TOF 3DCamera
La càmera 3D TOF està construïda amb la tecnologia d'imatge tridimensional més avançada. La càmera de profunditat TOF (Time of Flight) és una nova generació de productes de tecnologia de detecció de distància i imatges 3D. Envia contínuament polsos de llum a l'objectiu, i després utilitza el sensor per rebre la llum retornada de l'objecte i obté la distància de l'objecte objectiu detectant el temps de vol (anada i tornada) del pols de llum.
Les càmeres TOF solen utilitzar el mètode del temps de vol en la mesura de la distància, és a dir, quan s'utilitzen ones ultrasòniques, etc., recordeu mesurar i podreu entendre millor la distància. Aquesta mesura de distància es pot dur a terme a través de raigs de llum, de manera que els avantatges en l'ús real són encara molt evidents. , quan s'utilitza aquesta càmera, la mida es pot mesurar mitjançant imatges, cosa que és molt convenient. I aquesta forma d'ús és a través de la reflexió de la llum, es pot conèixer la distància calculant el temps de retorn, i es pot obtenir una percepció més adequada a través del sensor. L'avantatge d'utilitzar aquest tipus de càmera és molt evident. No només els píxels són més alts, sinó que també l'addició d'aquest sensor pot fer que l'adquisició al mapa de mida sigui més realista, i no hi ha necessitat de peces mòbils, i només es poden obtenir millors resultats mitjançant la mesura. És molt avantatjós en aplicacions pràctiques, tant si es tracta de posicionament com de mesurament, sempre que tingueu aquest tipus de càmera, podeu convertir-vos en els ulls de més maquinària i equips en funcionament real i completar realment l'operació automàtica.
Les càmeres TOF poden evitar automàticament els obstacles en ús. A través del rendiment de detecció, l'ús de l'automatització es pot realitzar amb eficàcia i els avantatges d'utilitzar aquesta càmera són molt evidents. No només pot conèixer el volum i la informació en el temps, sinó també en la manipulació de la càrrega, la millora de l'automatització és més eficient, pot accelerar la millora de l'eficiència i pot obtenir grans avantatges en el mesurament de la distància i la presentació d'imatges. El nucli d'aquesta càmera pot. Presenta millors resultats i, mitjançant l'activació del pols, podeu conèixer l'objectiu detallat, no només podeu fer un seguiment, sinó que també podeu realitzar un modelatge tridimensional a la imatge, que es pot dir que és molt precís.
ComTOFLes càmeres funcionen
Les càmeres TOF utilitzen la detecció de llum activa i solen incloure les parts següents:
1. Unitat d'irradiació
La unitat d'irradiació ha de modular el pols de la font de llum abans d'emetre, i la freqüència del pols de llum modulada pot arribar a ser de 100 MHz. Com a resultat, la font de llum s'encén i s'apaga milers de vegades durant la captura d'imatges. Cada pols de llum només dura uns pocs nanosegons. El paràmetre de temps d'exposició de la càmera determina el nombre de polsos per imatge.
Per aconseguir mesures precises, els polsos de llum s'han de controlar amb precisió per tenir exactament la mateixa durada, temps de pujada i temps de baixada. Perquè fins i tot petites desviacions de només un nanosegon poden produir errors de mesura de distància de fins a 15 cm.
Aquestes freqüències de modulació i precisió tan elevades només es poden aconseguir amb LED o díodes làser sofisticats.
En general, la font de llum d'irradiació és una font de llum infraroja invisible per a l'ull humà.
2. Lent òptica
S'utilitza per recollir la llum reflectida i formar una imatge en un sensor òptic. Tanmateix, a diferència de les lents òptiques normals, aquí cal afegir un filtre de pas de banda per garantir que només hi pugui entrar llum amb la mateixa longitud d'ona que la font d'il·luminació. El propòsit d'això és suprimir fonts de llum incoherents per reduir el soroll, alhora que evita que el sensor fotosensible quedi sobreexposat a causa d'interferències de llum externa.
3. Sensor d'imatge
El nucli de la càmera TOF. L'estructura del sensor és similar a la d'un sensor d'imatge normal, però és més complexa que un sensor d'imatge. Conté 2 o més persianes per mostrar la llum reflectida en diferents moments. Per tant, el píxel del xip TOF és molt més gran que la mida general del píxel del sensor d'imatge, generalment al voltant de 100um.
