Ki sa ki yon kamera TOF? Epi kijan li fonksyone?

TOF 3DCamera

Kamera TOF 3D a konstwi ak teknoloji imaj twa dimansyon ki pi avanse a. Kamera pwofondè TOF (Time of Flight) la se yon nouvo jenerasyon pwodwi teknoloji deteksyon distans ak imaj 3D. Li voye pulsasyon limyè kontinyèlman bay sib la, epi answit li itilize detèktè a pou resevwa limyè ki soti nan objè a, epi li jwenn distans objè sib la lè li detekte tan vòl (ale-retou) pulsasyon limyè a.

Kamera TOF yo anjeneral itilize metòd tan-de-vòl la nan mezi distans, sa vle di, lè w ap itilize ond ultrasons, elatriye, sonje mezire, epi ou ka pi byen konprann distans la. Mezi distans sa a ka fèt atravè reyon limyè, kidonk avantaj yo nan itilizasyon reyèl yo toujou trè evidan. , lè yo itilize kamera sa a, yo ka mezire gwosè a pa imaj, ki trè pratik. Epi fason pou itilize sa a se atravè refleksyon limyè, yo ka konnen distans la lè yo kalkile tan retou a, epi yo ka jwenn yon pèsepsyon ki pi adekwa atravè detèktè a. Avantaj pou itilize kalite kamera sa a trè evidan. Non sèlman pixel yo pi wo, men tou, adisyon detèktè sa a ka fè akizisyon sou kat gwosè a pi reyalis, epi pa gen okenn bezwen pou pati k ap deplase, epi yo ka jwenn pi bon rezilta sèlman lè yo mezire. Li trè avantaje nan aplikasyon pratik, kit se pozisyonman oswa mezi, osi lontan ke ou gen kalite kamera sa a, ou ka vin je plis machin ak ekipman nan operasyon reyèl, epi vrèman konplete operasyon otomatik la.

Kamera TOF yo ka otomatikman evite obstak pandan y ap itilize yo. Gras a pèfòmans deteksyon an, itilizasyon automatisation an ka efektivman reyalize, epi avantaj ki genyen nan itilizasyon kamera sa a trè evidan. Li pa sèlman ka konnen volim ak enfòmasyon an alè, men tou nan manyen kago. Amelyorasyon automatisation an vin pi efikas, li ka akselere amelyorasyon efikasite a, epi li ka jwenn gwo avantaj nan mezi distans ak prezantasyon imaj. Nwayo kamera sa a kapab. Li prezante pi bon rezilta, epi grasa deklanchman pulsasyon, ou ka konnen sib an detay, pa sèlman ka swiv, men tou, li ka fè modèl twa dimansyon sou imaj la, sa ki ka di ki trè egzat.

KijanTOFKamera yo ap travay

Kamera TOF yo itilize deteksyon limyè aktif epi anjeneral yo gen ladan pati sa yo:

1. Inite iradyasyon

Inite iradyasyon an bezwen module sous limyè a anvan li emèt li, epi frekans pulsasyon limyè modulation an ka rive jiska 100MHz. Kòm rezilta, sous limyè a limen epi etenn plizyè milye fwa pandan kapti imaj la. Chak pulsasyon limyè dire sèlman kèk nanosegond. Paramèt tan ekspozisyon kamera a detèmine kantite pulsasyon pou chak imaj.

Pou reyalize mezi egzak, pulsasyon limyè yo dwe kontwole avèk presizyon pou yo gen egzakteman menm dire, tan monte, ak tan desann. Paske menm ti devyasyon nan yon sèl nanosegond ka pwodui erè mezi distans jiska 15 cm.

Se sèlman avèk LED sofistike oswa dyòd lazè ki ka reyalize frekans modilasyon ak presizyon ki wo konsa.

Anjeneral, sous limyè iradyasyon an se yon sous limyè enfrawouj ki envizib pou je imen.

2. Lantiy optik

Li itilize pou kolekte limyè ki reflete epi fòme yon imaj sou yon detèktè optik. Sepandan, kontrèman ak lantiy optik òdinè yo, yo bezwen ajoute yon filtè bandpass la pou asire ke se sèlman limyè ki gen menm longèdonn ak sous ekleraj la ki ka antre. Objektif sa a se pou siprime sous limyè enkoheran yo pou diminye bri, tout pandan y ap anpeche detèktè fotosansib la twò ekspoze akòz entèferans limyè ekstèn.

