【導讀】從影視拍攝的空中運鏡到工業廠房的設備巡檢，從物流配送的“最後一公裏”到安防監控的全域覆蓋
，無人機正從“娛樂工具”快速進化為“行業生產力工具”。這一跨越的核心驅動力

，在於無人機的“眼睛”——AI視覺係統：它不僅要實現“看得到”
，更要“看得清
、看得懂、反應快”，才能應對工業檢測的高精度要求

、物流配送的動態環境及安防監控的複雜場景。如今
，安森美（onsemi）通過圖像傳感器+AI算法的技術革新，正在推動無人機視覺係統從“感知”向“認知”升級，為下一代無人機的行業應用注入新動能。

類型和應用

無人機屬於無人駕駛飛行器(UAV)
，亦稱為無人航空係統(UAS)，少數情況下也被稱作遠程駕駛航空器(RPA)。它們無需載人駕駛
，可通過多種係統實現自主導航運行。

無人機分為三種類型：固定翼無人機、單旋翼/多旋翼無人機和混合旋翼無人機。每類機型的用途各不相同，與各自的預期應用場景高度契合。

固定翼無人機通常用於重型載荷運輸及長航時飛行任務

，部署場景包括情報、監視與偵察(ISR)任務

、作戰行動、巡飛彈藥部署、地圖測繪及科研活動等。

單旋翼/多旋翼無人機應用最為廣泛，工業應用場景涵蓋常規倉儲、設備巡檢乃至物流配送等領域。由於這類機型適用的場景多樣，因此需要高度優化的機電方案來滿足不同需求。

混合旋翼無人機融合了上述兩類機型的優勢
，具備垂直起降(VTOL)能力，因而應用場景更為靈活，尤其適用於空間受限的區域。所以不難理解，大多數物流配送無人機都會選用這種類型。

無人機運動與導航係統

無人機搭載了多種用於運動和導航的傳感器，包括加速度計
、陀螺儀和磁力計（統稱為慣性測量單元，即IMU）、氣壓計等。它們運用各種算法與技術，如光流（借助深度傳感器）、同步定位與地圖構建(SLAM)和(he)視(shi)覺(jiao)裏(li)程(cheng)計(ji)。盡(jin)管(guan)這(zhe)些(xie)傳(chuan)感(gan)器(qi)能(neng)較(jiao)好(hao)地(di)發(fa)揮(hui)作(zuo)用(yong)，但(dan)往(wang)往(wang)難(nan)以(yi)在(zai)合(he)理(li)的(de)成(cheng)本(ben)和(he)最(zui)優(you)尺(chi)寸(cun)範(fan)圍(wei)內(nei)達(da)到(dao)所(suo)需(xu)的(de)精(jing)確(que)度(du)與(yu)準(zhun)確(que)度(du)。這(zhe)一(yi)問(wen)題(ti)在(zai)長(chang)航(hang)時(shi)飛(fei)行(xing)中(zhong)會(hui)進(jin)一(yi)步(bu)加(jia)劇(ju)

，進(jin)而(er)導(dao)致(zhi)需(xu)要(yao)使(shi)用(yong)昂(ang)貴(gui)的(de)電(dian)池(chi)，或(huo)因(yin)電(dian)池(chi)充(chong)放(fang)電(dian)循(xun)環(huan)限(xian)製(zhi)而(er)縮(suo)短(duan)飛(fei)行(xing)時(shi)長(chang)。

無人機視覺係統

圖像傳感器對上述傳感器形成功能補充，帶來顯著的性能增強
，使無人機成為高準確度

、高精確度的設備。視覺係統主要包含兩類組件：雲台（通常也稱為有效載荷）和視覺導航係統(VNS)。

雲台*– 提供第一人稱視角(FPV)
；通常集成多種圖像傳感器
，覆蓋寬電磁波譜範圍（特殊情況下包含紫外線傳感器，常規CMOS圖像傳感器覆蓋300nm - 1000nm 波段，短波紅外(SWIR)傳感器延伸至2000nm，而中波紅外(MWIR)和長波紅外(LWIR)傳感器則覆蓋2000nm以上波段）。

