TOF 3DCamera
A cámara TOF 3D está construída coa tecnoloxía de imaxe tridimensional máis avanzada. A cámara de profundidade TOF (Time of Flight) é unha nova xeración de produtos de tecnoloxía de detección de distancia e imaxe 3D. Envía continuamente pulsos de luz ao obxectivo, e despois usa o sensor para recibir a luz que devolve o obxecto e obtén a distancia do obxecto obxectivo detectando o tempo de voo (ida e volta) do pulso luminoso.
As cámaras TOF adoitan usar o método do tempo de voo na medición da distancia, é dicir, cando se usan ondas ultrasónicas, etc., recorda medir e poderás comprender máis a distancia. Esta medición da distancia pódese realizar a través de raios de luz, polo que as vantaxes no uso real aínda son moi evidentes. , cando se usa esta cámara, o tamaño pódese medir mediante imaxes, o que é moi cómodo. E esta forma de uso é a través da reflexión da luz, a distancia pódese coñecer calculando o tempo de retorno, e a través do sensor pódese obter unha percepción máis adecuada. A vantaxe de usar este tipo de cámara é moi obvia. Non só os píxeles son máis altos, senón que tamén a adición deste sensor pode facer que a adquisición no mapa de tamaño sexa máis realista e non hai necesidade de pezas móbiles e só se poden obter mellores resultados medindo. É moi vantaxoso en aplicacións prácticas, xa sexa o posicionamento ou a medición, sempre que teñas este tipo de cámara, podes converterte nos ollos de máis maquinaria e equipos en funcionamento real e completar realmente a operación automática.
As cámaras TOF poden evitar automaticamente obstáculos en uso. A través do rendemento da detección, o uso da automatización pódese realizar de forma efectiva e as vantaxes de usar esta cámara son moi obvias. Non só pode coñecer o volume e a información no tempo, senón tamén no manexo da carga, a mellora da automatización é máis eficiente, pode acelerar a mellora da eficiencia e pode obter grandes vantaxes na medición da distancia e na presentación de imaxes. O núcleo desta cámara pode. Presenta mellores resultados e, a través da activación do pulso, pode coñecer o obxectivo detallado, non só pode rastrexar, senón que tamén pode realizar un modelado tridimensional da imaxe, o que se pode dicir que é moi preciso.
ComoTOFCámaras Funcionan
As cámaras TOF usan detección de luz activa e normalmente inclúen as seguintes partes:
1. Unidade de irradiación
A unidade de irradiación debe modular a fonte de luz por pulso antes de emitir, e a frecuencia do pulso de luz modulada pode chegar a 100 MHz. Como resultado, a fonte de luz acéndese e apágase miles de veces durante a captura de imaxes. Cada pulso luminoso ten só uns poucos nanosegundos. O parámetro de tempo de exposición da cámara determina o número de pulsos por imaxe.
Para conseguir medicións precisas, os pulsos de luz deben controlarse con precisión para que teñan exactamente a mesma duración, tempo de subida e tempo de baixada. Porque incluso pequenas desviacións de só un nanosegundo poden producir erros de medición de distancia de ata 15 cm.
Esas altas frecuencias de modulación e precisión só se poden conseguir con LEDs sofisticados ou díodos láser.
Xeralmente, a fonte de luz de irradiación é unha fonte de luz infravermella invisible para o ollo humano.
2. Lente óptica
Utilízase para recoller a luz reflectida e formar unha imaxe nun sensor óptico. Non obstante, a diferenza das lentes ópticas ordinarias, aquí hai que engadir un filtro pasabanda para garantir que só poida entrar luz coa mesma lonxitude de onda que a fonte de iluminación. O obxectivo deste é suprimir fontes de luz incoherentes para reducir o ruído, evitando ao mesmo tempo que o sensor fotosensible quede sobreexposto debido á interferencia da luz externa.
3. Sensor de imaxe
O núcleo da cámara TOF. A estrutura do sensor é semellante á dun sensor de imaxe común, pero é máis complexo que un sensor de imaxe. Contén 2 ou máis obturadores para probar a luz reflectida en diferentes momentos. Polo tanto, o píxel do chip TOF é moito maior que o tamaño do píxel do sensor de imaxe xeral, xeralmente ao redor de 100 um.
