TOF 3DCamera
Ang TOF 3D camera ay ginawa gamit ang pinaka-advanced na three-dimensional imaging technology. Ang TOF (Time of Flight) depth camera ay isang bagong henerasyon ng mga produkto ng teknolohiya sa distance detection at 3D imaging. Patuloy itong nagpapadala ng mga light pulse sa target, at pagkatapos ay ginagamit ang sensor upang matanggap ang liwanag na ibinalik mula sa bagay, at kinukuha ang distansya ng target na bagay sa pamamagitan ng pag-detect ng flight (round-trip) time ng light pulse.
Karaniwang ginagamit ng mga TOF camera ang time-of-flight method sa pagsukat ng distansya, ibig sabihin, kapag gumagamit ng ultrasonic waves, atbp., tandaan na sukatin, at mas mauunawaan mo ang distansya. Ang pagsukat ng distansyang ito ay maaaring isagawa sa pamamagitan ng mga sinag ng liwanag, kaya ang mga bentahe sa aktwal na paggamit ay napakalinaw pa rin. , kapag ginagamit ang camerang ito, ang laki ay maaaring masukat sa pamamagitan ng imaging, na napaka-maginhawa. At ang paraan ng paggamit na ito ay sa pamamagitan ng repleksyon ng liwanag, ang distansya ay maaaring malaman sa pamamagitan ng pagkalkula ng oras ng pagbabalik, at isang mas sapat na persepsyon ang maaaring makuha sa pamamagitan ng sensor. Ang bentahe ng paggamit ng ganitong uri ng camera ay napaka-halata. Hindi lamang mas mataas ang mga pixel, kundi pati na rin ang pagdaragdag ng sensor na ito ay maaaring gawing mas makatotohanan ang pagkuha sa size map, at hindi na kailangan ng mga gumagalaw na bahagi, at ang mas mahusay na mga resulta ay maaaring makuha lamang sa pamamagitan ng pagsukat. Ito ay lubhang kapaki-pakinabang sa mga praktikal na aplikasyon, maging ito ay sa pagpoposisyon o pagsukat, hangga't mayroon kang ganitong uri ng camera, maaari kang maging mga mata ng mas maraming makinarya at kagamitan sa aktwal na operasyon, at tunay na makukumpleto ang awtomatikong operasyon.
Awtomatikong maiiwasan ng mga TOF camera ang mga balakid habang ginagamit. Sa pamamagitan ng sensing performance, epektibong maisasakatuparan ang paggamit ng automation, at kitang-kita ang mga bentahe ng paggamit ng camerang ito. Hindi lamang nito nalalaman ang volume at impormasyon sa oras, kundi pati na rin sa paghawak ng kargamento. Mas mahusay ang pagpapabuti ng automation, mapabibilis ang pagpapabuti ng kahusayan, at makakakuha ng malalaking bentahe sa pagsukat ng distansya at presentasyon ng imahe. Ang core ng camerang ito ay kaya nitong magpakita ng mas mahusay na mga resulta, at sa pamamagitan ng pulse triggering, malalaman mo ang detalyadong target, hindi lamang masusubaybayan, kundi maaari ring magsagawa ng three-dimensional modeling sa larawan, na masasabing napakatumpak.
PaanoTOFTrabaho ng mga Kamera
Gumagamit ang mga TOF camera ng aktibong pagtukoy ng liwanag at karaniwang kinabibilangan ng mga sumusunod na bahagi:
1. Yunit ng iradiasyon
Kailangang i-pulse ng irradiation unit ang light source bago mag-emit, at ang modulated light pulse frequency ay maaaring umabot ng hanggang 100MHz. Bilang resulta, ang light source ay binubuksan at pinapatay nang libu-libong beses habang kumukuha ng imahe. Ang bawat light pulse ay ilang nanoseconds lamang ang haba. Ang exposure time parameter ng camera ang tumutukoy sa bilang ng mga pulse bawat imahe.
Upang makamit ang mga tumpak na sukat, ang mga pulso ng liwanag ay dapat na tumpak na kontrolado upang magkaroon ng eksaktong parehong tagal, oras ng pagtaas, at oras ng pagbaba. Dahil kahit ang maliliit na paglihis ng isang nanosecond lamang ay maaaring magdulot ng mga error sa pagsukat ng distansya na hanggang 15 cm.
Ang ganitong matataas na frequency at katumpakan ng modulasyon ay makakamit lamang sa pamamagitan ng mga sopistikadong LED o laser diode.
Sa pangkalahatan, ang pinagmumulan ng liwanag na nagmumula sa iradiasyon ay isang pinagmumulan ng liwanag na infrared na hindi nakikita ng mata ng tao.
2. Lente ng optika
Ginagamit ito upang tipunin ang repleksyon ng liwanag at bumuo ng isang imahe sa isang optical sensor. Gayunpaman, hindi tulad ng mga ordinaryong optical lens, kailangang idagdag dito ang isang bandpass filter upang matiyak na tanging ang liwanag na may parehong wavelength ng pinagmumulan ng liwanag ang makakapasok. Ang layunin nito ay upang sugpuin ang mga hindi magkakaugnay na pinagmumulan ng liwanag upang mabawasan ang ingay, habang pinipigilan ang photosensitive sensor na maging overexposed dahil sa panlabas na interference ng liwanag.
