3D-мадэль часу дзеянняCАмерыка
TOF 3D-камера пабудавана з выкарыстаннем самай перадавой тэхналогіі трохмернай візуалізацыі. Глыбінная камера TOF (час палёту) — гэта новае пакаленне прадуктаў для выяўлення адлегласці і трохмернай візуалізацыі. Яна бесперапынна пасылае светлавыя імпульсы да мэты, а затым выкарыстоўвае датчык для прыёму святла, якое адбіваецца ад аб'екта, і атрымлівае адлегласць да мэтавага аб'екта, вызначыўшы час палёту (туды і назад) светлавога імпульсу.
TOF-камеры звычайна выкарыстоўваюць метад вымярэння адлегласці па часе пралёту, гэта значыць, пры выкарыстанні ультрагукавых хваль і г.д. не забывайце вымяраць, і вы можаце лепш зразумець адлегласць. Гэта вымярэнне адлегласці можа ажыццяўляцца з дапамогай светлавых прамянёў, таму перавагі ў рэальным выкарыстанні ўсё яшчэ вельмі відавочныя. Пры выкарыстанні гэтай камеры памер можна вымераць з дапамогай візуалізацыі, што вельмі зручна. Пры гэтым спосабе выкарыстання праз адлюстраванне святла адлегласць можна даведацца, вылічыўшы час вяртання, і больш адэкватнае ўспрыманне можна атрымаць з дапамогай датчыка. Перавага выкарыстання такога тыпу камеры вельмі відавочная. Не толькі большая колькасць пікселяў, але і даданне гэтага датчыка можа зрабіць атрыманне памераў на карце больш рэалістычным, і няма неабходнасці ў рухомых частках, і лепшыя вынікі можна атрымаць толькі шляхам вымярэння. Гэта вельмі выгадна ў практычных ужываннях, няхай гэта будзе пазіцыянаванне або вымярэнне, пакуль у вас ёсць такая камера, вы можаце стаць вачыма большай колькасці машын і абсталявання ў рэальнай эксплуатацыі і сапраўды завяршыць аўтаматычную працу.
TOF-камеры могуць аўтаматычна пазбягаць перашкод падчас выкарыстання. Дзякуючы прадукцыйнасці датчыкаў, выкарыстанне аўтаматызацыі можа быць эфектыўна рэалізавана, і перавагі выкарыстання гэтай камеры вельмі відавочныя. Яна можа не толькі своечасова вызначаць аб'ём і інфармацыю, але і апрацоўваць грузы. Паляпшэнне аўтаматызацыі робіць яе больш эфектыўнай, можа паскорыць павышэнне прадукцыйнасці і даць значныя перавагі ў вымярэнні адлегласці і прадстаўленні выявы. Асноўная асаблівасць гэтай камеры - яна дае лепшыя вынікі, а дзякуючы імпульснаму запуску вы можаце не толькі падрабязна ведаць цэль, адсочваць яе, але і выконваць трохмернае мадэляванне выявы, што можна назваць вельмі дакладным.
ЯкЧас дзеяння праграмыКамеры працуюць
TOF-камеры выкарыстоўваюць актыўнае выяўленне святла і звычайна ўключаюць у сябе наступныя кампаненты:
1. Блок апраменьвання
Блок апраменьвання павінен імпульсна мадуляваць крыніцу святла перад выпраменьваннем, прычым частата мадуляваных светлавых імпульсаў можа дасягаць 100 МГц. У выніку крыніца святла ўключаецца і выключаецца тысячы разоў падчас здымкі выявы. Кожны светлавы імпульс доўжыцца ўсяго некалькі нанасекунд. Параметр часу экспазіцыі камеры вызначае колькасць імпульсаў на выяву.
Для дасягнення дакладных вымярэнняў неабходна дакладна кантраляваць светлавыя імпульсы, каб яны мелі аднолькавую працягласць, час нарастання і час спаду. Бо нават невялікія адхіленні ўсяго ў адну нанасекунду могуць прывесці да памылак вымярэння адлегласці да 15 см.
Такіх высокіх частот мадуляцыі і дакладнасці можна дасягнуць толькі з дапамогай складаных святлодыёдаў або лазерных дыёдаў.
Звычайна крыніцай выпраменьвання з'яўляецца інфрачырвонае выпраменьванне, нябачнае для чалавечага вока.
2. Аптычная лінза
Ён выкарыстоўваецца для збору адбітага святла і фарміравання выявы на аптычным датчыку. Аднак, у адрозненне ад звычайных аптычных лінзаў, тут неабходна дадаць паласавы фільтр, каб гарантаваць, што пранікае толькі святло з такой жа даўжынёй хвалі, як і крыніца асвятлення. Мэта гэтага — падаўленне некагерэнтных крыніц святла для зніжэння шуму, адначасова прадухіляючы пераэкспанаванне фотаадчувальнага датчыка з-за знешніх перашкод святла.
3. Датчык візуалізацыі
Аснова TOF-камеры. Структура датчыка падобная да структуры звычайнага датчыка выявы, але яна больш складаная, чым звычайная датчык выявы. Ён змяшчае 2 ці больш засаўкі для выбаркі адлюстраванага святла ў розны час. Такім чынам, памер пікселя чыпа TOF значна большы за памер пікселя звычайнага датчыка выявы, звычайна каля 100 мкм.
