STMicroelectronics lança módulo dToF e sensor CMOS de 5 megapixels

De acordo com pt.wedoany.com-A STMicroelectronics, durante o recente briefing global de mídia sobre imagens, detalhou sua visão para tecnologias de imagem voltadas à era da IA e lançou dois novos produtos: um módulo LiDAR 3D compacto de tempo de voo direto (dToF) para sistemas de IA de borda e uma série de sensores de imagem CMOS de 5 megapixels. Esses produtos visam aplicações como robótica, automação industrial, segurança automotiva, edifícios inteligentes, dispositivos vestíveis e Internet das Coisas, com o objetivo de acelerar a implantação de sistemas de visão inteligente, aproximar o processamento de dados da borda, melhorar a privacidade e reduzir a complexidade do sistema.

Alexandre Balmefrezol, vice-presidente executivo do subgrupo de Imagem da STMicroelectronics, destacou que a inteligência artificial está transformando fundamentalmente o papel dos sensores de imagem. No passado, os sensores eram usados principalmente para capturar imagens de alta qualidade para visualização humana; hoje, eles são solicitados a fornecer informações compreensíveis por máquinas, permitindo que percebam o ambiente e tomem decisões em tempo real. Na ST, os sensores de imagem estão evoluindo para dispositivos de detecção inteligentes, capazes de sensoriamento de profundidade, detecção de presença humana, autenticação biométrica e percepção contextual. Os dados gerados podem ser processados localmente por algoritmos de IA, apoiando aplicações como robôs autônomos, inspeção industrial e edifícios inteligentes.

A estratégia da ST é evitar a competição altamente comoditizada dos sensores de imagem RGB tradicionais, focando em tecnologias de detecção especializadas que oferecem maior valor em nível de sistema. Sua linha de produtos é organizada em três séries principais: FlightSense para sensoriamento de profundidade por tempo de voo, BrightSense para visão computacional e SafeSense para segurança automotiva. Diferente de outros fabricantes, a ST adota o modelo de fabricante de dispositivos integrados (IDM), controlando todo o processo, desde o design do pixel e o processo CMOS até a embalagem, óptica e integração do sistema. Combinado com microcontroladores STM32 e suporte de software, a ST oferece soluções de detecção completas, em vez de sensores de imagem independentes, ajudando os clientes a reduzir a complexidade da integração e acelerar o desenvolvimento.

O recém-lançado módulo VL53L9 FlightSense é o primeiro módulo de tempo de voo totalmente integrado da ST. Este dispositivo combina sensor SPAD, fonte de laser, óptica, processamento no chip, gerenciamento de energia e calibração de fábrica em um módulo compacto, reduzindo significativamente a complexidade de engenharia para os clientes. O módulo pode medir distâncias internas de até 9 metros, operar a velocidades de até 100 quadros por segundo, suportar 54×42 zonas de detecção e oferecer resolução angular de 1 grau, sendo capaz de detectar objetos a partir de 5 cm de distância. Os dados de profundidade gerados são de baixa resolução, focando na forma e distância dos objetos, em vez da identidade pessoal, permitindo detecção de ocupação, contagem de pessoas e reconhecimento de quedas com preservação da privacidade.

Durante o briefing, a ST demonstrou processamento avançado de IA executado no microcontrolador STM32H5. Utilizando dados do módulo FlightSense, o sistema pode detectar simultaneamente presença humana, identificar quedas, discernir posturas corporais e contar várias pessoas, operando a 30 quadros por segundo com consumo limitado de memória e recursos de flash. Isso demonstra que cargas de trabalho complexas de IA estão sendo cada vez mais transferidas para dispositivos de borda de baixo consumo, reduzindo consumo de energia, latência e custos do sistema, além de melhorar a privacidade.

Para visão computacional, a ST lançou a nova série BrightSense de sensores de imagem CMOS de 5 megapixels. Esta série utiliza pixels grandes de 2,25 micrômetros para aumentar a sensibilidade e manter baixo ruído. Sua inovação mais notável é a tecnologia de obturador híbrido, que permite que o mesmo sensor opere nos modos de obturador de rolagem e obturador global. O obturador de rolagem é usado para imageamento tradicional, enquanto o obturador global elimina distorções de movimento em objetos em movimento rápido. O sensor também suporta imageamento RGB, monocromático e infravermelho próximo, visando aplicações como automação industrial, visão computacional e monitoramento de cidades inteligentes. A ST também destacou o papel fundamental das ópticas de superfície meta e da tecnologia de empilhamento 3D na melhoria do desempenho do sensor e na redução do tamanho do sistema. As ópticas de superfície meta utilizam estruturas ópticas ultrafinas para controlar a luz, enquanto o empilhamento 3D separa os pixels de imageamento do circuito de processamento, permitindo módulos mais compactos e integração de funções avançadas de processamento de imagem.

A ST acredita que as principais oportunidades para sua tecnologia de imagem com IA existem em áreas que exigem percepção visual confiável e são limitadas por consumo de energia e recursos computacionais, como robôs industriais, robôs móveis autônomos, robôs humanoides, dispositivos AR/VR e sistemas automotivos avançados. Olhando para o futuro, a empresa acredita que os sensores de visão não transmitirão mais grandes volumes de dados de imagem brutos, mas realizarão o processamento de dados localmente. Essa arquitetura prioriza menor resolução, menor consumo de energia e processamento de IA embarcado. Os sensores evoluirão para sistemas de percepção inteligentes, transmitindo apenas as informações mais relevantes ao processador principal, dando origem a uma nova geração de dispositivos autônomos e conectados.