熱影像鏡頭妙用無窮 微電子港企研發推動創新製造

更新時間:15:30 2023-07-25
發佈時間:15:30 2023-07-25

現代生活離不開智能產品,一部手機內至少有十數個大大小小的傳感器;智能化的家電、手機、汽車,都需要用到傳感器。因此當交通、物業管理、新型工業化同樣透過傳感器收集數據,形容它是智能世界的基礎,絕不為過。
 
香港科學園微電子港企Meridian Innovation (Meridian)專門研發CMOS熱成像感測傳感器,擁有多項專利發明。該技術可應用到不同的智能產品並快將推出市場,具有強大的發展空間,將帶來巨大的商業應用潛力,未來可大大改善市民生活質素。

Meridian專注開發的CMOS熱影像鏡頭 (Thermal imaging camera),利用高空間解析度的CMOS感光元件再配合熱感應技術和專有的晶圓級真空封裝,具有低成本優勢,催生不少新產品設計意念,例如:家居智能化、生物認證、遠程體溫探測、長者和嬰兒監護及智慧廚房等。多個以Meridian技術開發的創新產品已屢獲殊榮,其中包括於美國大型國際消費電子展CES上獲獎。微電子推動產品不斷創新和功能迭代,有助香港發展新一代的工業設計。

低成本高精度的熱成像
Meridian聯合創辦人及首席營運官吳青山 (Hasan Gadjali)是資深工程師,曾參與JPEG和MPEG影像壓縮標準化工作。他指出,CMOS熱傳感鏡頭具備量化的生產優勢。公司成立初期,於科學園的傳感器封裝集成實驗室(Sensor Lab)進行晶圓研發,並成功進入試驗性生產,可付運5萬件。現時Meridian的目標是在未來兩年將每月產量提升至近一百萬件,未來可應用在智慧家電、智能手機、私隱保護、減少碳排放等用途。

Meridian採用CMOS感光元件,敏感度高、反應快、並可實現低價量產。產品以非接觸式探測肉眼不可見的「紅外長波」(LWIR)成像,探測範圍達數米或更遠。多家廠商基於Meridian熱影像鏡頭開發了創新產品,解決不少技術痛點。

監察老幼保護私隱
以探測人體溫度成像為例,即使沒有光綫的情況下,熱傳感嬰兒睡牀監視器亦可持續監察嬰兒睡姿,同時作非入侵式探測體溫。如發現嬰兒體溫持續異常,就自動發出警告。熱傳感器監察亦已應用在偵測長者行動上,本港有護老院因私隱問題,未能在浴室等地方安裝視像鏡頭監察院友的安全。而Meridian熱傳感器正好可在實時偵察浴室跌倒意外,同時保障個人私隱。

更安全的生物特徵認證
吳青山表示,CMOS熱影像鏡頭亦可應用在非接觸式的生理特徵認證,而且比人臉和指紋解鎖更安全。因為人臉溫度和血管分佈難以複製,熱成像技術應用至生物特徵解鎖可以使認證安全性更高。

「最近騰訊開發的微信『刷掌支付』,以非接觸式掌紋和靜脈作身份認證,該技術亦可加入熱成像技術,分析手掌的溫度和血管分佈,加強生物特徵識別,令支付更安全。」他估計,隨着體積微縮和成本下降,熱影像鏡頭可結合到智能手機加強身份認證。

智能家居潛力驚人
Meridian現已有歐日家電品牌的客戶,將熱影像鏡頭設計加入下一代冷氣機、微波爐、焗爐、廚房灶具和火災探測器等,可以實現許多新的功能,例如:熱成像鏡頭可清楚探測人體體溫、調節冷氣或送風角度;發現家居有異常熱點,亦可發出預防警報。

熱成像鏡頭可安裝在微波爐和焗爐內,監察食物受熱,並根據食物份量、大小和種類,調節烹調時間,避免因過度加熱損害食材營養,以獲最佳烹調效果。

加入AI 實現無限應用
吳青山表示,熱成像鏡頭配合人工智能,有無限應用場景。有廠商研究安裝熱成像鏡頭在抽油煙機,透過手機APP觀察食物加熱過程,並以AI科技,自動配合食譜,指導如何烹調,讓人人可煮出大廚風味。本港有多家廠商開發AIoT的智能家居,預計熱成像鏡頭有助產品創新。

良好基建促落戶香港
科學園具備了傳感器封裝集成實驗室(Sensor Lab),為Meridian前期研發提供基礎設施。吳青山指出,Meridian選擇立足於香港,除了因香港具備良好研發基建設施,更因港府積極推動創新科技和微電子發展,以及知識產權保護亦達國際水平。加上本地大學質素高,培養不少科研人才,吸引公司選擇落戶在香港科學園。他續指,香港地理位置在經營和開拓國際市場具有優勢。隨着元朗創新園的微電子中心明年啟用,預期有更多微電子研發公司會選擇以香港作為基地,有助推動微電子業在港蓬勃發展。

CMOS熱成像鏡頭可持續追蹤嬰兒的體溫,當發現體溫持續異常,就會自動發出警告。
CMOS熱成像鏡頭可持續追蹤嬰兒的體溫,當發現體溫持續異常,就會自動發出警告。

 

隨着元朗創新園的微電子中心於明年啟用,吳青山預計將會有更多從事微電子研發的公司選擇以香港作為基地,有助推動微電子業在港蓬勃發展。
隨着元朗創新園的微電子中心於明年啟用,吳青山預計將會有更多從事微電子研發的公司選擇以香港作為基地,有助推動微電子業在港蓬勃發展。