TOF क्यामेरा के हो र यसले कसरी काम गर्छ?

TOF थ्रीडीCअमेरा

TOF 3D क्यामेरा सबैभन्दा उन्नत त्रि-आयामिक इमेजिङ प्रविधिबाट निर्मित छ। TOF (उडानको समय) गहिराइ क्यामेरा दूरी पत्ता लगाउने र 3D इमेजिङ प्रविधि उत्पादनहरूको नयाँ पुस्ता हो। यसले निरन्तर लक्ष्यमा प्रकाश पल्स पठाउँछ, र त्यसपछि वस्तुबाट फिर्ता आएको प्रकाश प्राप्त गर्न सेन्सर प्रयोग गर्दछ, र प्रकाश पल्सको उडान (राउन्ड-ट्रिप) समय पत्ता लगाएर लक्षित वस्तुको दूरी प्राप्त गर्दछ।

TOF क्यामेराहरूले सामान्यतया दूरी मापनमा उडानको समय विधि प्रयोग गर्छन्, अर्थात्, अल्ट्रासोनिक तरंगहरू, आदि प्रयोग गर्दा, मापन गर्न सम्झनुहोस्, र तपाईं दूरीलाई अझ बुझ्न सक्नुहुन्छ। यो दूरी मापन प्रकाश किरणहरू मार्फत गर्न सकिन्छ, त्यसैले वास्तविक प्रयोगमा फाइदाहरू अझै पनि धेरै स्पष्ट छन्।, जब यो क्यामेरा प्रयोग गरिन्छ, आकार इमेजिङ द्वारा मापन गर्न सकिन्छ, जुन धेरै सुविधाजनक छ। र प्रयोगको यो तरिका प्रकाश परावर्तन मार्फत हो, फिर्ता समय गणना गरेर दूरी थाहा पाउन सकिन्छ, र सेन्सर मार्फत थप पर्याप्त धारणा प्राप्त गर्न सकिन्छ। यस प्रकारको क्यामेरा प्रयोग गर्नुको फाइदा धेरै स्पष्ट छ। पिक्सेलहरू मात्र उच्च छैनन्, तर यो सेन्सरको थपले आकार नक्सामा अधिग्रहणलाई अझ यथार्थवादी बनाउन सक्छ, र भागहरू सार्ने आवश्यकता पर्दैन, र राम्रो परिणामहरू मापन गरेर मात्र प्राप्त गर्न सकिन्छ। यो व्यावहारिक अनुप्रयोगहरूमा धेरै फाइदाजनक छ, चाहे यो स्थिति होस् वा मापन, जबसम्म तपाईंसँग यस प्रकारको क्यामेरा छ, तपाईं वास्तविक सञ्चालनमा थप मेसिनरी र उपकरणहरूको आँखा बन्न सक्नुहुन्छ, र साँच्चै स्वचालित सञ्चालन पूरा गर्न सक्नुहुन्छ।

TOF क्यामेराहरूले प्रयोगमा आउने अवरोधहरूबाट स्वतः बच्न सक्छन्। सेन्सिङ कार्यसम्पादन मार्फत, स्वचालनको प्रयोगलाई प्रभावकारी रूपमा महसुस गर्न सकिन्छ, र यो क्यामेरा प्रयोग गर्नुका फाइदाहरू धेरै स्पष्ट छन्। यसले समयमै भोल्युम र जानकारी मात्र जान्न सक्दैन, तर कार्गो ह्यान्डलिङमा पनि, स्वचालनको सुधार बढी कुशल छ, दक्षताको सुधारलाई गति दिन सक्छ, र दूरी मापन र छवि प्रस्तुतीकरणमा ठूलो फाइदाहरू प्राप्त गर्न सक्छ। यस क्यामेराको मूलले गर्न सक्छ। यसले राम्रो परिणामहरू प्रस्तुत गर्दछ, र पल्स ट्रिगरिङ मार्फत, तपाईंले विस्तृत लक्ष्य जान्न सक्नुहुन्छ, ट्र्याक गर्न मात्र होइन, तर तस्वीरमा त्रि-आयामिक मोडेलिङ पनि गर्न सक्नुहुन्छ, जुन धेरै सटीक भन्न सकिन्छ।

कसरीTOF लेक्यामेराहरूले काम गर्छन्

TOF क्यामेराहरूले सक्रिय प्रकाश पत्ता लगाउने प्रयोग गर्छन् र सामान्यतया निम्न भागहरू समावेश गर्छन्:

