本周美国犹他州举行的2024年小卫星会议(Small Satellite conference)上,比利时微电子研究中心(imec)为其产品组合新增了一款全新的高光谱感测器,聚焦於太空应用。这款全新的高光谱感测器包含一颗内建的线扫式滤光片,支援广域的波长范围(450-900nm),还具备一致的高度感光性能。适合用来满足小型卫星在地球探测应用上对讯噪比(SNR)方面的严苛需求。
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imec为太空应用所开发的全新多光谱及高光谱成像感测器。 |
此项优化的制程技术还能确保感测器之间的变异性极低,使其成为用於卫星星群的理想感测器。这款全新的感测器能为多种从太空进行的多光谱及高光谱成像应用打造高品质影像,包含粮食系统、农业、生物多样性、水源和空气品质以及采矿的监测。
从太空使用光谱成像的应用正在快速成长,许多企业都在建造小型卫星星群来进行像是植物病害筛检、沿岸区域监测,或是森林管理应用的生质物指标计算。为了搜集准确且详细的资料,这类卫星高度仰赖先进的感测器。这些感测器的其中一项关键性能就是提供宽广的光谱范围与高灵敏度。光谱范围较宽,就能侦测到多种影像特徵,而光学灵敏度较高,则能在讯号非常微弱时,仍然正确捕捉讯号。
为了打造这款新型感测器,比利时微电子研究中心(imec)将特殊的滤光薄膜单片整合於一款曾用於太空应用的艾迈思(ams)CMV2000影像感测器上。其制出的成品透过一颗2/3英寸的镜头,提供2040px的交叉飞航解析度,并以全解析度提供高达340帧率(fps)的影像处理性能。这款感测器可以用来定义多个ROI(region of interest),提供支援不同应用的弹性:该感测器能以全解析度运作,或是选择特定的波段运作,在减少资料量的同时,还能增加帧率和讯噪比。
这款感测器具备96个波段,涵盖450-900nm的光谱范围,这些光谱经过等距分割,分成多个准确定位的光波段,而且与第一代机型相比,其滤波片在完整光谱范围内的穿透效率也更为一致。该感测器能在每个波段达到10级的数位时间延迟积分(TDI),与前一代相比,其侦测器的TDI性能翻倍,因此能在全域的波长范围内提供最大的讯噪比,并实现更精确的特徵侦测,这点对从太空进行环境侦测来说至关重要。此外,imec也优化了这项技术的制程,成功降低了感测器之间的变异性,确保实现准确的影像分析,并缩短影像的处理时间。
透过把薄膜滤光片单片整合於ams影像感测器上,imec打造出性能强健且稳定的硬体设置。不同於其他把不同光学元件置於镜头与感测器之间的配置,这种整合式设计能保证滤光片与感测器之间精确对准,还能防撞、防震与抵抗温度变化,对於太空的严峻条件来说,这点是绝隹利器。
这款感测器目前开放现成零售,不仅降低导入先进技术的门槛,也能让企业开始试用单件产品或是着手进行批量采购协议。