4. Unidade de control
A secuencia de pulsos de luz desencadeada pola unidade de control electrónico da cámara está sincronizada con precisión coa apertura/pechadura do obturador electrónico do chip. Realiza a lectura e conversión das cargas do sensor e diríxeas á unidade de análise e á interface de datos.
5. Unidade de computación
A unidade de computación pode gravar mapas de profundidade precisos. Un mapa de profundidade adoita ser unha imaxe en escala de grises, onde cada valor representa a distancia entre a superficie que reflicte a luz e a cámara. Para obter mellores resultados, adoita realizarse a calibración dos datos.
Como mide a distancia TOF?
A fonte de luz de iluminación é xeralmente modulada por pulsos de onda cadrada, porque é relativamente fácil de implementar con circuítos dixitais. Cada píxel da cámara de profundidade está composto por unha unidade fotosensible (como un fotodiodo), que pode converter a luz incidente en corrente eléctrica. A unidade fotosensible está conectada con varios interruptores de alta frecuencia (G1, G2 na figura de abaixo) para guiar a corrente a diferentes capacitores que poden almacenar cargas (S1, S2 na figura de abaixo).
Unha unidade de control da cámara acende e apaga a fonte de luz, enviando un pulso de luz. Ao mesmo momento, a unidade de control abre e pecha o obturador electrónico do chip. O cargo S0xerado deste xeito polo pulso luminoso almacénase no elemento fotosensible.
A continuación, a unidade de control acende e apaga a fonte de luz por segunda vez. Esta vez a persiana ábrese máis tarde, no momento no que se apaga a fonte de luz. O cargo S1agora xerado tamén se almacena no elemento fotosensible.
Debido a que a duración dun só pulso de luz é tan curta, este proceso repítese miles de veces ata alcanzar o tempo de exposición. A continuación lense os valores do sensor de luz e pódese calcular a distancia real a partir destes valores.
Teña en conta que a velocidade da luz é c, tpé a duración do pulso luminoso, S0representa a carga recollida polo obturador anterior, e S1representa a carga recollida polo obturador retardado, entón a distancia d pódese calcular coa seguinte fórmula:
A menor distancia medible é cando toda a carga se recolle en S0 durante o período de obturación anterior e non se recolle ningunha carga en S1 durante o período de obturación retardada, é dicir, S1 = 0. A substitución na fórmula dará a distancia mínima medible d=0.
A maior distancia medible é onde se recolle toda a carga en S1 e non se recolle ningunha carga en S0. A fórmula dá entón d = 0,5 xc × tp. Polo tanto, a distancia máxima medible está determinada polo ancho do pulso luminoso. Por exemplo, tp = 50 ns, substituíndo na fórmula anterior, a distancia máxima de medida d = 7,5 m.
Deseño de hardware e características do produto
Adopta a solución de hardware TOF máis avanzada do mundo; Láser seguro Clase I, alta resolución de píxeles, cámara de grao industrial, tamaño pequeno, pódese usar para a recollida de información de profundidade a longa distancia en interiores e exteriores.
Algoritmo de procesamento de imaxes
Usando o algoritmo de análise e procesamento de imaxes líder do mundo, ten unha gran capacidade de procesamento, ocupa menos recursos da CPU, ten alta precisión e boa compatibilidade.
Aplicacións
Cámaras industriais dixitais utilizadas principalmente en automatización de fábricas, navegación AGV, medición espacial, tráfico e transporte intelixentes (ITS) e ciencias médicas e da vida. A nosa exploración de área, exploración de liñas e cámaras de rede utilízanse amplamente na medición da posición e orientación de obxectos, a actividade do paciente e o seguimento do estado, o recoñecemento facial, o seguimento do tráfico, a inspección electrónica e de semicondutores, o reconto de persoas e a medición de filas e outros campos.
www.hampotech.com
fairy@hampotech.com
Hora de publicación: Mar-07-2023
