टीओएफ कैमरा क्या है? और यह कैसे काम करता है?

टीओएफ 3डीCअमेरा

टीओएफ 3डी कैमरा सबसे उन्नत त्रि-आयामी इमेजिंग तकनीक के साथ बनाया गया है। टीओएफ (उड़ान का समय) गहराई वाला कैमरा दूरी का पता लगाने और 3डी इमेजिंग प्रौद्योगिकी उत्पादों की एक नई पीढ़ी है। यह लगातार प्रकाश स्पंदों को लक्ष्य तक भेजता है, और फिर वस्तु से वापस आने वाले प्रकाश को प्राप्त करने के लिए सेंसर का उपयोग करता है, और प्रकाश स्पंदन की उड़ान (राउंड-ट्रिप) समय का पता लगाकर लक्ष्य वस्तु की दूरी प्राप्त करता है।

टीओएफ कैमरे आमतौर पर दूरी मापने में उड़ान के समय की विधि का उपयोग करते हैं, यानी, जब अल्ट्रासोनिक तरंगों आदि का उपयोग करते हैं, तो मापना याद रखें, और आप दूरी को और अधिक समझ सकते हैं। यह दूरी माप प्रकाश किरणों के माध्यम से किया जा सकता है, इसलिए वास्तविक उपयोग में लाभ अभी भी बहुत स्पष्ट हैं। , जब इस कैमरे का उपयोग किया जाता है, तो आकार को इमेजिंग द्वारा मापा जा सकता है, जो बहुत सुविधाजनक है। और उपयोग का यह तरीका प्रकाश प्रतिबिंब के माध्यम से है, वापसी समय की गणना करके दूरी ज्ञात की जा सकती है, और सेंसर के माध्यम से अधिक पर्याप्त धारणा प्राप्त की जा सकती है। इस प्रकार के कैमरे का उपयोग करने का लाभ बहुत स्पष्ट है। न केवल पिक्सेल अधिक हैं, बल्कि इस सेंसर के जुड़ने से आकार मानचित्र पर अधिग्रहण अधिक यथार्थवादी हो सकता है, और चलती भागों की कोई आवश्यकता नहीं है, और बेहतर परिणाम केवल माप द्वारा प्राप्त किए जा सकते हैं। यह व्यावहारिक अनुप्रयोगों में बहुत फायदेमंद है, चाहे वह स्थिति हो या माप, जब तक आपके पास इस प्रकार का कैमरा है, आप वास्तविक संचालन में अधिक मशीनरी और उपकरणों की आंखें बन सकते हैं, और वास्तव में स्वचालित संचालन को पूरा कर सकते हैं।

टीओएफ कैमरे स्वचालित रूप से उपयोग में आने वाली बाधाओं से बच सकते हैं। सेंसिंग प्रदर्शन के माध्यम से, स्वचालन के उपयोग को प्रभावी ढंग से महसूस किया जा सकता है, और इस कैमरे का उपयोग करने के फायदे बहुत स्पष्ट हैं। यह न केवल समय में मात्रा और जानकारी जान सकता है, बल्कि कार्गो हैंडलिंग में भी, स्वचालन का सुधार अधिक कुशल है, दक्षता में सुधार को गति दे सकता है, और दूरी माप और छवि प्रस्तुति में महान लाभ प्राप्त कर सकता है। इस कैमरे का मुख्य भाग हो सकता है. यह बेहतर परिणाम प्रस्तुत करता है, और पल्स ट्रिगरिंग के माध्यम से, आप विस्तृत लक्ष्य जान सकते हैं, न केवल ट्रैक कर सकते हैं, बल्कि चित्र पर त्रि-आयामी मॉडलिंग भी कर सकते हैं, जिसे बहुत सटीक कहा जा सकता है।

कैसेटीओएफकैमरे काम करते हैं

टीओएफ कैमरे सक्रिय प्रकाश पहचान का उपयोग करते हैं और इसमें आमतौर पर निम्नलिखित भाग शामिल होते हैं:

