എന്താണ് TOF ക്യാമറ? അത് എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു?

TOF 3DCഅമേര

ഏറ്റവും നൂതനമായ ത്രിമാന ഇമേജിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ചാണ് TOF 3D ക്യാമറ നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. TOF (ടൈം ഓഫ് ഫ്ലൈറ്റ്) ഡെപ്ത് ക്യാമറ ഒരു പുതിയ തലമുറ ദൂര കണ്ടെത്തൽ, 3D ഇമേജിംഗ് സാങ്കേതിക ഉൽപ്പന്നമാണ്. ഇത് ലക്ഷ്യത്തിലേക്ക് തുടർച്ചയായി പ്രകാശ പൾസുകൾ അയയ്ക്കുന്നു, തുടർന്ന് വസ്തുവിൽ നിന്ന് തിരികെ വരുന്ന പ്രകാശം സ്വീകരിക്കാൻ സെൻസർ ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ പ്രകാശ പൾസിന്റെ ഫ്ലൈറ്റ് (റൗണ്ട്-ട്രിപ്പ്) സമയം കണ്ടെത്തി ലക്ഷ്യ വസ്തുവിലേക്കുള്ള ദൂരം നേടുന്നു.

TOF ക്യാമറകൾ സാധാരണയായി ദൂരം അളക്കുന്നതിൽ ടൈം-ഓഫ്-ഫ്ലൈറ്റ് രീതി ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതായത്, അൾട്രാസോണിക് തരംഗങ്ങൾ മുതലായവ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, അളക്കാൻ ഓർമ്മിക്കുക, നിങ്ങൾക്ക് ദൂരം കൂടുതൽ മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിയും. ഈ ദൂരം അളക്കുന്നത് പ്രകാശ രശ്മികളിലൂടെയാണ്, അതിനാൽ യഥാർത്ഥ ഉപയോഗത്തിലെ ഗുണങ്ങൾ ഇപ്പോഴും വളരെ വ്യക്തമാണ്. , ഈ ക്യാമറ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ഇമേജിംഗ് വഴി വലുപ്പം അളക്കാൻ കഴിയും, ഇത് വളരെ സൗകര്യപ്രദമാണ്. ഈ ഉപയോഗ രീതി പ്രകാശ പ്രതിഫലനത്തിലൂടെയാണ്, റിട്ടേൺ സമയം കണക്കാക്കി ദൂരം അറിയാൻ കഴിയും, കൂടാതെ സെൻസറിലൂടെ കൂടുതൽ മതിയായ ധാരണ ലഭിക്കും. ഇത്തരത്തിലുള്ള ക്യാമറ ഉപയോഗിക്കുന്നതിന്റെ പ്രയോജനം വളരെ വ്യക്തമാണ്. പിക്സലുകൾ കൂടുതലാണെന്ന് മാത്രമല്ല, ഈ സെൻസർ ചേർക്കുന്നതും വലുപ്പ ഭൂപടത്തിലെ ഏറ്റെടുക്കലിനെ കൂടുതൽ യാഥാർത്ഥ്യമാക്കും, കൂടാതെ ചലിക്കുന്ന ഭാഗങ്ങളുടെ ആവശ്യമില്ല, അളക്കുന്നതിലൂടെ മാത്രമേ മികച്ച ഫലങ്ങൾ ലഭിക്കൂ. പ്രായോഗിക ആപ്ലിക്കേഷനുകളിൽ ഇത് വളരെ പ്രയോജനകരമാണ്, അത് പൊസിഷനിംഗ് ആയാലും അളക്കൽ ആയാലും, നിങ്ങൾക്ക് ഇത്തരത്തിലുള്ള ക്യാമറ ഉള്ളിടത്തോളം, നിങ്ങൾക്ക് യഥാർത്ഥ പ്രവർത്തനത്തിൽ കൂടുതൽ യന്ത്രങ്ങളുടെയും ഉപകരണങ്ങളുടെയും കണ്ണുകളാകാനും ഓട്ടോമാറ്റിക് പ്രവർത്തനം യഥാർത്ഥത്തിൽ പൂർത്തിയാക്കാനും കഴിയും.

