3D времеви обхватCАмерика
TOF 3D камерата е изградена с най-модерната технология за триизмерно изображение. TOF (Time of Flight) дълбочинната камера е ново поколение продукти за откриване на разстояние и 3D изображения. Тя непрекъснато изпраща светлинни импулси към целта, след което използва сензора, за да приема светлината, върната от обекта, и получава разстоянието до целевия обект чрез засичане на времето на полета (връщане към обекта) на светлинния импулс.
TOF камерите обикновено използват метода на времеполет при измерване на разстояние, т.е. когато се използват ултразвукови вълни и др., не забравяйте да измерите и можете да разберете по-добре разстоянието. Това измерване на разстояние може да се извърши чрез светлинни лъчи, така че предимствата в реалната употреба са все още много очевидни. Когато се използва тази камера, размерът може да се измери чрез изображение, което е много удобно. И този начин на използване е чрез отражение на светлината, разстоянието може да се определи чрез изчисляване на времето за връщане и по-адекватно възприятие може да се получи чрез сензора. Предимството на използването на този вид камера е много очевидно. Не само пикселите са по-високи, но и добавянето на този сензор може да направи заснемането на картата с размери по-реалистично и няма нужда от движещи се части, а по-добри резултати могат да се получат само чрез измерване. Това е много предимство в практически приложения, независимо дали става въпрос за позициониране или измерване, стига да имате този вид камера, можете да станете око на повече машини и оборудване в реална работа и наистина да завършите автоматичната работа.
TOF камерите могат автоматично да избягват препятствия по време на употреба. Чрез сензорната производителност, използването на автоматизация може да бъде ефективно реализирано и предимствата от използването на тази камера са много очевидни. Тя може не само да знае обема и информацията във времето, но и при обработката на товари. Подобряването на автоматизацията е по-ефективно, може да ускори подобряването на ефективността и може да постигне големи предимства при измерване на разстояние и представяне на изображения. Ядрото на тази камера може. Тя предоставя по-добри резултати и чрез импулсно задействане можете да знаете детайлната цел, не само да я проследявате, но и да извършвате триизмерно моделиране на изображението, което може да се каже, че е много точно.
КакВременно ограничение на времето (TOF)Камерите работят
TOF камерите използват активно разпознаване на светлина и обикновено включват следните части:
1. Устройство за облъчване
Облъчващият блок трябва да импулсно модулира светлинния източник преди излъчване, а честотата на модулираните светлинни импулси може да достигне 100MHz. В резултат на това светлинният източник се включва и изключва хиляди пъти по време на заснемане на изображението. Всеки светлинен импулс е с продължителност само няколко наносекунди. Параметърът за време на експозиция на камерата определя броя на импулсите на изображение.
За да се постигнат точни измервания, светлинните импулси трябва да бъдат прецизно контролирани, за да имат абсолютно еднаква продължителност, време на нарастване и време на спадане. Защото дори малки отклонения от само една наносекунда могат да доведат до грешки в измерването на разстоянието до 15 см.
Такива високи честоти на модулация и прецизност могат да бъдат постигнати само със сложни светодиоди или лазерни диоди.
Обикновено източникът на облъчваща светлина е инфрачервен източник на светлина, невидим за човешкото око.
2. Оптична леща
Използва се за събиране на отразена светлина и формиране на изображение върху оптичен сензор. За разлика от обикновените оптични лещи обаче, тук е необходимо да се добави лентов филтър, за да се гарантира, че може да влезе само светлина със същата дължина на вълната като източника на осветление. Целта на това е да се потиснат некохерентните източници на светлина, за да се намали шумът, като същевременно се предотврати преекспонирането на фоточувствителния сензор поради външни светлинни смущения.
3. Сензор за изображения
Ядрото на TOF камерата. Структурата на сензора е подобна на тази на обикновен сензор за изображения, но е по-сложна от нея. Той съдържа 2 или повече затвора за вземане на проби отразената светлина в различни моменти. Следователно, пикселът на TOF чипа е много по-голям от размера на пиксела на обикновения сензор за изображения, обикновено около 100μm.