3. Sensor ng imahe
Ang core ng TOF camera. Ang istruktura ng sensor ay katulad ng sa isang ordinaryong image sensor, ngunit ito ay mas kumplikado kaysa sa isang image sensor. Naglalaman ito ng 2 o higit pang mga shutter upang kumuha ng sample ng repleksyon ng liwanag sa iba't ibang oras. Samakatuwid, ang pixel ng TOF chip ay mas malaki kaysa sa pangkalahatang laki ng pixel ng image sensor, karaniwang nasa humigit-kumulang 100um.
4. Yunit ng kontrol
Ang pagkakasunod-sunod ng mga pulso ng liwanag na pinapatakbo ng electronic control unit ng kamera ay eksaktong nakasabay sa pagbukas/pagsasara ng electronic shutter ng chip. Nagsasagawa ito ng pagbasa at pag-convert ng mga karga ng sensor at idinidirekta ang mga ito sa analysis unit at data interface.
5. Yunit ng pagkukuwenta
Kayang magtala ng mga tumpak na mapa ng lalim ang computing unit. Ang mapa ng lalim ay karaniwang isang grayscale na imahe, kung saan ang bawat halaga ay kumakatawan sa distansya sa pagitan ng ibabaw na sumasalamin sa liwanag at ng kamera. Upang makakuha ng mas mahusay na mga resulta, karaniwang isinasagawa ang pagkakalibrate ng datos.
Paano sinusukat ng TOF ang distansya?
Ang pinagmumulan ng liwanag na nagbibigay-liwanag ay karaniwang binabago ng mga square wave pulse, dahil medyo madali itong ipatupad gamit ang mga digital circuit. Ang bawat pixel ng depth camera ay binubuo ng isang photosensitive unit (tulad ng isang photodiode), na maaaring mag-convert ng incident light sa electric current. Ang photosensitive unit ay konektado sa maraming high-frequency switch (G1, G2 sa larawan sa ibaba) upang gabayan ang current papunta sa iba't ibang capacitor na maaaring mag-imbak ng mga charge (S1, S2 sa larawan sa ibaba).
Isang control unit sa kamera ang nagpapaandar at nagpapapatay sa pinagmumulan ng liwanag, na nagpapadala ng pulso ng liwanag. Kasabay nito, binubuksan at isinasara ng control unit ang electronic shutter sa chip. Ang charge na S0Ang nalilikha sa ganitong paraan ng pulso ng liwanag ay nakaimbak sa elementong potosensitibo.
Pagkatapos, bubuksan at papatayin ng control unit ang pinagmumulan ng liwanag sa pangalawang pagkakataon. Sa pagkakataong ito, magbubukas ang shutter kalaunan, sa puntong pinatay na ang pinagmumulan ng liwanag. Ang charge na S1Ang nabuo na ngayon ay nakaimbak din sa elementong potosensitibo.
Dahil napakaikli ng tagal ng isang pintig ng liwanag, ang prosesong ito ay inuulit nang libu-libong beses hanggang sa maabot ang oras ng pagkakalantad. Ang mga halaga sa sensor ng liwanag ay binabasa at ang aktwal na distansya ay maaaring kalkulahin mula sa mga halagang ito.
Tandaan na ang bilis ng liwanag ay c, tpay ang tagal ng light pulse, S0kumakatawan sa karga na nakolekta ng naunang shutter, at S1kumakatawan sa karga na nakolekta ng naantalang shutter, kung gayon ang distansya d ay maaaring kalkulahin gamit ang sumusunod na pormula:
Ang pinakamaliit na masusukat na distansya ay kapag ang lahat ng karga ay nakolekta sa S0 sa mas maagang panahon ng shutter at walang karga ang nakolekta sa S1 sa panahon ng naantalang panahon ng shutter, ibig sabihin, S1 = 0. Ang pagpapalit sa pormula ay magbibigay ng pinakamababang masusukat na distansya na d=0.
Ang pinakamalaking nasusukat na distansya ay kung saan ang lahat ng karga ay nakolekta sa S1 at walang nakolektang karga sa S0. Ang pormula ay magbubunga ng d = 0.5 xc × tp. Samakatuwid, ang pinakamataas na nasusukat na distansya ay tinutukoy ng lapad ng pulso ng liwanag. Halimbawa, tp = 50 ns, kung papalitan sa pormula sa itaas, ang pinakamataas na distansya ng pagsukat na d = 7.5m.
Disenyo ng hardware at mga tampok ng produkto
Gumamit ng pinaka-advanced na solusyon sa TOF hardware sa mundo; Ligtas na laser na Class I, mataas na resolusyon ng pixel, pang-industriya na kamera, maliit na sukat, maaaring gamitin para sa panloob at panlabas na pangongolekta ng impormasyon sa lalim ng distansya.
Algoritmo sa pagproseso ng imahe
Gamit ang nangungunang algorithm sa pagproseso at pagsusuri ng imahe sa mundo, mayroon itong malakas na kakayahan sa pagproseso, kumukuha ng mas kaunting mga mapagkukunan ng CPU, may mataas na katumpakan at mahusay na pagkakatugma.
Mga Aplikasyon
Ang mga digital industrial camera ay pangunahing ginagamit sa factory automation, AGV navigation, pagsukat ng espasyo, intelligent traffic and transportation (ITS), at medical at life sciences. Ang aming area scan, line scan at network camera ay malawakang ginagamit sa pagsukat ng posisyon at oryentasyon ng bagay, pagsubaybay sa aktibidad at katayuan ng pasyente, pagkilala sa mukha, pagsubaybay sa trapiko, electronic at semiconductor inspection, pagbibilang ng tao at pagsukat ng pila at iba pang larangan.
www.hampotech.com
fairy@hampotech.com
Oras ng pag-post: Mar-07-2023
