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激光雷达烧坏手机摄像头,到底发生了什么?

手机市场分享  · 公众号  · 手机  · 2023-03-17 20:39

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但这是 小概率事件。

背后的原因也很好理解,放眼全球范围,1550nm车载激光雷达正式量产的时间并不长。目前以向蔚来汽车提供产品的图达通为主,其他激光雷达公司采用的是905nm光源。

此外,1550nm激光雷达也不是遇上手机摄像头一定会将后者干掉。

弄清楚整个事情之前,我们先来了解两个东西。

手机摄像头是什么?

手机摄像头的专业术语叫 CMOS传感器 ,这是一种将光信号转换成电信号的图像传感器。它是数字相机、手机摄像头、监控摄像头等数码成像设备中最常用的传感器之一。

CMOS传感器由成千上万个微小的光电传感单元组成,每个传感单元都能够将光信号转换成电信号。

下面是一张CMOS图像传感器的简单原理图:

如图所示,CMOS传感器的原理是将 光信号转换成电信号 ,其中每个像素单元由感光元件、转换电路和读出电路三部分组成。

  • 感光元件是一个光敏二极管或光电容,当光线照射到它上面时,就会产生电荷。

  • 转换电路将感光元件产生的电荷转换成电压信号,并且在此过程中放大和整形电荷,使其更容易测量。

  • 读出电路将电荷转换成数字信号,读出电路一般采用逐行逐列的方式,将每个像素单元的信号逐一读出,并将其转换成数字信号。

最终,由计算机对读取的数字信号进行处理和编码,生成一幅完整的数字图像。

激光雷达是什么?

激光雷达可以通过发射 激光脉冲, 然后测量脉冲的回波时间和强度,从而确定目标物体的距离、位置、形状等信息。

激光雷达通常由激光器、扫描器、探测器、处理器等部分组成。

下面是一个简单的激光雷达的原理图,可以用来说明激光雷达的基本原理和组成部分:

  • 激光器(Laser):发射激光脉冲的光源,一般采用固态激光器、半导体激光器等。

  • 扫描器(Scanner):控制激光束的扫描范围和速度,一般采用旋转镜或微机电系统(MEMS)扫描器。

  • 接收器(Receiver):接收目标物体反射回来的激光信号,一般采用光电二极管、光电倍增管等。

  • 计算机(Computer):对接收到的激光信号进行处理,包括测量距离、位置、速度等信息,生成三维点云图或图像。

激光器发出高能量的脉冲激光,扫描器将激光束控制在一定范围内扫描,接收器接收回波信号并测量回波的时间和强度,计算机对数据进行处理并生成三维点云图或图像。

激光雷达的工作原理是利用激光束在空气中传播的速度非常快,可以近似地看作光在真空中的传播速度,因此可以用极高的精度来测量物体的距离和位置。

激光雷达所用的激光波长一般为 几百纳米至几微米 不等,常见的波长有905纳米、1550纳米等,具体的波长根据不同的应用需求而定。

那么,当手机摄像头拍摄激光雷达时,真的会被烧坏吗?


一定条件下,会


一般情况下,车载激光雷达发射的光束在传输过程中会逐渐衰减,到达接收器时的光强已经很小。此外,现代激光雷达系统通常都采用滤光片等措施来减少对CMOS传感器等光敏元件的干扰和损害。

所以,车载激光雷达通常不会烧坏CMOS传感器。

那么,什么情况下激光雷达会对CMOS传感器造成损坏?

激光雷达的光束强度和波长都会对其对物体的作用产生影响,因此光束的功率和波长都是需要考虑的因素。

此前有论文对激光对CMOS传感器的辐照损伤机制和影响因素进行了深入研究。

文章针对不同波长(532、1064和1550 nm)和能量密度(10-1000 mJ/cm2)的激光对CMOS传感器进行了辐照实验,通过研究不同条件下CMOS传感器的辐照后电性能和图像质量,得出以下结论:







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