TOF ക്യാമറകൾക്ക് ഉപയോഗത്തിലെ തടസ്സങ്ങൾ സ്വയമേവ ഒഴിവാക്കാൻ കഴിയും. സെൻസിംഗ് പ്രകടനത്തിലൂടെ, ഓട്ടോമേഷന്റെ ഉപയോഗം ഫലപ്രദമായി സാക്ഷാത്കരിക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ ഈ ക്യാമറ ഉപയോഗിക്കുന്നതിന്റെ ഗുണങ്ങൾ വളരെ വ്യക്തമാണ്. ഇതിന് സമയത്തിനുള്ളിൽ വോളിയവും വിവരങ്ങളും അറിയാൻ മാത്രമല്ല, കാർഗോ കൈകാര്യം ചെയ്യലിലും കഴിയും. ഓട്ടോമേഷന്റെ മെച്ചപ്പെടുത്തൽ കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമാണ്, കാര്യക്ഷമതയുടെ മെച്ചപ്പെടുത്തൽ വേഗത്തിലാക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ ദൂരം അളക്കുന്നതിലും ഇമേജ് അവതരണത്തിലും മികച്ച നേട്ടങ്ങൾ നേടാൻ കഴിയും. ഈ ക്യാമറയുടെ കാതൽ ഇതിന് കഴിയും. ഇത് മികച്ച ഫലങ്ങൾ നൽകുന്നു, പൾസ് ട്രിഗറിംഗിലൂടെ, നിങ്ങൾക്ക് വിശദമായ ലക്ഷ്യം അറിയാൻ കഴിയും, ട്രാക്ക് ചെയ്യാൻ മാത്രമല്ല, ചിത്രത്തിൽ ത്രിമാന മോഡലിംഗ് നടത്താനും കഴിയും, അത് വളരെ കൃത്യമാണെന്ന് പറയാം.

എങ്ങനെTOF (ടോഫ്)ക്യാമറകൾ പ്രവർത്തിക്കുന്നു

TOF ക്യാമറകൾ സജീവമായ പ്രകാശ കണ്ടെത്തൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു, സാധാരണയായി ഇനിപ്പറയുന്ന ഭാഗങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു:

1. റേഡിയേഷൻ യൂണിറ്റ്

വികിരണ യൂണിറ്റ് പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് പുറപ്പെടുവിക്കുന്നതിന് മുമ്പ് പൾസ് മോഡുലേറ്റ് ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്, കൂടാതെ മോഡുലേറ്റ് ചെയ്ത പ്രകാശ പൾസ് ആവൃത്തി 100MHz വരെ ഉയർന്നതായിരിക്കും. തൽഫലമായി, ഇമേജ് ക്യാപ്‌ചർ സമയത്ത് പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് ആയിരക്കണക്കിന് തവണ ഓണും ഓഫും ആയി മാറുന്നു. ഓരോ പ്രകാശ പൾസിനും ഏതാനും നാനോ സെക്കൻഡുകൾ മാത്രമേ ദൈർഘ്യമുള്ളൂ. ക്യാമറയുടെ എക്‌സ്‌പോഷർ സമയ പാരാമീറ്റർ ഓരോ ചിത്രത്തിനും പൾസുകളുടെ എണ്ണം നിർണ്ണയിക്കുന്നു.

കൃത്യമായ അളവുകൾ നേടുന്നതിന്, പ്രകാശ പൾസുകൾക്ക് കൃത്യമായി ഒരേ ദൈർഘ്യം, ഉദയ സമയം, വീഴ്ച സമയം എന്നിവ ഉണ്ടായിരിക്കുന്നതിന് കൃത്യമായി നിയന്ത്രിക്കണം. കാരണം ഒരു നാനോ സെക്കൻഡിന്റെ ചെറിയ വ്യതിയാനങ്ങൾ പോലും 15 സെന്റീമീറ്റർ വരെ ദൂര അളക്കൽ പിശകുകൾക്ക് കാരണമാകും.

സങ്കീർണ്ണമായ എൽഇഡികളോ ലേസർ ഡയോഡുകളോ ഉപയോഗിച്ച് മാത്രമേ അത്തരം ഉയർന്ന മോഡുലേഷൻ ഫ്രീക്വൻസികളും കൃത്യതയും നേടാനാകൂ.

