Што е TOF камера? И како функционира?

TOF 3DCамера

TOF 3D камерата е изградена со најнапредната тродимензионална технологија за снимање. TOF (Време на лет) камерата за длабочина е нова генерација на производи за детекција на растојание и 3D снимање. Таа континуирано испраќа светлосни импулси до целта, а потоа го користи сензорот за да ја прими светлината вратена од објектот и го добива растојанието до целниот објект со детектирање на времето на лет (во двата правци) на светлосниот импулс.

TOF камерите обично го користат методот на време на лет при мерење на растојание, односно кога се користат ултразвучни бранови итн., не заборавајте да мерите, за да можете дополнително да го разберете растојанието. Ова мерење на растојанието може да се изврши преку светлосни зраци, така што предностите во реалната употреба се уште се многу очигледни. , кога се користи оваа камера, големината може да се мери со снимање, што е многу погодно. И овој начин на употреба е преку рефлексија на светлината, растојанието може да се знае со пресметување на времето на враќање, а посоодветна перцепција може да се добие преку сензорот. Предноста на користењето на овој вид камера е многу очигледна. Не само што пикселите се поголеми, туку и додавањето на овој сензор може да го направи снимањето на мапата на големини пореално, и нема потреба од подвижни делови, а подобри резултати може да се добијат само со мерење. Тоа е многу поволно во практични апликации, без разлика дали станува збор за позиционирање или мерење, сè додека имате ваков вид камера, можете да станете око на повеќе машини и опрема во реална работа и навистина да ја завршите автоматската работа.

TOF камерите можат автоматски да ги избегнат пречките при употреба. Преку перформансите на сензори, употребата на автоматизација може ефикасно да се реализира, а предностите од користењето на оваа камера се многу очигледни. Не само што може да се знае обемот и информациите со текот на времето, туку и во ракувањето со товар. Подобрувањето на автоматизацијата е поефикасно, може да се забрза подобрувањето на ефикасноста и може да се добијат големи предности во мерењето на растојанието и презентацијата на сликата. Јадрото на оваа камера може. Таа прикажува подобри резултати, а преку активирање на пулсот, можете да ја знаете деталната цел, не само што може да се следи, туку може да се изврши и тродимензионално моделирање на сликата, што може да се каже дека е многу прецизно.

КакоТОФФункција на камери

TOF камерите користат активно откривање на светлина и обично ги вклучуваат следните делови:

1. Единица за зрачење

Единицата за зрачење треба пулсно да го модулира изворот на светлина пред да емитува, а модулираната фреквенција на светлосни импулси може да биде висока до 100 MHz. Како резултат на тоа, изворот на светлина се вклучува и исклучува илјадници пати за време на снимањето на сликата. Секој светлосен импулс е долг само неколку наносекунди. Параметарот за време на експозиција на камерата го одредува бројот на импулси по слика.

За да се постигнат точни мерења, светлосните импулси мора прецизно да се контролираат за да имаат точно исто времетраење, време на подем и време на опаѓање. Бидејќи дури и мали отстапувања од само една наносекунда можат да предизвикаат грешки во мерењето на растојанието до 15 см.

Вакви високи фреквенции на модулација и прецизност можат да се постигнат само со софистицирани LED диоди или ласерски диоди.

Општо земено, изворот на светлина за зрачење е инфрацрвен извор на светлина невидлив за човечкото око.

2. Оптички леќи

Се користи за собирање на рефлектираната светлина и формирање слика на оптички сензор. Сепак, за разлика од обичните оптички леќи, тука треба да се додаде филтер за пропусен опсег за да се осигури дека може да влезе само светлина со иста бранова должина како и изворот на осветлување. Целта на ова е да се потиснат некохерентните извори на светлина за да се намали шумот, а воедно да се спречи преекспозицијата на фотосензитивниот сензор поради пречки од надворешна светлина.

3. Сензор за сликање

Јадрото на TOF камерата. Структурата на сензорот е слична на онаа на обичен сензор за слика, но е посложена од сензорот за слика. Содржи 2 или повеќе затворачи за да семплира рефлектирана светлина во различно време. Затоа, пикселот на TOF чипот е многу поголем од општата големина на пикселот на сензорот за слика, генерално околу 100 μm.

