TOF કેમેરા શું છે?અને તે કેવી રીતે કામ કરે છે?

TOF 3DCઅમેરા

TOF 3D કેમેરા સૌથી અદ્યતન ત્રિ-પરિમાણીય ઇમેજિંગ ટેક્નોલોજી સાથે બનેલ છે.TOF (ટાઈમ ઓફ ફ્લાઇટ) ડેપ્થ કેમેરા એ અંતર શોધ અને 3D ઇમેજિંગ ટેકનોલોજી ઉત્પાદનોની નવી પેઢી છે.તે સતત લક્ષ્ય પર પ્રકાશ પલ્સ મોકલે છે, અને પછી પદાર્થમાંથી પાછો આવેલો પ્રકાશ મેળવવા માટે સેન્સરનો ઉપયોગ કરે છે, અને પ્રકાશ પલ્સનો ફ્લાઇટ (રાઉન્ડ-ટ્રીપ) સમય શોધીને લક્ષ્ય પદાર્થનું અંતર મેળવે છે.

TOF કેમેરા સામાન્ય રીતે અંતર માપણીમાં સમય-ઓફ-ફ્લાઇટ પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરે છે, એટલે કે, અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો વગેરેનો ઉપયોગ કરતી વખતે, માપવાનું યાદ રાખો, અને તમે અંતરને વધુ સમજી શકો છો.આ અંતર માપન પ્રકાશ બીમ દ્વારા કરી શકાય છે, તેથી વાસ્તવિક ઉપયોગના ફાયદા હજુ પણ ખૂબ જ સ્પષ્ટ છે., જ્યારે આ કેમેરાનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, ત્યારે ઇમેજિંગ દ્વારા કદ માપી શકાય છે, જે ખૂબ અનુકૂળ છે.અને ઉપયોગની આ રીત પ્રકાશના પ્રતિબિંબ દ્વારા છે, વળતરના સમયની ગણતરી કરીને અંતર જાણી શકાય છે, અને સેન્સર દ્વારા વધુ પર્યાપ્ત ખ્યાલ મેળવી શકાય છે.આ પ્રકારના કેમેરાનો ઉપયોગ કરવાનો ફાયદો ખૂબ જ સ્પષ્ટ છે.માત્ર પિક્સેલ્સ જ વધારે નથી, પરંતુ આ સેન્સરનો ઉમેરો પણ કદના નકશા પરના સંપાદનને વધુ વાસ્તવિક બનાવી શકે છે, અને ભાગોને ખસેડવાની જરૂર નથી, અને માત્ર માપવાથી જ વધુ સારા પરિણામો મેળવી શકાય છે.પ્રેક્ટિકલ એપ્લીકેશનમાં તે ખૂબ ફાયદાકારક છે, પછી ભલે તે પોઝિશનિંગ હોય કે માપન, જ્યાં સુધી તમારી પાસે આ પ્રકારનો કૅમેરો હોય, તમે વાસ્તવિક ઑપરેશનમાં વધુ મશીનરી અને સાધનોની આંખો બની શકો છો અને ખરેખર ઑટોમેટિક ઑપરેશન પૂર્ણ કરી શકો છો.

TOF કેમેરા આપમેળે ઉપયોગમાં આવતા અવરોધોને ટાળી શકે છે.સેન્સિંગ પર્ફોર્મન્સ દ્વારા, ઓટોમેશનનો ઉપયોગ અસરકારક રીતે કરી શકાય છે, અને આ કેમેરાનો ઉપયોગ કરવાના ફાયદા ખૂબ જ સ્પષ્ટ છે.તે માત્ર સમયસર વોલ્યુમ અને માહિતી જ નહીં, પણ કાર્ગો હેન્ડલિંગમાં પણ જાણી શકે છે, ઓટોમેશનની સુધારણા વધુ કાર્યક્ષમ છે, કાર્યક્ષમતામાં સુધારો ઝડપી કરી શકે છે, અને અંતર માપન અને છબી પ્રસ્તુતિમાં મહાન લાભો મેળવી શકે છે.આ કેમેરાની કોર કરી શકે છે.તે વધુ સારા પરિણામો રજૂ કરે છે, અને પલ્સ ટ્રિગરિંગ દ્વારા, તમે વિગતવાર લક્ષ્યને જાણી શકો છો, માત્ર ટ્રેક કરી શકતા નથી, પણ ચિત્ર પર ત્રિ-પરિમાણીય મોડેલિંગ પણ કરી શકો છો, જે ખૂબ જ સચોટ કહી શકાય.