സാധാരണയായി, വികിരണ പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് മനുഷ്യന്റെ കണ്ണിന് അദൃശ്യമായ ഒരു ഇൻഫ്രാറെഡ് പ്രകാശ സ്രോതസ്സാണ്.

2. ഒപ്റ്റിക്കൽ ലെൻസ്

പ്രതിഫലിച്ച പ്രകാശം ശേഖരിച്ച് ഒരു ഒപ്റ്റിക്കൽ സെൻസറിൽ ഒരു ചിത്രം രൂപപ്പെടുത്താൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, സാധാരണ ഒപ്റ്റിക്കൽ ലെൻസുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, പ്രകാശ സ്രോതസ്സിന്റെ അതേ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള പ്രകാശം മാത്രമേ പ്രവേശിക്കാൻ കഴിയൂ എന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ ഇവിടെ ഒരു ബാൻഡ്‌പാസ് ഫിൽട്ടർ ചേർക്കേണ്ടതുണ്ട്. ബാഹ്യ പ്രകാശ ഇടപെടൽ കാരണം ഫോട്ടോസെൻസിറ്റീവ് സെൻസർ അമിതമായി എക്സ്പോസ് ചെയ്യപ്പെടുന്നത് തടയുന്നതിനൊപ്പം, ശബ്ദം കുറയ്ക്കുന്നതിന് പൊരുത്തമില്ലാത്ത പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകളെ അടിച്ചമർത്തുക എന്നതാണ് ഇതിന്റെ ഉദ്ദേശ്യം.

3. ഇമേജിംഗ് സെൻസർ

TOF ക്യാമറയുടെ കോർ. സെൻസറിന്റെ ഘടന ഒരു സാധാരണ ഇമേജ് സെൻസറിന്റേതിന് സമാനമാണ്, പക്ഷേ ഇത് ഒരു ഇമേജ് സെൻസറിനേക്കാൾ സങ്കീർണ്ണമാണ്. വ്യത്യസ്ത സമയങ്ങളിൽ പ്രതിഫലിക്കുന്ന പ്രകാശം സാമ്പിൾ ചെയ്യുന്നതിന് ഇതിൽ രണ്ടോ അതിലധികമോ ഷട്ടറുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. അതിനാൽ, TOF ചിപ്പ് പിക്സൽ പൊതുവായ ഇമേജ് സെൻസർ പിക്സൽ വലുപ്പത്തേക്കാൾ വളരെ വലുതാണ്, സാധാരണയായി ഏകദേശം 100um.

4. നിയന്ത്രണ യൂണിറ്റ്

ക്യാമറയുടെ ഇലക്ട്രോണിക് കൺട്രോൾ യൂണിറ്റ് ഉത്തേജിപ്പിക്കുന്ന പ്രകാശ പൾസുകളുടെ ക്രമം ചിപ്പിന്റെ ഇലക്ട്രോണിക് ഷട്ടറിന്റെ തുറക്കൽ/അടയ്ക്കലുമായി കൃത്യമായി സമന്വയിപ്പിക്കപ്പെടുന്നു. ഇത് സെൻസർ ചാർജുകളുടെ റീഡൗട്ടും പരിവർത്തനവും നടത്തി അവയെ വിശകലന യൂണിറ്റിലേക്കും ഡാറ്റ ഇന്റർഫേസിലേക്കും നയിക്കുന്നു.

5. കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് യൂണിറ്റ്

കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് യൂണിറ്റിന് കൃത്യമായ ഡെപ്ത് മാപ്പുകൾ റെക്കോർഡുചെയ്യാൻ കഴിയും. ഡെപ്ത് മാപ്പ് സാധാരണയായി ഒരു ഗ്രേസ്കെയിൽ ഇമേജാണ്, അതിൽ ഓരോ മൂല്യവും പ്രകാശം പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന പ്രതലത്തിനും ക്യാമറയ്ക്കും ഇടയിലുള്ള ദൂരത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. മികച്ച ഫലങ്ങൾ ലഭിക്കുന്നതിന്, ഡാറ്റ കാലിബ്രേഷൻ സാധാരണയായി നടത്തുന്നു.

