以克服这些缺点并满足现代工业的需求。
Ommatidia 的光子集成电路传感器彻底改变了 NDT 振动测量
这些传统系统的主要缺点在于其光子效率低下。通过限制发射和接收的光，只有有限数量的光子可用于构建 3D 图像。
因此，传统的 LiDAR 传感器通常难以同时提供远程探测和高分辨率成像。对于需要在长距离内获取精确细节的任务来说，这一挑战是一个重大问题。
示例包括自动驾驶汽车、卫星观测和先进的测量系统。这些系统通常依赖激光，但其设计往往会浪费光子，从而降低了效率。
Ommatidia LiDAR 凭借其创新的 3D 光场传感器解决了这些问题。受昆虫复眼的启发，该传感器使用光敏元件阵列来捕捉场景不同部分反射的光。每个元件收集特定区域的数据，共同创建一个详细且准确的 3D 图像。
该传感器的独特之处在于它使用了光子集成电路，能够高效地处理光数据。此外，该传感器配合近红外 (NIR) 激光器工作，提高了其在长距离内探测精细细节的能力。此外，通过将这些激光器与光学集成电路相结合，系统实现了更远的范围和更清晰的分辨率。
这种独特的设计改变了光的捕捉和处理方式。它克服了旧系统的局限性，同时提供了几个明显的优势。对于需要精度和可靠性的应用，3D 光场传感器是一个颠覆性的创新。
激光多普勒振动测量
噪声和振动测试在汽车、航空航天和制造业等行业至关重要。传统的接触式方法（如加速度计）虽然能提供有用的数据，但存在明显的局限性——它们可能会改变物体的动力学特性，或在恶劣环境中失效。
激光多普勒振动测量 (LDV) 提供了一种非接触式的替代方案，依靠多普勒效应来测量表面的移动速度。这种效应是指波的频率随运动而变化，使工程师能够通过跟踪反射激光束中的微小频率偏移来分析振动。
现代扫描式 LDV 扩展了这一原理。通过将精密光学器件与快速扫描相结合，它们可以实时绘制复杂表面的振动图，而无需接触物体。这使它们成为结构健康监测、工业诊断和汽车测试等领域的重要工具。
然而，即使是这些系统，在分析大型或动态结构时，在速度、覆盖范围和分辨率方面也面临限制。这正是 Ommatidia 的 Q1 和 Q2 激光雷达 (RADAR) 系统迈出的重要一步。通过集成并行测量、干涉测量和 FMCW（调频连续波）技术，它们实现了卓越的精度和吞吐量。它们能够同时从多个点获取密集的振动数据，改变了工程师评估性能、安全性和耐用性的方式。
这些进步重新定义了振动分析——使其更快、更精确，且更能适应严苛的环境。通过这种方式，Ommatidia 的 Q1 和 Q2 系统为现代噪声和振动测试树立了新标准。
大面积连续照明
Ommatidia 的 3D 光场传感器以其在整个场景中使用连续、大面积照明的能力脱颖而出。与依赖窄脉冲或聚焦光束的传统系统不同，这种方法只需一次照射即可覆盖大面积区域。
通过消除过滤或限制发射光的需要，这种方法确保了有更多的光子可用于测量。因此，传感器可以捕捉到整个场景的详细且准确的信息，从而提高了范围和分辨率。
高功率照明的安全使用
高功率照明是实现远程探测和高分辨率 3D 传感的关键，但它通常会带来安全风险，特别是对人眼或敏感材料。
然而，Ommatidia 3D 光场传感器的架构通过允许将光功率分散在更大的角度跨度和区域内，减轻了这些风险，使得在 3D 成像中首次安全使用更高功率的照明成为可能。这一突破使传感器能够在不损害安全标准的情况下，实现更远的探测距离和更清晰的图像。
源于自然：仿生架构
Ommatidia 的技术从昆虫的复眼中汲取灵感，复眼能以惊人的速度和精度观察事物。该技术旨在复制这些自然系统的多视图采样能力。每个单独的传感器元件都像一只微小的“眼睛”，从略微不同的角度收集数据。
这些元件共同形成一个综合光场，通过分析该光场可以生成完整的 3D 图像。这种多采样方法大大提高了空间分辨率和深度感知，使其成为需要快速、准确 3D 成像的应用的理想解决方案。
应用与优势
3D 光场传感器代表了需要精确、高分辨率和远程 3D 成像的行业的重大飞跃。其优势在自动驾驶或机器人等领域尤为关键，在这些领域，实时深度感知对于安全运行至关重要。
此外，对于计量和结构健康监测，该传感器提供详细、准确测量且不受传统激光扫描系统局限的能力，为精密工程和检测开辟了新的可能性。
FMCW 测距
增强 Ommatidia 3D 光场传感器能力的一个关键要素是其使用了调频连续波 (FMCW) 测距技术。与通过计算光脉冲返回时间来测量距离的传统飞行时间 (ToF) LiDAR 系统不同，FMCW 技术采用不同的方法来实现精确的距离测量。
通过发射频率变化的连续光波，然后分析反射波的频率偏移，FMCW 测距可以在单次扫描中同时实现精确的距离测量和速度检测。
更高的精度和分辨率
这种方法为 3D 成像过程带来了多重优势。首先，FMCW 测距提供了极高的精度，即使在较长距离内也能实现精确测量。由于系统连续发射和测量光波，它实现了高信噪比，从而提高了 3D 数据 Resolution 和清晰度。
这使得 Ommatidia 的传感器在需要详细测绘的应用中特别有效，例如卫星计量或先进的结构健康监测。
在挑战性条件下的卓越性能
FMCW 技术在传统 LiDAR 系统通常难以应对的挑战性环境中也提供了更好的性能。例如，在具有强环境光或高反射表面的场景中，FMCW 测距仍能保持其精度，确保准确的结果而不受干扰。
此外，一步检测距离和速度的能力为需要实时运动分析的应用开辟了新的可能性，例如自动驾驶和快速环境评估。
将 FMCW 与仿生设计相结合
通过将 FMCW 测距与其仿生传感器设计相结合，Ommatidia 的 3D 光场传感器实现了卓越的精度、范围和可靠性。这种结合增强了传感器创建密集且详细的 3D 图像的能力，并扩大了其在各行各业的应用——从卫星观测到高精度制造。