TOF 3DCàmera
La càmera TOF 3D està construïda amb la tecnologia d'imatges tridimensionals més avançada. La càmera de profunditat TOF (Time of Flight) és una nova generació de productes de tecnologia de detecció de distància i imatges 3D. Envia contínuament polsos de llum a l'objectiu i, a continuació, utilitza el sensor per rebre la llum retornada per l'objecte i obté la distància de l'objecte objectiu detectant el temps de vol (anada i tornada) del pols de llum.
Les càmeres TOF solen utilitzar el mètode de temps de vol en la mesura de distàncies, és a dir, quan s'utilitzen ones ultrasòniques, etc., recordeu de mesurar i podreu entendre millor la distància. Aquesta mesura de distància es pot dur a terme mitjançant feixos de llum, de manera que els avantatges en l'ús real encara són molt evidents. , quan s'utilitza aquesta càmera, la mida es pot mesurar mitjançant imatges, cosa que és molt convenient. I aquesta manera d'ús és mitjançant la reflexió de la llum, la distància es pot conèixer calculant el temps de retorn i es pot obtenir una percepció més adequada a través del sensor. L'avantatge d'utilitzar aquest tipus de càmera és molt evident. No només els píxels són més alts, sinó que l'addició d'aquest sensor pot fer que l'adquisició al mapa de mida sigui més realista i no calen peces mòbils, i només es poden obtenir millors resultats mesurant. És molt avantatjós en aplicacions pràctiques, ja sigui de posicionament o de mesura, sempre que tingueu aquest tipus de càmera, podeu convertir-vos en els ulls de més maquinària i equips en funcionament real i completar realment el funcionament automàtic.
Les càmeres TOF poden evitar automàticament obstacles durant l'ús. Gràcies al rendiment de detecció, l'ús de l'automatització es pot aconseguir de manera efectiva, i els avantatges d'utilitzar aquesta càmera són molt evidents. No només pot conèixer el volum i la informació a temps, sinó també en la manipulació de la càrrega. La millora de l'automatització és més eficient, pot accelerar la millora de l'eficiència i pot obtenir grans avantatges en el mesurament de la distància i la presentació d'imatges. El nucli d'aquesta càmera pot. Presenta millors resultats i, mitjançant el desencadenament per polsos, es pot conèixer l'objectiu detallat, no només es pot fer un seguiment, sinó que també es pot realitzar un modelatge tridimensional de la imatge, que es pot dir que és molt precís.
ComTOFTreball de càmeres
Les càmeres TOF utilitzen detecció activa de llum i solen incloure les parts següents:
1. Unitat d'irradiació
La unitat d'irradiació necessita modular la font de llum per polsos abans d'emetre-la, i la freqüència de polsos de llum modulada pot arribar als 100 MHz. Com a resultat, la font de llum s'encén i s'apaga milers de vegades durant la captura d'imatges. Cada pols de llum només dura uns pocs nanosegons. El paràmetre de temps d'exposició de la càmera determina el nombre de polsos per imatge.
Per aconseguir mesures precises, els polsos de llum s'han de controlar amb precisió perquè tinguin exactament la mateixa durada, temps de pujada i temps de baixada. Perquè fins i tot petites desviacions de només un nanosegon poden produir errors de mesura de distància de fins a 15 cm.
Aquestes freqüències de modulació i precisió tan altes només es poden aconseguir amb LED o díodes làser sofisticats.
Generalment, la font de llum d'irradiació és una font de llum infraroja invisible a l'ull humà.
2. Lent òptica
S'utilitza per recollir la llum reflectida i formar una imatge en un sensor òptic. Tanmateix, a diferència de les lents òptiques ordinàries, cal afegir un filtre de passa-banda per garantir que només hi pugui entrar llum amb la mateixa longitud d'ona que la font d'il·luminació. L'objectiu d'això és suprimir les fonts de llum incoherents per reduir el soroll, alhora que s'evita que el sensor fotosensible quedi sobreexposat a causa d'interferències de llum externa.
3. Sensor d'imatges
El nucli de la càmera TOF. L'estructura del sensor és similar a la d'un sensor d'imatge ordinari, però és més complexa que la d'un sensor d'imatge. Conté 2 o més obturadors per mostrejar la llum reflectida en diferents moments. Per tant, el píxel del xip TOF és molt més gran que la mida general del píxel del sensor d'imatge, generalment al voltant de 100 µm.