१. विकिरण एकाइ

विकिरण एकाइले उत्सर्जन गर्नु अघि प्रकाश स्रोतलाई पल्स मोड्युलेट गर्न आवश्यक छ, र मोड्युलेटेड प्रकाश पल्स फ्रिक्वेन्सी १०० मेगाहर्ट्जसम्म उच्च हुन सक्छ। फलस्वरूप, छवि खिच्ने क्रममा प्रकाश स्रोत हजारौं पटक अन र अफ हुन्छ। प्रत्येक प्रकाश पल्स केही न्यानोसेकेन्ड मात्र लामो हुन्छ। क्यामेराको एक्सपोजर समय प्यारामिटरले प्रति छवि पल्सको संख्या निर्धारण गर्दछ।

सही मापन प्राप्त गर्न, प्रकाशको पल्सलाई ठीकसँग नियन्त्रण गर्नुपर्छ ताकि अवधि, उदय समय र पतनको समय ठ्याक्कै उस्तै होस्। किनभने केवल एक न्यानोसेकेन्डको सानो विचलनले पनि १५ सेन्टिमिटरसम्मको दूरी मापन त्रुटिहरू उत्पन्न गर्न सक्छ।

यस्तो उच्च मोड्युलेसन फ्रिक्वेन्सी र परिशुद्धता परिष्कृत एलईडी वा लेजर डायोडबाट मात्र प्राप्त गर्न सकिन्छ।

सामान्यतया, विकिरण प्रकाश स्रोत मानव आँखाले नदेखिने इन्फ्रारेड प्रकाश स्रोत हो।

२. अप्टिकल लेन्स

यसलाई परावर्तित प्रकाश सङ्कलन गर्न र अप्टिकल सेन्सरमा छवि बनाउन प्रयोग गरिन्छ। यद्यपि, साधारण अप्टिकल लेन्सहरू भन्दा फरक, प्रकाश स्रोत जत्तिकै तरंगदैर्ध्य भएको प्रकाश मात्र प्रवेश गर्न सक्छ भनी सुनिश्चित गर्न यहाँ ब्यान्डपास फिल्टर थप्नु आवश्यक छ। यसको उद्देश्य बाह्य प्रकाश हस्तक्षेपको कारणले गर्दा फोटोसेन्सिटिभ सेन्सरलाई अत्यधिक एक्सपोज हुनबाट रोक्नको लागि आवाज कम गर्न असंगत प्रकाश स्रोतहरूलाई दबाउनु हो।

३. इमेजिङ सेन्सर

TOF क्यामेराको कोर। सेन्सरको संरचना साधारण छवि सेन्सर जस्तै छ, तर यो छवि सेन्सर भन्दा बढी जटिल छ। यसमा फरक-फरक समयमा परावर्तित प्रकाशको नमूना लिन २ वा बढी शटरहरू छन्। त्यसैले, TOF चिप पिक्सेल सामान्य छवि सेन्सर पिक्सेल आकार भन्दा धेरै ठूलो हुन्छ, सामान्यतया १००um को आसपास।

४. नियन्त्रण एकाइ

क्यामेराको इलेक्ट्रोनिक नियन्त्रण एकाइद्वारा ट्रिगर हुने प्रकाश पल्सहरूको अनुक्रम चिपको इलेक्ट्रोनिक शटर खोल्ने/बन्द गर्ने क्रममा ठ्याक्कै सिंक्रोनाइज गरिएको हुन्छ। यसले सेन्सर चार्जहरूको रिडआउट र रूपान्तरण गर्दछ र तिनीहरूलाई विश्लेषण एकाइ र डेटा इन्टरफेसमा निर्देशित गर्दछ।

५. कम्प्युटिङ एकाइ

कम्प्युटिङ एकाइले सटीक गहिराइ नक्सा रेकर्ड गर्न सक्छ। गहिराइ नक्सा सामान्यतया ग्रेस्केल छवि हो, जहाँ प्रत्येक मानले प्रकाश-परावर्तन सतह र क्यामेरा बीचको दूरीलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ। राम्रो परिणाम प्राप्त गर्न, डेटा क्यालिब्रेसन सामान्यतया गरिन्छ।

TOF ले दूरी कसरी मापन गर्छ?

प्रकाश स्रोत सामान्यतया वर्ग तरंग पल्स द्वारा परिमार्जित हुन्छ, किनभने यो डिजिटल सर्किटहरूसँग कार्यान्वयन गर्न अपेक्षाकृत सजिलो छ। गहिराइ क्यामेराको प्रत्येक पिक्सेल एक फोटोसेन्सिटिभ एकाइ (जस्तै फोटोडायोड) बाट बनेको हुन्छ, जसले घटना प्रकाशलाई विद्युतीय प्रवाहमा रूपान्तरण गर्न सक्छ। फोटोसेन्सिटिभ एकाइ धेरै उच्च-फ्रिक्वेन्सी स्विचहरू (तलको चित्रमा G1, G2) सँग जोडिएको छ जसले विद्युतीय प्रवाहलाई विभिन्न क्यापेसिटरहरूमा निर्देशित गर्दछ जसले चार्जहरू भण्डारण गर्न सक्छ (तलको चित्रमा S1, S2)।