3. Capteur imaj

Nwayo kamera TOF la. Estrikti Capteur a sanble ak yon Capteur imaj òdinè, men li pi konplèks pase yon Capteur imaj. Li gen 2 oswa plis obturateur pou pran echantiyon limyè ki reflete nan diferan moman. Se poutèt sa, pixel chip TOF la pi gwo pase gwosè pixel Capteur imaj jeneral la, jeneralman alantou 100um.

4. Inite kontwòl

Sekans pulsasyon limyè inite kontwòl elektwonik kamera a deklanche a senkronize egzakteman ak ouvèti/fèmti obturatè elektwonik chip la. Li li epi konvèti chaj detèktè yo epi li dirije yo nan inite analiz la ak koòdone done a.

5. Inite enfòmatik

Inite enfòmatik la ka anrejistre kat pwofondè presi. Yon kat pwofondè anjeneral se yon imaj gri, kote chak valè reprezante distans ki genyen ant sifas ki reflete limyè a ak kamera a. Pou jwenn pi bon rezilta, yo anjeneral fè kalibrasyon done.

Ki jan TOF mezire distans?

Sous limyè ekleraj la jeneralman module pa pulsasyon ond kare, paske li relativman fasil pou aplike ak sikui dijital. Chak pixel nan kamera pwofondè a konpoze de yon inite fotosansib (tankou yon fotodyòd), ki ka konvèti limyè ensidan an kouran elektrik. Inite fotosansib la konekte ak plizyè switch wo frekans (G1, G2 nan figi ki anba a) pou gide kouran an nan diferan kondansateur ki ka estoke chaj (S1, S2 nan figi ki anba a).

Yon inite kontwòl sou kamera a limen epi etenn sous limyè a, li voye yon pulsasyon limyè. An menm tan, inite kontwòl la ouvri epi fèmen obturatè elektwonik ki sou chip la. Chaj S la₀pwodui nan fason sa a pa pulsasyon limyè a estoke sou eleman fotosansib la.

Apre sa, inite kontwòl la limen epi etenn sous limyè a yon dezyèm fwa. Fwa sa a, vole a ouvri pita, nan moman kote sous limyè a etenn. Chaj S la₁Sa ki pwodui kounye a estoke tou sou eleman fotosansib la.

Paske dire yon sèl pulsasyon limyè tèlman kout, pwosesis sa a repete plizyè milye fwa jiskaske tan ekspozisyon an rive. Apre sa, yo li valè ki nan detèktè limyè a epi yo ka kalkile distans reyèl la apati valè sa yo.

Remake byen ke vitès limyè a se c, t_pse dire pulsasyon limyè a, S₀reprezante chaj ki te kolekte pa obturateur anvan an, epi S₁reprezante chaj kolekte pa obturateur reta a, alò distans d la ka kalkile avèk fòmil sa a:

Pi piti distans mezirab la se lè tout chaj la kolekte nan S0 pandan peryòd obturateur ki pi bonè a epi pa gen okenn chaj ki kolekte nan S1 pandan peryòd obturateur reta a, sa vle di S1 ​​= 0. Ranplase nan fòmil la ap bay distans mezirab minimòm d=0 la.

Pi gwo distans mezirab la se lè tout chaj kolekte nan S1 epi pa gen okenn chaj kolekte ditou nan S0. Fòmil la bay d = 0.5 xc × tp. Se poutèt sa, distans maksimòm mezirab la detèmine pa lajè pulsasyon limyè a. Pa egzanp, tp = 50 ns, si nou ranplase nan fòmil ki anwo a, distans maksimòm mezi a se d = 7.5m.

Konsepsyon pyès ki nan konpitè ak karakteristik pwodwi

Adopte solisyon pyès ki nan konpitè TOF ki pi avanse nan mond lan; Lazè Klas I ki an sekirite, rezolisyon pixel segondè, kamera klas endistriyèl, ti gwosè, ka itilize pou koleksyon enfòmasyon pwofondè long distans andedan ak deyò.

Algorit pwosesis imaj

Lè l sèvi avèk pi gwo algoritm pwosesis ak analiz imaj nan mond lan, li gen yon kapasite pwosesis solid, li pran mwens resous CPU, li gen yon gwo presizyon ak bon konpatibilite.

Aplikasyon yo

Kamera endistriyèl dijital yo sitou itilize nan automatisation faktori, navigasyon AGV, mezi espas, trafik ak transpò entelijan (ITS), ak syans medikal ak syans lavi. Kamera eskanè zòn, eskanè liy ak rezo nou yo lajman itilize nan mezi pozisyon ak oryantasyon objè, aktivite pasyan ak siveyans estati, rekonesans figi, siveyans trafik, enspeksyon elektwonik ak semi-kondiktè, kontaj moun ak mezi keu ak lòt domèn.

www.hampotech.com

fairy@hampotech.com