TOF എങ്ങനെയാണ് ദൂരം അളക്കുന്നത്?

ഡിജിറ്റൽ സർക്യൂട്ടുകൾ ഉപയോഗിച്ച് നടപ്പിലാക്കാൻ താരതമ്യേന എളുപ്പമുള്ളതിനാൽ, പ്രകാശ പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് സാധാരണയായി ചതുര തരംഗ പൾസുകളാൽ മോഡുലേറ്റ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു. ഡെപ്ത് ക്യാമറയുടെ ഓരോ പിക്സലിലും ഒരു ഫോട്ടോസെൻസിറ്റീവ് യൂണിറ്റ് (ഒരു ഫോട്ടോഡയോഡ് പോലുള്ളവ) അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, ഇത് ഇൻസിഡന്റ് ലൈറ്റ് ഇലക്ട്രിക് കറന്റാക്കി മാറ്റാൻ കഴിയും. ചാർജുകൾ സംഭരിക്കാൻ കഴിയുന്ന വ്യത്യസ്ത കപ്പാസിറ്ററുകളിലേക്ക് വൈദ്യുതധാരയെ നയിക്കുന്നതിന് ഫോട്ടോസെൻസിറ്റീവ് യൂണിറ്റ് ഒന്നിലധികം ഹൈ-ഫ്രീക്വൻസി സ്വിച്ചുകളുമായി (താഴെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ G1, G2) ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു (താഴെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ S1, S2).

ക്യാമറയിലെ ഒരു കൺട്രോൾ യൂണിറ്റ് പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് ഓണാക്കുകയും ഓഫാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, അങ്ങനെ ഒരു പ്രകാശസ്പന്ദനം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു. അതേ സമയം, കൺട്രോൾ യൂണിറ്റ് ചിപ്പിലെ ഇലക്ട്രോണിക് ഷട്ടർ തുറക്കുകയും അടയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ചാർജ് S₀ഈ രീതിയിൽ സൃഷ്ടിക്കപ്പെടുന്ന പ്രകാശ പൾസ് ഫോട്ടോസെൻസിറ്റീവ് മൂലകത്തിൽ സംഭരിക്കപ്പെടുന്നു.

തുടർന്ന്, കൺട്രോൾ യൂണിറ്റ് പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് രണ്ടാമതും ഓണും ഓഫും ആക്കുന്നു. ഈ സമയം ഷട്ടർ പിന്നീട് തുറക്കുന്നു, പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് ഓഫാകുന്ന സമയത്ത്. ചാർജ് S₁ഇപ്പോൾ ജനറേറ്റ് ചെയ്യുന്നത് ഫോട്ടോസെൻസിറ്റീവ് എലമെന്റിലും സംഭരിക്കുന്നു.

ഒരൊറ്റ പ്രകാശ പൾസിന്റെ ദൈർഘ്യം വളരെ കുറവായതിനാൽ, എക്സ്പോഷർ സമയം എത്തുന്നതുവരെ ഈ പ്രക്രിയ ആയിരക്കണക്കിന് തവണ ആവർത്തിക്കുന്നു. തുടർന്ന് ലൈറ്റ് സെൻസറിലെ മൂല്യങ്ങൾ വായിക്കുകയും ഈ മൂല്യങ്ങളിൽ നിന്ന് യഥാർത്ഥ ദൂരം കണക്കാക്കുകയും ചെയ്യാം.

പ്രകാശവേഗത c, t ആണെന്ന് ശ്രദ്ധിക്കുക._pപ്രകാശ പൾസിന്റെ ദൈർഘ്യം, S ആണ്₀മുമ്പത്തെ ഷട്ടർ ശേഖരിച്ച ചാർജിനെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, കൂടാതെ S₁വൈകിയ ഷട്ടർ ശേഖരിക്കുന്ന ചാർജിനെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, തുടർന്ന് ദൂരം d ഇനിപ്പറയുന്ന ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കാം:

അളക്കാവുന്ന ഏറ്റവും ചെറിയ ദൂരം, മുമ്പത്തെ ഷട്ടർ കാലയളവിൽ എല്ലാ ചാർജും S0-ൽ ശേഖരിക്കപ്പെടുകയും വൈകിയ ഷട്ടർ കാലയളവിൽ S1-ൽ ഒരു ചാർജും ശേഖരിക്കാതിരിക്കുകയും ചെയ്യുമ്പോഴാണ്, അതായത് S1 = 0. ഫോർമുലയിലേക്ക് പകരം വയ്ക്കുന്നത് ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ അളക്കാവുന്ന ദൂരം d=0 നൽകും.