視覺導航係統(VNS)– 用於提供導航指引、目標識別及避障功能；通常由低成本低分辨率圖像傳感器構成
，結合 IMU與其他傳感器數據，通過計算機視覺技術構建完整的自主導航方案。

視覺係統的重要性

正如前文中的用途和應用所述，無人機可在室內外環境中作業。這些場景往往充滿挑戰，不僅存在大範圍的光照變化
，還會在粉塵、霧氣
、煙霧及漆黑環境中麵臨能見度限製。無人機係統需要借助大量人工智能(AI)和機器學習(ML)算suan法fa對dui圖tu像xiang數shu據ju進jin行xing處chu理li，同tong時shi利li用yong前qian文wen所suo述shu技ji術shu提ti供gong的de數shu據ju，而er這zhe一yi切qie的de前qian提ti是shi讓rang這zhe一yi高gao度du優you化hua的de設she備bei實shi現xian低di功gong耗hao運yun行xing
，並bing達da成cheng長chang距ju離li或huo長chang航hang時shi作zuo業ye的de目mu標biao。

輸入到這些算法中的數據必須具備高保真度和豐富細節，但在某些使用場景中
，隻需提供必要信息即可
，以便實現高效處理。AI/MLdexunlianshijianxuyaosuoduan
，tuiliguochengzexukuaisuqiejubeigaozhunqueduyujingquedu。wulunwurenjizaihezhonghuanjingxiayunxing
，douxuyaobaozhengtuxiangzhiliangyimanzushangshuyaoqiu。

僅jin能neng捕bu捉zhuo場chang景jing並bing提ti交jiao信xin息xi以yi供gong處chu理li的de傳chuan感gan器qi，遠yuan不bu足zu以yi支zhi撐cheng這zhe些xie設she備bei的de高gao質zhi量liang運yun行xing，大da多duo數shu情qing況kuang下xia甚shen至zhi會hui使shi部bu署shu目mu的de落luo空kong。理li想xiang的de傳chuan感gan器qi應ying具ju備bei以yi下xia能neng力li：實現小型化的同時保留所關注區域的完整細節

；具備寬動態範圍以應對同一幀畫麵中的明暗光線
；最大程度減少或消除圖像中的寄生效應；解決粉塵、霧氣
、煙霧導致的視野問題
；借助高深度分辨率就來輔助圖像處理。這樣的傳感器將為無人機成為高度優化的設備帶來巨大助益。

這些能力能夠最大程度減少圖像重建、分析及決策加速過程中所需的資源規模
，包括處理核心、圖形處理器(GPU)、片上或片外存儲器、總線架構及電源管理。這也降低了整個係統的物料清單(BOM)成本，尤其是考慮到如今的無人機已能輕鬆搭載10個(ge)以(yi)上(shang)的(de)圖(tu)像(xiang)傳(chuan)感(gan)器(qi)。此(ci)外(wai)

，在(zai)相(xiang)同(tong)的(de)資(zi)源(yuan)配(pei)置(zhi)下(xia)，更(geng)深(shen)入(ru)的(de)分(fen)析(xi)和(he)更(geng)複(fu)雜(za)的(de)決(jue)策(ce)輔(fu)助(zhu)算(suan)法(fa)將(jiang)得(de)以(yi)實(shi)現(xian)
，從(cong)而(er)讓(rang)無(wu)人(ren)機(ji)在(zai)競(jing)爭(zheng)激(ji)烈(lie)的(de)領(ling)域(yu)中(zhong)形(xing)成(cheng)差(cha)異(yi)化(hua)優(you)勢(shi)。

安森美是感知領域的技術領導者，不僅為視覺係統方案帶來重大創新，還提供了全麵的圖像傳感器係列，以滿足雲台和VNS的需求。Hyperlux LP、Hyperlux LH、Hyperlux SG、Hyperlux ID 及SWIR等產品係列融合了大量技術和特性，能夠充分滿足無人機視覺係統的需求。如今，無人機製造商可從安森美一站式獲取所需的各種視覺傳感器，並符合NDAA要求。

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