TOF 3DCамера
TOF 3D камерасы ең озық үш өлшемді бейнелеу технологиясымен жасалған. TOF (Ұшу уақыты) тереңдік камерасы - қашықтықты анықтау және 3D бейнелеу технологиясының жаңа буын өнімдері. Ол нысанаға үздіксіз жарық импульстарын жібереді, содан кейін сенсорды пайдаланып, нысанадан қайтарылған жарықты қабылдайды және жарық импульсінің ұшу (бару-қайту) уақытын анықтау арқылы нысана нысанасының қашықтығын алады.
TOF камералары әдетте қашықтықты өлшеуде ұшу уақытын есептеу әдісін қолданады, яғни ультрадыбыстық толқындарды және т.б. пайдаланған кезде өлшеуді ұмытпаңыз, сонда сіз қашықтықты одан әрі түсіне аласыз. Бұл қашықтықты өлшеуді жарық сәулелері арқылы жүзеге асыруға болады, сондықтан нақты пайдаланудағы артықшылықтар әлі де айқын. , бұл камераны пайдаланған кезде өлшемді бейнелеу арқылы өлшеуге болады, бұл өте ыңғайлы. Ал бұл пайдалану тәсілі жарық шағылысу арқылы жүзеге асырылады, қашықтықты қайтару уақытын есептеу арқылы білуге болады және сенсор арқылы неғұрлым адекватты қабылдауға болады. Мұндай камераны пайдаланудың артықшылығы өте айқын. Тек пиксельдер ғана емес, сонымен қатар бұл сенсорды қосу өлшем картасындағы алуды шынайы ете алады, қозғалатын бөлшектердің қажеті жоқ, және жақсы нәтижелерге тек өлшеу арқылы ғана қол жеткізуге болады. Бұл практикалық қолдануда өте тиімді, позициялау немесе өлшеу болсын, егер сізде осындай камера болса, сіз нақты жұмыс кезінде көбірек машиналар мен жабдықтардың көзі бола аласыз және автоматты жұмысты шынымен аяқтай аласыз.
TOF камералары пайдалану кезіндегі кедергілерден автоматты түрде аулақ бола алады. Сенсорлық өнімділік арқылы автоматтандыруды тиімді пайдалануға болады және бұл камераны пайдаланудың артықшылықтары өте айқын. Ол тек көлем мен ақпаратты уақытында ғана емес, сонымен қатар жүктерді өңдеуде де біле алады. Автоматтандыруды жақсарту тиімдірек, тиімділікті арттыруды жеделдете алады және қашықтықты өлшеу мен кескінді ұсынуда үлкен артықшылықтарға қол жеткізе алады. Бұл камераның өзегі мұны істей алады. Ол жақсы нәтижелер береді, ал импульсті іске қосу арқылы сіз егжей-тегжейлі нысананы біле аласыз, тек бақылап қана қоймай, сонымен қатар суретте үш өлшемді модельдеуді де орындай аласыз, бұл өте дәл деп айтуға болады.
ҚалайTOFКамералар жұмыс істейді
TOF камералары белсенді жарықты анықтауды пайдаланады және әдетте келесі бөліктерді қамтиды:
1. Сәулелендіру блогы
Сәулелену блогы сәуле шығарар алдында жарық көзін импульстік модуляциялауы керек, ал модуляцияланған жарық импульсінің жиілігі 100 МГц-ке дейін жетуі мүмкін. Нәтижесінде, суретке түсіру кезінде жарық көзі мыңдаған рет қосылып-өшеді. Әрбір жарық импульсінің ұзақтығы небәрі бірнеше наносекундты құрайды. Камераның экспозиция уақытының параметрі әрбір кескіндегі импульс санын анықтайды.
Дәл өлшеулерге қол жеткізу үшін жарық импульстарының ұзақтығы, көтерілу уақыты және түсу уақыты бірдей болуы үшін дәл басқарылуы керек. Себебі бір наносекундтың шағын ауытқулары да қашықтықты өлшеуде 15 см-ге дейінгі қателіктерге әкелуі мүмкін.
Мұндай жоғары модуляция жиіліктері мен дәлдігіне тек күрделі жарықдиодтар немесе лазерлік диодтар арқылы қол жеткізуге болады.
Әдетте, сәулелену көзі - адам көзіне көрінбейтін инфрақызыл жарық көзі.
2. Оптикалық линза
Ол шағылысқан жарықты жинау және оптикалық сенсорда кескін қалыптастыру үшін қолданылады. Дегенмен, кәдімгі оптикалық линзалардан айырмашылығы, жарықтандыру көзімен бірдей толқын ұзындығы бар жарықтың ғана енуін қамтамасыз ету үшін мұнда жолақты сүзгі қосу қажет. Мұның мақсаты - сыртқы жарық интерференциясына байланысты фотосезімтал сенсордың шамадан тыс экспозициялануына жол бермей, шуды азайту үшін когерентті емес жарық көздерін басу.