4. Unitat de control
La seqüència d'impulsos de llum activats per la unitat de control electrònic de la càmera està sincronitzada amb precisió amb l'obertura/tancament de l'obturador electrònic del xip. Realitza la lectura i la conversió de les càrregues del sensor i les dirigeix a la unitat d'anàlisi i a la interfície de dades.
5. Unitat de càlcul
La unitat de càlcul pot enregistrar mapes de profunditat precisos. Un mapa de profunditat sol ser una imatge en escala de grisos, on cada valor representa la distància entre la superfície reflectant la llum i la càmera. Per obtenir millors resultats, normalment es realitza una calibració de dades.
Com mesura la distància el TOF?
La font de llum d'il·luminació generalment es modula mitjançant polsos d'ona quadrada, ja que és relativament fàcil d'implementar amb circuits digitals. Cada píxel de la càmera de profunditat està compost per una unitat fotosensible (com ara un fotodíode), que pot convertir la llum incident en corrent elèctric. La unitat fotosensible està connectada amb diversos interruptors d'alta freqüència (G1, G2 a la figura següent) per guiar el corrent cap a diferents condensadors que poden emmagatzemar càrregues (S1, S2 a la figura següent).
Una unitat de control de la càmera encén i apaga la font de llum, enviant un pols de llum. Al mateix temps, la unitat de control obre i tanca l'obturador electrònic del xip. La càrrega S0generada d'aquesta manera per l'impuls de llum s'emmagatzema a l'element fotosensible.
Aleshores, la unitat de control encén i apaga la font de llum per segona vegada. Aquesta vegada l'obturador s'obre més tard, en el moment en què la font de llum s'apaga. La càrrega S1ara generat també s'emmagatzema a l'element fotosensible.
Com que la durada d'un sol pols de llum és tan curta, aquest procés es repeteix milers de vegades fins que s'assoleix el temps d'exposició. Aleshores es llegeixen els valors del sensor de llum i es pot calcular la distància real a partir d'aquests valors.
Tingueu en compte que la velocitat de la llum és c, tpés la durada del pols de llum, S0representa la càrrega recollida per l'obturador anterior, i S1representa la càrrega recollida per l'obturador retardat, aleshores la distància d es pot calcular mitjançant la fórmula següent:
La distància mesurable més petita és quan tota la càrrega es recull a S0 durant el període d'obturació anterior i no es recull cap càrrega a S1 durant el període d'obturació retardat, és a dir, S1 = 0. Si substituïm a la fórmula, obtindrem la distància mínima mesurable d=0.
La distància mesurable més gran és on tota la càrrega es recull a S1 i no es recull cap càrrega a S0. La fórmula dóna llavors d = 0,5 xc × tp. Per tant, la distància màxima mesurable ve determinada per l'amplada del pols de llum. Per exemple, tp = 50 ns, substituint a la fórmula anterior la distància màxima de mesura d = 7,5 m.
Disseny de maquinari i característiques del producte
Adopta la solució de maquinari TOF més avançada del món; Làser segur de classe I, alta resolució de píxels, càmera de grau industrial, mida petita, es pot utilitzar per a la recopilació d'informació de profunditat a llarga distància en interiors i exteriors.
Algoritme de processament d'imatges
Utilitzant l'algoritme de processament i anàlisi d'imatges líder mundial, té una forta capacitat de processament, consumeix menys recursos de CPU, té una alta precisió i una bona compatibilitat.
Aplicacions
Càmeres industrials digitals utilitzades principalment en automatització de fàbriques, navegació AGV, mesurament espacial, trànsit i transport intel·ligents (ITS) i ciències mèdiques i de la vida. Les nostres càmeres d'escaneig d'àrea, escaneig lineal i xarxa s'utilitzen àmpliament en el mesurament de la posició i l'orientació d'objectes, l'activitat i la monitorització de l'estat del pacient, el reconeixement facial, la monitorització del trànsit, la inspecció electrònica i de semiconductors, el recompte de persones i el mesurament de cues i altres camps.
www.hampotech.com
fairy@hampotech.com
Data de publicació: 07-03-2023
