全球首款集成像素内处理能力的SPAD图像传感器发布
2026-09-13 15:59:32 来源：麦姆斯咨询 评论：0 点击：
单光子成像技术领域的创新企业Singular Photonics发布其迄今为止最先进的单光子传感器：Litavis。它是全球首款采用像素内处理技术的单光子雪崩二极管（SPAD）图像传感器，将成像、计时、直方图生成及光子计数功能集成于单颗芯片之上。
Singular Photonics发布的新款SPAD图像传感器Litavis可以提供片上可编程多模态功能，加快单光子成像应用产品的上市速度。
据麦姆斯咨询报道，单光子成像技术领域的创新企业Singular Photonics近日发布其迄今为止最先进的单光子传感器：Litavis。它是全球首款采用像素内处理技术的单光子雪崩二极管（SPAD）图像传感器，将成像、计时、直方图生成及光子计数功能集成于单颗芯片之上。
新款SPAD图像传感器Litavis
注：Singular Photonics是一家源自英国爱丁堡大学讲席教授、SPAD数字成像先驱Robert Henderson实验室的无晶圆厂（fabless）SPAD图像传感器厂商，也是首家将先进计算技术集成于SPAD图像传感器的企业。
为了给单光子成像应用带来前所未有的灵活性与智能化，Litavis集成了一种软件可配置的传感架构；该架构基于可扩展的SPAD阵列平台，能够将光子计数成像、可编程时间门控及先进的光子计时功能融为一体。
Litavis也是首款支持同时实现强度、时间及直方图模式的SPAD图像传感器。Litavis还允许用户通过软件动态调整传感器参数，无需进行新的硬件设计。
通过直接在单颗芯片上处理光子事件，Litavis显著减少了需要进行外部传输和处理的原始数据量。这实现了更具可扩展性的实时成像系统，并带来了更低的延迟、更高的能效以及更快的决策速度。
Litavis支持多种可编程配置的工作模式，包括：
- 采用内部或外部时钟的多种TCSPC和高吞吐量TDC配置；
- 具有可选分辨率的高动态范围光子计数模式；
- 支持时间窗口检测和符合检测，实现先进时间分析；
- 支持时间戳记录与成像相结合的模式。
新款SPAD图像传感器Litavis
开发人员只需极少的重新设计工作，即可针对不同单光子成像应用重新配置同一硬件平台，从而缩短开发周期并降低系统复杂性。该SPAD图像传感器适用于广泛的应用领域，包括机器视觉、机器人技术、物理人工智能（Physical AI）、深度感知、光谱分析、科学成像、医学成像、量子技术及工业自动化。
“Litavis结合了SPAD技术的高灵敏度优势，以及现代多模态成像日益所需的适应性与可扩展性。”Singular Photonics首席执行官（CEO）Shahida Imani说道，“它将这些特性融于单一智能传感器之中，赋能基于统一且可配置平台构建的新一代成像系统。我们设计Litavis旨在服务多种单光子成像应用场景与市场，目前已收到来自全球各地企业和机构的大量预订单。”
与Singular Photonics的其它SPAD产品一样，Litavis以大地女神命名，意为“广阔之神”，这也体现了这款新型SPAD图像传感器的强大功能。
技术细节
Litavis是一款基于CMOS SPAD技术的3D堆叠单光子成像传感器平台，其架构将单光子灵敏度与片上及像素内集成的数字光子处理技术相结合。这使得传感器能够精准捕捉空间和时间信息，同时减少对外部处理硬件的依赖，还可提取包括深度、时序以及事件特征在内的额外场景信息。
Singular Photonics的3D堆叠SPAD图像传感器示意图
Litavis能够在弱光环境下实现连续256 x 256像素的光子计数成像。同时，在64 x 64宏像素网格上以较低速率生成带时间戳的光子事件，既能实现全分辨率光子计数，又能提供皮秒级分辨率的光子时序。
Litavis还支持多事件计时功能，可在每个激发周期内对多个检测到的光子进行单独时间分箱，并实现像素内直方图统计。这些功能能够获取传统强度测量之外的时间统计信息，为荧光寿命成像、动态光散射以及量子传感等应用提供支持。
Litavis直接在像素阵列中集成了可编程配置的光子计数和计时功能。这让开发人员和系统集成商能够借助单一的适配平台，快速对先进单光子成像解决方案进行原型设计、评估和部署。
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