അളക്കാവുന്ന ഏറ്റവും വലിയ ദൂരം, S1-ൽ എല്ലാ ചാർജും ശേഖരിക്കപ്പെടുകയും S0-ൽ ഒരു ചാർജും ശേഖരിക്കാതിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നിടത്താണ്. അപ്പോൾ ഫോർമുല d = 0.5 xc × tp നൽകുന്നു. അതിനാൽ പരമാവധി അളക്കാവുന്ന ദൂരം പ്രകാശ പൾസ് വീതിയാൽ നിർണ്ണയിക്കപ്പെടുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, tp = 50 ns, മുകളിലുള്ള ഫോർമുലയിൽ പകരം വച്ചാൽ, പരമാവധി അളക്കൽ ദൂരം d = 7.5m ആണ്.

ഹാർഡ്‌വെയർ രൂപകൽപ്പനയും ഉൽപ്പന്ന സവിശേഷതകളും

ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും നൂതനമായ TOF ഹാർഡ്‌വെയർ പരിഹാരം സ്വീകരിക്കുക; ക്ലാസ് I സേഫ് ലേസർ, ഉയർന്ന പിക്സൽ റെസല്യൂഷൻ, ഇൻഡസ്ട്രിയൽ-ഗ്രേഡ് ക്യാമറ, ചെറിയ വലിപ്പം, ഇൻഡോർ, ഔട്ട്ഡോർ ദീർഘദൂര ആഴത്തിലുള്ള വിവര ശേഖരണത്തിനായി ഉപയോഗിക്കാം.

ഇമേജ് പ്രോസസ്സിംഗ് അൽഗോരിതം

ലോകത്തിലെ മുൻനിര ഇമേജ് പ്രോസസ്സിംഗ്, വിശകലന അൽഗോരിതം ഉപയോഗിക്കുന്നതിനാൽ, ഇതിന് ശക്തമായ പ്രോസസ്സിംഗ് കഴിവുണ്ട്, കുറച്ച് CPU ഉറവിടങ്ങൾ മാത്രമേ എടുക്കൂ, ഉയർന്ന കൃത്യതയും നല്ല അനുയോജ്യതയുമുണ്ട്.

അപേക്ഷകൾ

ഫാക്ടറി ഓട്ടോമേഷൻ, എജിവി നാവിഗേഷൻ, സ്പേസ് മെഷർമെന്റ്, ഇന്റലിജന്റ് ട്രാഫിക് ആൻഡ് ട്രാൻസ്പോർട്ടേഷൻ (ഐടിഎസ്), മെഡിക്കൽ, ലൈഫ് സയൻസസ് എന്നിവയിൽ പ്രധാനമായും ഉപയോഗിക്കുന്ന ഡിജിറ്റൽ ഇൻഡസ്ട്രിയൽ ക്യാമറകൾ. ഞങ്ങളുടെ ഏരിയ സ്കാൻ, ലൈൻ സ്കാൻ, നെറ്റ്‌വർക്ക് ക്യാമറകൾ ഒബ്ജക്റ്റ് പൊസിഷനും ഓറിയന്റേഷൻ അളക്കലും, രോഗിയുടെ പ്രവർത്തനവും സ്റ്റാറ്റസ് മോണിറ്ററിംഗും, മുഖം തിരിച്ചറിയൽ, ട്രാഫിക് മോണിറ്ററിംഗ്, ഇലക്ട്രോണിക്, സെമികണ്ടക്ടർ പരിശോധന, ആളുകളുടെ എണ്ണലും ക്യൂ അളക്കലും, മറ്റ് മേഖലകളിലും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

www.hampotech.com

fairy@hampotech.com