કેવી રીતેTOFકેમેરા વર્ક

TOF કેમેરા સક્રિય પ્રકાશ શોધનો ઉપયોગ કરે છે અને સામાન્ય રીતે નીચેના ભાગોનો સમાવેશ કરે છે:

1. ઇરેડિયેશન યુનિટ

ઇરેડિયેશન યુનિટને ઉત્સર્જન કરતા પહેલા પ્રકાશ સ્ત્રોતને પલ્સ મોડ્યુલેટ કરવાની જરૂર છે, અને મોડ્યુલેટેડ લાઇટ પલ્સ ફ્રીક્વન્સી 100MHz જેટલી ઊંચી હોઈ શકે છે.પરિણામે, ઇમેજ કેપ્ચર દરમિયાન હજારો વખત પ્રકાશ સ્ત્રોત ચાલુ અને બંધ થાય છે.દરેક લાઇટ પલ્સ માત્ર થોડી નેનોસેકન્ડ લાંબી હોય છે.કેમેરાના એક્સપોઝર ટાઈમ પેરામીટર પ્રતિ ઈમેજની સંખ્યા નક્કી કરે છે.

સચોટ માપન હાંસલ કરવા માટે, પ્રકાશના સ્પંદનો બરાબર એ જ સમયગાળો, ઉદય સમય અને પતનનો સમય હોય તે માટે ચોક્કસ રીતે નિયંત્રિત હોવું જોઈએ.કારણ કે માત્ર એક નેનોસેકન્ડના નાના વિચલનો પણ 15 સેમી સુધીની અંતર માપણીની ભૂલો પેદા કરી શકે છે.

આવી ઉચ્ચ મોડ્યુલેશન ફ્રીક્વન્સીઝ અને ચોકસાઇ માત્ર અત્યાધુનિક LEDs અથવા લેસર ડાયોડ વડે જ પ્રાપ્ત કરી શકાય છે.

સામાન્ય રીતે, ઇરેડિયેશન લાઇટ સ્ત્રોત એ ઇન્ફ્રારેડ પ્રકાશ સ્ત્રોત છે જે માનવ આંખ માટે અદ્રશ્ય છે.

2. ઓપ્ટિકલ લેન્સ

તેનો ઉપયોગ પ્રતિબિંબિત પ્રકાશને એકત્ર કરવા અને ઓપ્ટિકલ સેન્સર પર છબી બનાવવા માટે થાય છે.જો કે, સામાન્ય ઓપ્ટિકલ લેન્સીસથી વિપરીત, બેન્ડપાસ ફિલ્ટર અહીં ઉમેરવાની જરૂર છે જેથી તે સુનિશ્ચિત કરી શકાય કે પ્રકાશના સ્ત્રોત જેટલી જ તરંગલંબાઇ સાથેનો પ્રકાશ જ પ્રવેશી શકે.આનો હેતુ અવાજ ઘટાડવા માટે અસંગત પ્રકાશ સ્ત્રોતોને દબાવવાનો છે, જ્યારે બાહ્ય પ્રકાશની દખલગીરીને કારણે પ્રકાશસંવેદનશીલ સેન્સરને વધુ પડતા એક્સપોઝ થવાથી અટકાવવાનો છે.

3. ઇમેજિંગ સેન્સર

TOF કેમેરાનો મુખ્ય ભાગ.સેન્સરનું માળખું સામાન્ય ઇમેજ સેન્સર જેવું જ છે, પરંતુ તે ઇમેજ સેન્સર કરતાં વધુ જટિલ છે.તે જુદા જુદા સમયે પ્રતિબિંબિત પ્રકાશના નમૂના માટે 2 અથવા વધુ શટર ધરાવે છે.તેથી, TOF ચિપ પિક્સેલ સામાન્ય ઇમેજ સેન્સર પિક્સેલ કદ કરતાં ઘણું મોટું છે, સામાન્ય રીતે લગભગ 100um.