4. Управляващ блок
Последователността от светлинни импулси, задействани от електронния контролен блок на камерата, е прецизно синхронизирана с отварянето/затварянето на електронния затвор на чипа. Той извършва отчитане и преобразуване на зарядите от сензора и ги насочва към анализаторския блок и интерфейса за данни.
5. Изчислителен блок
Изчислителното устройство може да записва прецизни карти на дълбочината. Картата на дълбочината обикновено е изображение в сиви скали, където всяка стойност представлява разстоянието между светлоотразителната повърхност и камерата. За да се получат по-добри резултати, обикновено се извършва калибриране на данните.
Как TOF измерва разстоянието?
Източникът на светлина за осветяване обикновено се модулира чрез правоъгълни импулси, тъй като е сравнително лесно да се реализира с цифрови схеми. Всеки пиксел на дълбочинната камера е съставен от фоточувствителен блок (като фотодиод), който може да преобразува падащата светлина в електрически ток. Фоточувствителният блок е свързан с множество високочестотни превключватели (G1, G2 на фигурата по-долу), за да насочва тока към различни кондензатори, които могат да съхраняват заряди (S1, S2 на фигурата по-долу).
Контролен блок на камерата включва и изключва източника на светлина, изпращайки светлинен импулс. В същия момент контролният блок отваря и затваря електронния затвор на чипа. Зарядът S0Генерираният по този начин от светлинния импулс се съхранява върху фоточувствителния елемент.
След това управляващото устройство включва и изключва източника на светлина за втори път. Този път затворът се отваря по-късно, в момента, в който източникът на светлина е изключен. Зарядът S1сега генерираният сигнал също се съхранява върху фоточувствителния елемент.
Тъй като продължителността на един светлинен импулс е толкова кратка, този процес се повтаря хиляди пъти, докато се достигне времето на експозиция. След това се отчитат стойностите в светлинния сензор и от тези стойности може да се изчисли действителното разстояние.
Обърнете внимание, че скоростта на светлината е c, tpе продължителността на светлинния импулс, S0представлява заряда, събран от по-ранния затвор, а S1представлява заряда, събран от закъснелия затвор, тогава разстоянието d може да се изчисли по следната формула:
Най-малкото измеримо разстояние е, когато целият заряд е събран в S0 по време на по-ранния период на затвора и не е събран заряд в S1 по време на периода на забавяне на затвора, т.е. S1 = 0. Заместването във формулата ще даде минималното измеримо разстояние d=0.
Най-голямото измеримо разстояние е мястото, където целият заряд е събран в S1, а в S0 не е събран никакъв заряд. Тогава формулата дава d = 0,5 xc × tp. Следователно максималното измеримо разстояние се определя от ширината на светлинния импулс. Например, tp = 50 ns, замествайки в горната формула, максималното разстояние на измерване d = 7,5 m.
Дизайн на хардуера и характеристики на продукта
Използва най-модерното TOF хардуерно решение в света; безопасен лазер клас I, висока пикселна резолюция, камера от индустриален клас, малък размер, може да се използва за събиране на информация за дълбочина на дълги разстояния на закрито и открито.
Алгоритъм за обработка на изображения
Използвайки водещия в света алгоритъм за обработка и анализ на изображения, той има силна способност за обработка, заема по-малко процесорни ресурси, има висока точност и добра съвместимост.
Приложения
Цифровите индустриални камери се използват главно във фабрична автоматизация, AGV навигация, космически измервания, интелигентен трафик и транспорт (ITS), както и в медицината и науките за живота. Нашите камери за сканиране на площ, линейно сканиране и мрежови камери се използват широко за измерване на позицията и ориентацията на обекти, наблюдение на активността и състоянието на пациентите, разпознаване на лица, наблюдение на трафика, електроника и полупроводникова инспекция, броене на хора и измерване на опашки и други области.
www.hampotech.com
fairy@hampotech.com
Време на публикуване: 07 март 2023 г.