4. Блок кіравання
Паслядоўнасць светлавых імпульсаў, якія запускаюцца электронным блокам кіравання камеры, дакладна сінхранізавана з адкрыццём/закрыццём электроннага затвора чыпа. Ён выконвае зчытванне і пераўтварэнне зарадаў датчыка і накіроўвае іх на блок аналізу і інтэрфейс перадачы дадзеных.
5. Вылічальны блок
Вылічальны блок можа запісваць дакладныя карты глыбіні. Карта глыбіні звычайна ўяўляе сабой выяву ў адценнях шэрага, дзе кожнае значэнне прадстаўляе адлегласць паміж паверхняй, якая адбівае святло, і камерай. Для атрымання лепшых вынікаў звычайна праводзіцца каліброўка дадзеных.
Як TOF вымярае адлегласць?
Крыніца святла асвятлення звычайна мадулюецца прамавугольнымі імпульсамі, бо гэта адносна лёгка рэалізаваць з дапамогай лічбавых схем. Кожны піксель глыбіннай камеры складаецца з фотаадчувальнага блока (напрыклад, фотадыёда), які можа пераўтвараць падаючае святло ў электрычны ток. Фотаадчувальны блок злучаны з некалькімі высокачастотнымі перамыкачамі (G1, G2 на малюнку ніжэй), каб накіроўваць ток у розныя кандэнсатары, якія могуць назапашваць зарады (S1, S2 на малюнку ніжэй).
Блок кіравання на камеры ўключае і выключае крыніцу святла, пасылаючы імпульс святла. У той жа момант блок кіравання адкрывае і зачыняе электронны затвор на чыпе. Зарад S0генераваны такім чынам светлавым імпульсам захоўваецца на фотаадчувальным элеменце.
Затым блок кіравання другі раз уключае і выключае крыніцу святла. На гэты раз затвор адкрываецца пазней, у той момант, калі крыніца святла выключаецца. Зарад S1цяпер згенераваная таксама захоўваецца на фотаадчувальным элеменце.
Паколькі працягласць аднаго светлавога імпульсу вельмі кароткая, гэты працэс паўтараецца тысячы разоў, пакуль не будзе дасягнуты час экспазіцыі. Затым значэнні з датчыка святла счытваюцца, і па гэтых значэннях можна вылічыць рэальную адлегласць.
Звярніце ўвагу, што хуткасць святла роўная c, tp— працягласць светлавога імпульсу, S0прадстаўляе зарад, сабраны папярэднім спрацоўваннем засаўкі, а S1прадстаўляе зарад, сабраны затрымкай засаўкі, тады адлегласць d можна вылічыць па наступнай формуле:
Найменшая вымерная адлегласць — гэта калі ўвесь зарад збіраецца ў S0 падчас папярэдняга перыяду засаўкі, а ў S1 зарад не збіраецца падчас затрымкі засаўкі, г.зн. S1 = 0. Падстаўка ў формулу дасць мінімальную вымерную адлегласць d=0.
Найбольшая вымяральная адлегласць — гэта адлегласць, на якой увесь зарад збіраецца ў S1, а ў S0 зарад зусім не збіраецца. Тады формула дае d = 0,5 xc × tp. Такім чынам, максімальная вымяральная адлегласць вызначаецца шырынёй светлавога імпульсу. Напрыклад, tp = 50 нс, падстаўляючы ў прыведзеную вышэй формулу, атрымліваем максімальную вымяральную адлегласць d = 7,5 м.
Дызайн абсталявання і характарыстыкі прадукту
Выкарыстоўваецца самае перадавое ў свеце апаратнае рашэнне TOF; бяспечны лазер класа I, высокае разрозненне пікселяў, камера прамысловага класа, невялікі памер, можа выкарыстоўвацца для збору інфармацыі аб глыбіні ў памяшканні і на вуліцы на вялікія адлегласці.
Алгарытм апрацоўкі малюнкаў
Выкарыстоўваючы вядучы ў свеце алгарытм апрацоўкі і аналізу малюнкаў, ён мае высокую вылічальную здольнасць, спажывае менш рэсурсаў працэсара, мае высокую дакладнасць і добрую сумяшчальнасць.
Прыкладанні
Лічбавыя прамысловыя камеры ў асноўным выкарыстоўваюцца ў аўтаматызацыі вытворчасці, навігацыі AGV, вымярэнні прасторы, інтэлектуальным руху і транспарце (ITS), а таксама ў медыцыне і навуках аб жыцці. Нашы камеры з плошчавым сканаваннем, лінейным сканаваннем і сеткавыя камеры шырока выкарыстоўваюцца для вымярэння становішча і арыентацыі аб'ектаў, маніторынгу актыўнасці і стану пацыентаў, распазнавання твараў, маніторынгу руху, праверкі электронікі і паўправаднікоў, падліку людзей і вымярэння чэргаў, а таксама ў іншых галінах.
www.hampotech.com
fairy@hampotech.com
Час публікацыі: 07 сакавіка 2023 г.
