【导读】从影视拍摄的空中运镜到工业厂房的装备巡检，从物流配送的“末了一千米”到安防监控的全域笼罩，无人机正从“文娱东西”快速进化为“行业出产力东西”。这一超过的焦点驱动力，于在无人机的“眼睛”——AI视觉体系：它不仅要实现“看获得”，更要“看患上清、看患上懂、反映快”，才能应答工业检测的高精度要求、物流配送的动态情况和安防监控的繁杂场景。如今，安森美（onsemi）经由过程图象传感器+AI算法的技能改造，正于鞭策无人机视觉体系从“感知”向“认知”进级，为下一代无人机的行业运用注入新动能。

类型及运用

无人机属在无人驾驶飞行器(UAV)，亦称为无人航空体系(UAS)，少数环境下也被称作长途驾驶航空器(RPA)。它们无需载人驾驶，可经由过程多种体系实现自立导航运行。

无人机分为三种类型：固定翼无人机、单旋翼/多旋翼无人机及混淆旋翼无人机。每一类机型的用途各不不异，与各自的预期运用场景高度契合。

固定翼无人机凡是用在重型载荷运输和长航时飞行使命，部署场景包括谍报、监督与侦探(ISR)使命、作战步履、巡飞弹药部署、舆图测绘和科研勾当等。

单旋翼/多旋翼无人机运用最为广泛，工业运用场景涵盖通例仓储、装备巡检以致物流配送等范畴。因为这种机型合用的场景多样，是以需要高度优化的电机方案来满意差别需求。

混淆旋翼无人机交融了上述两类机型的上风，具有垂直起降(VTOL)能力，于是运用场景更为矫捷，特别合用在空间受限的区域。以是不难理解，年夜大都物流配送无人机城市选用这类类型。

无人机运动与导航体系

无人机搭载了多种用在运动及导航的传感器，包括加快度计、陀螺仪及磁力计（统称为惯性丈量单位，即IMU）、气压计等。它们应用各类算法与技能，如光流（借助深度传感器）、同步定位与舆图构建(SLAM)及视觉里程计。只管这些传感器能较好地阐扬作用，但往往难以于合理的成本及最优尺寸规模内到达所需的切确度与正确度。这一问题于长航时飞行中会进一步加重，进而致使需要利用昂贵的电池，或者因电池充放电轮回限定而缩短飞行时长。

无人机视觉体系

图象传感器对于上述传感器形乐成能增补，带来显著的机能加强，使无人机成为高正确度、高切确度的装备。视觉体系重要包罗两类组件：云台（凡是也称为有用载荷）及视觉导航体系(VNS)。

云台*– 提供第一人称视角(FPV)；凡是集成多种图象传感器，笼罩宽电磁波谱规模（非凡环境下包罗紫外线传感器，通例CMOS图象传感器笼罩300nm - 1000nm 波段，短波红外(SWIR)传感器延长至2000nm，而中波红外(MWIR)及长波红外(LWIR)传感器则笼罩2000nm以上波段）。

视觉导航体系(VNS)– 用在提供导航指引、方针辨认和避障功效；凡是由低成本低分辩率图象传感器组成，联合 IMU与其他传感器数据，经由过程计较机视觉技能构建完备的自立导航方案。

视觉体系的主要性

正如前文中的用途及运用所述，无人机可于室表里情况中功课。这些场景往往布满挑战，不仅存于年夜规模的光照变化，还有会于粉尘、雾气、烟雾和漆黑情况中面对能见度限定。无人机体系需要借助年夜量人工智能(AI)及呆板进修(ML)算法对于图象数据举行处置惩罚，同时使用前文所述技能提供的数据，而这一切的条件是让这一高度优化的装备实现低功耗运行，并告竣长间隔或者长航时功课的方针。

输入到这些算法中的数据必需具有高保真度及富厚细节，但于某些利用场景中，只需提供须要信息便可，以便实现高效处置惩罚。AI/ML的练习时间需要缩短，推理历程则需快速且具有高正确度与切确度。不管无人机于何种情况下运行，都需要包管图象质量以满意上述要求。

仅能捕获场景并提交信息以供处置惩罚的传感器，远不足以支撑这些装备的高质量运行，年夜大都环境下甚至会使部署目的失去。抱负的传感器应具有如下能力：实现小型化的同时保留所存眷区域的完备细节；具有宽动态规模以应答统一帧画面中的明暗光芒；最年夜水平削减或者消弭图象中的寄生效应；解决粉尘、雾气、烟雾致使的视线问题；借助高妙度分辩率就来辅助图象处置惩罚。如许的传感器将为无人机成为高度优化的装备带来巨年夜助益。

这些能力可以或许最年夜水平削减图象重修、阐发和决议计划加快历程中所需的资源范围，包括处置惩罚焦点、图形处置惩罚器(GPU)、片上或者片外存储器、总线架构和电源治理。这也降低了整个体系的物料清单(BOM)成本，特别是思量到如今的无人机已经能轻松搭载10个以上的图象传感器。此外，于不异的资源配置下，更深切的阐发及更繁杂的决议计划辅助算法将患上以实现，从而让无人机于竞争激烈的范畴中形成差异化上风。

安森美是感知范畴的技能带领者，不仅为视觉体系方案带来庞大立异，还有提供了周全的图象传感器系列，以满意云台及VNS的需求。Hyperlux LP、Hyperlux LH、Hyperlux SG、Hyperlux ID 和SWIR等产物系列交融了年夜量技能及特征，可以或许充实满意无人机视觉体系的需求。如今，无人机制造商可从安森美一站式获取所需的各类视觉传感器，并切合NDAA要求。

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