4. Контролна единица

Редоследот на светлосни импулси предизвикани од електронската контролна единица на камерата е прецизно синхронизиран со отворањето/затворањето на електронскиот затворач на чипот. Тој врши отчитување и конверзија на полнежите на сензорот и ги насочува кон единицата за анализа и интерфејсот за податоци.

5. Компјутерска единица

Пресметувачката единица може да снима прецизни мапи на длабочина. Мапата на длабочина е обично слика во сива скала, каде што секоја вредност го претставува растојанието помеѓу површината што ја рефлектира светлината и камерата. За да се добијат подобри резултати, обично се врши калибрација на податоците.

Како TOF мери растојание?

Изворот на светлина за осветлување генерално е модулиран со квадратни бранови импулси, бидејќи е релативно лесно да се имплементира со дигитални кола. Секој пиксел на длабинската камера е составен од фотосензитивна единица (како што е фотодиода), која може да ја претвори инцидентната светлина во електрична струја. Фотосензитивната единица е поврзана со повеќе високофреквентни прекинувачи (G1, G2 на сликата подолу) за да ја насочи струјата кон различни кондензатори кои можат да складираат полнежи (S1, S2 на сликата подолу).

Контролната единица на камерата го вклучува и исклучува изворот на светлина, испраќајќи импулс на светлина. Во истиот момент, контролната единица го отвора и затвора електронскиот затворач на чипот. Полнењето S₀генериран на овој начин од светлосниот пулс се складира на фотосензитивниот елемент.

Потоа, контролната единица го вклучува и исклучува изворот на светлина по втор пат. Овој пат блендата се отвора подоцна, во моментот кога изворот на светлина е исклучен. Полнењето S₁сега генерираното се складира и на фотосензитивниот елемент.

Бидејќи времетраењето на еден светлосен пулс е толку кратко, овој процес се повторува илјадници пати додека не се достигне времето на експозиција. Потоа се читаат вредностите во светлосниот сензор и од овие вредности може да се пресмета вистинското растојание.

Забележете дека брзината на светлината е c, t_pе времетраењето на светлинскиот пулс, S₀претставува полнеж собран од претходниот затворач, а S₁претставува полнеж собран од одложената бленда, тогаш растојанието d може да се пресмета со следната формула:

Најмалото мерливо растојание е кога целиот полнеж се собира во S0 за време на претходниот период на блендата и не се собира полнеж во S1 за време на одложениот период на блендата, т.е. S1 = 0. Заменувањето во формулата ќе го даде минималното мерливо растојание d=0.

Најголемото мерливо растојание е таму каде што целиот полнеж е собран во S1, а воопшто не се собира полнеж во S0. Формулата потоа дава d = 0,5 xc × tp. Максималното мерливо растојание затоа се определува според ширината на светлосниот пулс. На пример, tp = 50 ns, заменувајќи го во горната формула максималното мерно растојание d = 7,5m.

Дизајн на хардвер и карактеристики на производот

Усвојте го најнапредното TOF хардверско решение во светот; безбеден ласер од класа I, висока резолуција на пиксели, камера од индустриско ниво, мала големина, може да се користи за собирање информации за длабочина на долги растојанија во затворен и отворен простор.

Алгоритам за обработка на слики

Користејќи го водечкиот алгоритам за обработка и анализа на слики во светот, има силна способност за обработка, зафаќа помалку ресурси на процесорот, има висока точност и добра компатибилност.

Апликации

Дигиталните индустриски камери главно се користат во фабричка автоматизација, AGV навигација, мерење на просторот, интелигентен сообраќај и транспорт (ITS) и медицински и биолошки науки. Нашите камери за скенирање на површина, скенирање на линии и мрежни камери се широко користени во мерење на положбата и ориентацијата на објектите, следење на активноста и статусот на пациентите, препознавање лица, следење на сообраќајот, електронска и полупроводничка инспекција, броење луѓе и мерење на редови и други области.

www.hampotech.com

fairy@hampotech.com