3. Бейнелеу сенсоры
TOF камерасының өзегі. Сенсордың құрылымы кәдімгі кескін сенсорына ұқсас, бірақ ол кескін сенсорына қарағанда күрделірек. Оның құрамында әр түрлі уақытта шағылысқан жарықты іріктеуге арналған 2 немесе одан да көп жапқыш бар. Сондықтан, TOF чипінің пикселі кескін сенсорының жалпы пиксель өлшемінен әлдеқайда үлкен, әдетте шамамен 100 мкм.
4. Басқару блогы
Камераның электрондық басқару блогы іске қосатын жарық импульстарының тізбегі чиптің электрондық жапқышының ашылуымен/жабылуымен дәл синхрондалады. Ол сенсор зарядтарын оқуды және түрлендіруді орындайды және оларды талдау блогы мен деректер интерфейсіне бағыттайды.
5. Есептеу блогы
Есептеу блогы дәл тереңдік карталарын жаза алады. Тереңдік картасы әдетте сұр реңкті кескін болып табылады, мұндағы әрбір мән жарық шағылыстыратын бет пен камера арасындағы қашықтықты білдіреді. Жақсы нәтижелерге қол жеткізу үшін әдетте деректерді калибрлеу орындалады.
TOF қашықтықты қалай өлшейді?
Жарықтандыру жарық көзі әдетте шаршы толқын импульстарымен модуляцияланады, себебі оны сандық тізбектермен жүзеге асыру салыстырмалы түрде оңай. Тереңдік камерасының әрбір пикселі түскен жарықты электр тогына айналдыра алатын фотосезімтал құрылғыдан (мысалы, фотодиод) тұрады. Фотосезімтал құрылғы токты зарядтарды сақтай алатын әртүрлі конденсаторларға бағыттау үшін бірнеше жоғары жиілікті қосқыштармен (төмендегі суретте G1, G2) қосылған (төмендегі суретте S1, S2).
Камерадағы басқару блогы жарық көзін қосып-өшіреді, жарық импульсін жібереді. Сол сәтте басқару блогы чиптегі электрондық жапқышты ашып-жабады. Заряд S0осылайша пайда болған жарық импульсі фотосезімтал элементте сақталады.
Содан кейін басқару блогы жарық көзін екінші рет қосады және өшіреді. Бұл жолы ысырма кейінірек, жарық көзі өшірілген кезде ашылады. Заряд S1енді жасалған фотосезімтал элементте де сақталады.
Бір жарық импульсінің ұзақтығы өте қысқа болғандықтан, бұл процесс экспозиция уақыты жеткенше мыңдаған рет қайталанады. Содан кейін жарық сенсорындағы мәндер оқылады және осы мәндерден нақты қашықтықты есептеуге болады.
Жарық жылдамдығының c, t екенін ескеріңізpжарық импульсінің ұзақтығы, S0алдыңғы жапқыш жинаған зарядты білдіреді, және S1кешіктірілген жапқышпен жиналған зарядты білдіреді, онда d қашықтығын келесі формула бойынша есептеуге болады:
Ең кіші өлшенетін қашықтық - бұл бұрынғы ысырма кезеңінде S0-да барлық заряд жиналған және кідіртілген ысырма кезеңінде S1-де заряд жиналмаған кезде, яғни S1 = 0. Формулаға қойсақ, өлшенетін ең кіші қашықтық d=0 болады.
Өлшенетін ең үлкен қашықтық - S1-де барлық заряд жиналатын және S0-да мүлдем заряд жиналмайтын қашықтық. Сонда формула d = 0,5 xc × tp береді. Сондықтан өлшенетін ең үлкен қашықтық жарық импульсінің енімен анықталады. Мысалы, tp = 50 ns, жоғарыдағы формулаға ең үлкен өлшеу қашықтығы d = 7,5 м деп қойсақ.
Аппараттық құрал дизайны және өнімнің ерекшеліктері
Әлемдегі ең озық TOF аппараттық шешімін қолданыңыз; I класты қауіпсіз лазер, жоғары пиксельді ажыратымдылық, өнеркәсіптік деңгейдегі камера, шағын өлшем, үй ішінде және сыртында ұзақ қашықтықтағы тереңдік туралы ақпарат жинау үшін пайдаланылуы мүмкін.
Кескінді өңдеу алгоритмі
Әлемдегі жетекші кескіндерді өңдеу және талдау алгоритмін пайдалана отырып, ол күшті өңдеу қабілетіне ие, аз процессор ресурстарын пайдаланады, жоғары дәлдікке және жақсы үйлесімділікке ие.
Қолданбалар
Сандық өнеркәсіптік камералар негізінен зауытты автоматтандыруда, AGV навигациясында, ғарыштық өлшеулерде, интеллектуалды трафик пен көлікте (ITS), сондай-ақ медициналық және өмір туралы ғылымдарда қолданылады. Біздің аумақты сканерлеу, сызықты сканерлеу және желілік камераларымыз нысанның орналасуы мен бағдарын өлшеуде, пациенттердің белсенділігі мен күйін бақылауда, бет-әлпетті тануда, трафикті бақылауда, электронды және жартылай өткізгіштерді тексеруде, адамдарды санауда және кезекті өлшеуде және басқа да салаларда кеңінен қолданылады.
www.hampotech.com
fairy@hampotech.com
Жарияланған уақыты: 2023 жылғы 7 наурыз