4. નિયંત્રણ એકમ

કેમેરાના ઈલેક્ટ્રોનિક કંટ્રોલ યુનિટ દ્વારા ટ્રિગર થતા પ્રકાશ પલ્સનો ક્રમ ચિપના ઈલેક્ટ્રોનિક શટરના ઓપનિંગ/ક્લોઝિંગ સાથે ચોક્કસ રીતે સિંક્રનાઈઝ થાય છે.તે સેન્સર ચાર્જનું રીડઆઉટ અને રૂપાંતર કરે છે અને તેમને વિશ્લેષણ એકમ અને ડેટા ઇન્ટરફેસ પર નિર્દેશિત કરે છે.

5. કમ્પ્યુટિંગ એકમ

કમ્પ્યુટિંગ એકમ ચોક્કસ ઊંડાઈના નકશા રેકોર્ડ કરી શકે છે.ઊંડાઈનો નકશો સામાન્ય રીતે ગ્રેસ્કેલ ઇમેજ હોય ​​છે, જ્યાં દરેક મૂલ્ય પ્રકાશ-પ્રતિબિંબિત સપાટી અને કેમેરા વચ્ચેનું અંતર દર્શાવે છે.વધુ સારા પરિણામો મેળવવા માટે, ડેટા કેલિબ્રેશન સામાન્ય રીતે કરવામાં આવે છે.

TOF અંતર કેવી રીતે માપે છે?

રોશની પ્રકાશ સ્ત્રોત સામાન્ય રીતે ચોરસ તરંગ પલ્સ દ્વારા મોડ્યુલેટ કરવામાં આવે છે, કારણ કે તે ડિજિટલ સર્કિટ સાથે અમલમાં મૂકવું પ્રમાણમાં સરળ છે.ડેપ્થ કેમેરાનો દરેક પિક્સેલ ફોટોસેન્સિટિવ યુનિટ (જેમ કે ફોટોોડિયોડ)થી બનેલો છે, જે ઘટના પ્રકાશને ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહમાં રૂપાંતરિત કરી શકે છે.પ્રકાશસંવેદનશીલ એકમ બહુવિધ ઉચ્ચ-આવર્તન સ્વીચો સાથે જોડાયેલ છે (નીચેની આકૃતિમાં G1, G2) વર્તમાનને વિવિધ કેપેસિટર્સમાં માર્ગદર્શન આપવા માટે કે જે ચાર્જ સંગ્રહિત કરી શકે છે (નીચેની આકૃતિમાં S1, S2).

કેમેરા પરનું કંટ્રોલ યુનિટ પ્રકાશનો પલ્સ મોકલીને પ્રકાશ સ્ત્રોતને ચાલુ અને બંધ કરે છે.તે જ ક્ષણે, કંટ્રોલ યુનિટ ચિપ પર ઇલેક્ટ્રોનિક શટર ખોલે છે અને બંધ કરે છે.ચાર્જ એસ₀પ્રકાશ પલ્સ દ્વારા આ રીતે ઉત્પન્ન થયેલ પ્રકાશસંવેદનશીલ તત્વ પર સંગ્રહિત થાય છે.

પછી, કંટ્રોલ યુનિટ બીજી વખત પ્રકાશ સ્ત્રોતને ચાલુ અને બંધ કરે છે.આ વખતે શટર પાછળથી ખુલે છે, તે સમયે જ્યારે પ્રકાશ સ્ત્રોત બંધ હોય.ચાર્જ એસ₁હવે જનરેટ થયેલ ફોટોસેન્સિટિવ તત્વ પર પણ સંગ્રહિત થાય છે.

કારણ કે એક પ્રકાશ પલ્સનો સમયગાળો એટલો ટૂંકો છે, એક્સપોઝરનો સમય ન આવે ત્યાં સુધી આ પ્રક્રિયા હજારો વખત પુનરાવર્તિત થાય છે.પછી પ્રકાશ સેન્સરમાંના મૂલ્યો વાંચવામાં આવે છે અને આ મૂલ્યોમાંથી વાસ્તવિક અંતરની ગણતરી કરી શકાય છે.