4. Unitat de control
La seqüència de polsos de llum activada per la unitat de control electrònic de la càmera està sincronitzada amb precisió amb l'obertura/tancament de l'obturador electrònic del xip. Realitza la lectura i conversió de les càrregues del sensor i les dirigeix a la unitat d'anàlisi i la interfície de dades.
5. Unitat d'informàtica
La unitat informàtica pot registrar mapes de profunditat precisos. Un mapa de profunditat sol ser una imatge en escala de grisos, on cada valor representa la distància entre la superfície que reflecteix la llum i la càmera. Per obtenir millors resultats, normalment es realitza el calibratge de dades.
Com mesura TOF la distància?
La font de llum d'il·luminació generalment es modula per polsos d'ona quadrada, perquè és relativament fàcil d'implementar amb circuits digitals. Cada píxel de la càmera de profunditat es compon d'una unitat fotosensible (com un fotodíode), que pot convertir la llum incident en corrent elèctric. La unitat fotosensible està connectada amb diversos interruptors d'alta freqüència (G1, G2 a la figura següent) per guiar el corrent a diferents condensadors que poden emmagatzemar càrregues (S1, S2 a la figura següent).
Una unitat de control de la càmera encén i apaga la font de llum, enviant un pols de llum. Al mateix moment, la unitat de control obre i tanca la persiana electrònica del xip. El càrrec S0generat d'aquesta manera pel pols de llum s'emmagatzema en l'element fotosensible.
A continuació, la unitat de control encén i s'apaga la font de llum per segona vegada. Aquesta vegada, l'obturador s'obre més tard, en el moment en què s'apaga la font de llum. El càrrec S1ara generat també s'emmagatzema a l'element fotosensible.
Com que la durada d'un sol pols de llum és tan curta, aquest procés es repeteix milers de vegades fins que s'arriba al temps d'exposició. A continuació, es llegeixen els valors del sensor de llum i es pot calcular la distància real a partir d'aquests valors.
Observeu que la velocitat de la llum és c, tpés la durada del pols de llum, S0representa la càrrega recollida per l'obturador anterior, i S1representa la càrrega recollida per l'obturador retardat, llavors la distància d es pot calcular mitjançant la fórmula següent:
La distància mesurable més petita és quan tota la càrrega es recull a S0 durant el període d'obturació anterior i no s'acumula cap càrrega a S1 durant el període d'obturació retardat, és a dir, S1 = 0. La substitució a la fórmula donarà la distància mínima mesurable d=0.
La distància més gran mesurable és on es recull tota la càrrega a S1 i no es recull cap càrrec a S0. Aleshores, la fórmula dóna d = 0,5 xc × tp. Per tant, la distància màxima mesurable ve determinada per l'amplada del pols de llum. Per exemple, tp = 50 ns, substituint a la fórmula anterior, la distància màxima de mesura d = 7,5 m.
Disseny de maquinari i característiques del producte
Adopta la solució de maquinari TOF més avançada del món; Làser segur de classe I, alta resolució de píxels, càmera de grau industrial, mida petita, es pot utilitzar per a la recollida d'informació de profunditat de llarga distància en interiors i exteriors.
Algorisme de processament d'imatges
Utilitzant l'algoritme d'anàlisi i processament d'imatges líder del món, té una gran capacitat de processament, ocupa menys recursos de CPU, té una alta precisió i una bona compatibilitat.
Aplicacions
Les càmeres industrials digitals s'utilitzen principalment en l'automatització de fàbriques, la navegació AGV, el mesurament de l'espai, el trànsit i el transport intel·ligents (ITS) i les ciències mèdiques i de la vida. Les nostres càmeres d'exploració d'àrea, d'exploració de línies i de xarxa s'utilitzen àmpliament en el mesurament de la posició i l'orientació d'objectes, el seguiment de l'activitat i l'estat del pacient, el reconeixement facial, el seguiment del trànsit, la inspecció electrònica i de semiconductors, el recompte de persones i el mesurament de la cua i altres camps.
www.hampotech.com
fairy@hampotech.com
Hora de publicació: Mar-07-2023