क्यामेरामा रहेको नियन्त्रण एकाइले प्रकाशको स्रोतलाई सक्रिय र निष्क्रिय पार्छ, प्रकाशको पल्स पठाउँछ। त्यही क्षणमा, नियन्त्रण एकाइले चिपमा रहेको इलेक्ट्रोनिक शटर खोल्छ र बन्द गर्छ। चार्ज S₀यस तरिकाले प्रकाश पल्सद्वारा उत्पन्न हुने प्रकाश संवेदनशील तत्वमा भण्डारण गरिन्छ।

त्यसपछि, नियन्त्रण एकाइले दोस्रो पटक प्रकाश स्रोतलाई खोल्छ र बन्द गर्छ। यस पटक शटर पछि खुल्छ, प्रकाश स्रोत बन्द भएको समयमा। चार्ज S₁अब उत्पन्न भएको फोटोसेन्सिटिभ तत्वमा पनि भण्डारण गरिन्छ।

एउटा प्रकाश पल्सको अवधि धेरै छोटो भएकोले, यो प्रक्रिया हजारौं पटक दोहोरिन्छ जबसम्म एक्सपोजर समय पुग्दैन। त्यसपछि प्रकाश सेन्सरमा मानहरू पढिन्छन् र यी मानहरूबाट वास्तविक दूरी गणना गर्न सकिन्छ।

ध्यान दिनुहोस् कि प्रकाशको गति c, t हो।_pप्रकाशको पल्सको अवधि, S हो₀पहिलेको शटरले सङ्कलन गरेको चार्जलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ, र S₁ढिलाइ भएको शटरले सङ्कलन गरेको चार्जलाई प्रतिनिधित्व गर्दछ, त्यसपछि दूरी d निम्न सूत्रद्वारा गणना गर्न सकिन्छ:

सबैभन्दा सानो मापनयोग्य दूरी भनेको पहिलेको शटर अवधिमा सबै चार्ज S0 मा सङ्कलन गरिएको हुन्छ र ढिलाइ भएको शटर अवधिमा S1 मा कुनै चार्ज सङ्कलन गरिएको हुँदैन, अर्थात् S1 = 0 हो। सूत्रमा प्रतिस्थापन गर्नाले न्यूनतम मापनयोग्य दूरी d=0 प्राप्त हुनेछ।

सबैभन्दा ठूलो मापनयोग्य दूरी त्यो हो जहाँ सबै चार्ज S1 मा सङ्कलन गरिन्छ र S0 मा कुनै पनि चार्ज सङ्कलन गरिँदैन। त्यसपछि सूत्रले d = 0.5 xc × tp दिन्छ। त्यसैले अधिकतम मापनयोग्य दूरी प्रकाशको पल्स चौडाइद्वारा निर्धारण गरिन्छ। उदाहरणका लागि, tp = 50 ns, माथिको सूत्रमा प्रतिस्थापन गर्दै, अधिकतम मापन दूरी d = 7.5m हुन्छ।

हार्डवेयर डिजाइन र उत्पादन सुविधाहरू

संसारको सबैभन्दा उन्नत TOF हार्डवेयर समाधान अपनाउनुहोस्; कक्षा I सुरक्षित लेजर, उच्च पिक्सेल रिजोल्युसन, औद्योगिक-ग्रेड क्यामेरा, सानो आकार, भित्री र बाहिरी लामो-दूरी गहिराई जानकारी सङ्कलनको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ।

छवि प्रशोधन एल्गोरिथ्म

विश्वको अग्रणी छवि प्रशोधन र विश्लेषण एल्गोरिथ्म प्रयोग गरेर, यसमा बलियो प्रशोधन क्षमता छ, कम CPU स्रोतहरू लिन्छ, उच्च शुद्धता र राम्रो अनुकूलता छ।

अनुप्रयोगहरू

डिजिटल औद्योगिक क्यामेराहरू मुख्यतया कारखाना स्वचालन, AGV नेभिगेसन, अन्तरिक्ष मापन, बुद्धिमान ट्राफिक र यातायात (ITS), र चिकित्सा र जीवन विज्ञानमा प्रयोग गरिन्छ। हाम्रा क्षेत्र स्क्यान, लाइन स्क्यान र नेटवर्क क्यामेराहरू वस्तु स्थिति र अभिमुखीकरण मापन, बिरामी गतिविधि र स्थिति अनुगमन, अनुहार पहिचान, ट्राफिक अनुगमन, इलेक्ट्रोनिक र अर्धचालक निरीक्षण, मानिसहरू गणना र लाम मापन र अन्य क्षेत्रहरूमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिन्छ।

www.hampotech.com

fairy@hampotech.com