નોંધ કરો કે પ્રકાશની ઝડપ c, t છે_pપ્રકાશ પલ્સનો સમયગાળો છે, એસ₀અગાઉના શટર દ્વારા એકત્રિત કરાયેલા ચાર્જનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે અને એસ₁વિલંબિત શટર દ્વારા એકત્રિત કરાયેલા ચાર્જનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે, પછી અંતર d ની ગણતરી નીચેના સૂત્ર દ્વારા કરી શકાય છે:

સૌથી નાનું માપી શકાય તેવું અંતર એ છે જ્યારે અગાઉના શટર સમયગાળા દરમિયાન S0 માં તમામ ચાર્જ એકત્રિત કરવામાં આવે છે અને વિલંબિત શટર સમયગાળા દરમિયાન S1 માં કોઈ ચાર્જ લેવામાં આવતો નથી, એટલે કે S1 = 0. ફોર્મ્યુલામાં બદલવાથી લઘુત્તમ માપી શકાય તેવું અંતર d=0 મળશે.

સૌથી મોટું માપી શકાય તેવું અંતર એ છે કે જ્યાં તમામ ચાર્જ S1 માં એકત્રિત કરવામાં આવે છે અને S0 માં બિલકુલ ચાર્જ લેવામાં આવતો નથી.પછી સૂત્ર d = 0.5 xc × tp આપે છે.તેથી મહત્તમ માપી શકાય તેવું અંતર પ્રકાશ પલ્સ પહોળાઈ દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.ઉદાહરણ તરીકે, tp = 50 ns, ઉપરોક્ત સૂત્રમાં બદલીને, મહત્તમ માપન અંતર d = 7.5m.

હાર્ડવેર ડિઝાઇન અને ઉત્પાદન સુવિધાઓ

વિશ્વના સૌથી અદ્યતન TOF હાર્ડવેર સોલ્યુશનને અપનાવો;વર્ગ I સુરક્ષિત લેસર, ઉચ્ચ પિક્સેલ રીઝોલ્યુશન, ઔદ્યોગિક-ગ્રેડ કેમેરા, નાના કદનો ઉપયોગ ઇન્ડોર અને આઉટડોર લાંબા-અંતરની ઊંડાઈ માહિતી સંગ્રહ માટે કરી શકાય છે.

ઇમેજ પ્રોસેસિંગ અલ્ગોરિધમ

વિશ્વના અગ્રણી ઇમેજ પ્રોસેસિંગ અને એનાલિસિસ અલ્ગોરિધમનો ઉપયોગ કરીને, તે મજબૂત પ્રોસેસિંગ ક્ષમતા ધરાવે છે, ઓછા CPU સંસાધનો લે છે, ઉચ્ચ સચોટતા અને સારી સુસંગતતા ધરાવે છે.

અરજીઓ

ડિજિટલ ઔદ્યોગિક કેમેરાનો મુખ્યત્વે ફેક્ટરી ઓટોમેશન, AGV નેવિગેશન, સ્પેસ મેઝરમેન્ટ, ઇન્ટેલિજન્ટ ટ્રાફિક એન્ડ ટ્રાન્સપોર્ટેશન (ITS) અને મેડિકલ અને લાઇફ સાયન્સમાં ઉપયોગ થાય છે.અમારા એરિયા સ્કેન, લાઇન સ્કેન અને નેટવર્ક કેમેરાનો વ્યાપકપણે ઑબ્જેક્ટ પોઝિશન અને ઓરિએન્ટેશન મેઝરમેન્ટ, પેશન્ટ એક્ટિવિટી અને સ્ટેટસ મોનિટરિંગ, ફેસ રેકગ્નિશન, ટ્રાફિક મોનિટરિંગ, ઇલેક્ટ્રોનિક અને સેમિકન્ડક્ટર ઇન્સ્પેક્શન, લોકોની ગણતરી અને કતાર માપન અને અન્ય ક્ષેત્રોમાં વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે.

www.hampotech.com

fairy@hampotech.com