1. विकिरण इकाई

विकिरण इकाई को उत्सर्जित करने से पहले प्रकाश स्रोत को पल्स मॉड्यूलेट करने की आवश्यकता होती है, और मॉड्यूलेटेड प्रकाश पल्स आवृत्ति 100 मेगाहर्ट्ज तक हो सकती है। परिणामस्वरूप, छवि कैप्चर के दौरान प्रकाश स्रोत हजारों बार चालू और बंद होता है। प्रत्येक प्रकाश स्पंद केवल कुछ नैनोसेकंड लंबा होता है। कैमरे का एक्सपोज़र टाइम पैरामीटर प्रति छवि पल्स की संख्या निर्धारित करता है।

सटीक माप प्राप्त करने के लिए, प्रकाश स्पंदनों को सटीक रूप से नियंत्रित किया जाना चाहिए ताकि उनकी अवधि, वृद्धि का समय और गिरावट का समय बिल्कुल समान हो। क्योंकि केवल एक नैनोसेकंड का छोटा विचलन भी 15 सेमी तक की दूरी माप त्रुटियां उत्पन्न कर सकता है।

ऐसी उच्च मॉड्यूलेशन आवृत्तियों और परिशुद्धता को केवल परिष्कृत एलईडी या लेजर डायोड के साथ ही प्राप्त किया जा सकता है।

आम तौर पर, विकिरण प्रकाश स्रोत मानव आंखों के लिए अदृश्य एक अवरक्त प्रकाश स्रोत है।

2. ऑप्टिकल लेंस

इसका उपयोग परावर्तित प्रकाश को इकट्ठा करने और ऑप्टिकल सेंसर पर एक छवि बनाने के लिए किया जाता है। हालाँकि, सामान्य ऑप्टिकल लेंस के विपरीत, एक बैंडपास फिल्टर को यहां जोड़ने की आवश्यकता है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि रोशनी स्रोत के समान तरंग दैर्ध्य वाला प्रकाश ही प्रवेश कर सके। इसका उद्देश्य शोर को कम करने के लिए असंगत प्रकाश स्रोतों को दबाना है, जबकि बाहरी प्रकाश हस्तक्षेप के कारण प्रकाश संवेदनशील सेंसर को अत्यधिक उजागर होने से रोकना है।

3. इमेजिंग सेंसर

टीओएफ कैमरे का मूल। सेंसर की संरचना सामान्य इमेज सेंसर के समान है, लेकिन यह इमेज सेंसर की तुलना में अधिक जटिल है। इसमें अलग-अलग समय पर परावर्तित प्रकाश का नमूना लेने के लिए 2 या अधिक शटर होते हैं। इसलिए, टीओएफ चिप पिक्सेल सामान्य छवि सेंसर पिक्सेल आकार से बहुत बड़ा है, आमतौर पर लगभग 100um।

4. नियंत्रण इकाई

कैमरे की इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण इकाई द्वारा ट्रिगर किए गए प्रकाश स्पंदनों का क्रम चिप के इलेक्ट्रॉनिक शटर के खुलने/बंद होने के साथ सटीक रूप से सिंक्रनाइज़ होता है। यह सेंसर चार्ज का रीडआउट और रूपांतरण करता है और उन्हें विश्लेषण इकाई और डेटा इंटरफ़ेस पर निर्देशित करता है।

5. कंप्यूटिंग यूनिट

कंप्यूटिंग इकाई सटीक गहराई के नक्शे रिकॉर्ड कर सकती है। गहराई का नक्शा आमतौर पर एक ग्रेस्केल छवि होती है, जहां प्रत्येक मान प्रकाश-प्रतिबिंबित सतह और कैमरे के बीच की दूरी को दर्शाता है। बेहतर परिणाम प्राप्त करने के लिए, आमतौर पर डेटा अंशांकन किया जाता है।

टीओएफ दूरी कैसे मापता है?

रोशनी प्रकाश स्रोत आम तौर पर वर्गाकार तरंग दालों द्वारा नियंत्रित किया जाता है, क्योंकि डिजिटल सर्किट के साथ इसे लागू करना अपेक्षाकृत आसान है। डेप्थ कैमरे का प्रत्येक पिक्सेल एक फोटोसेंसिटिव यूनिट (जैसे फोटोडायोड) से बना होता है, जो आपतित प्रकाश को विद्युत धारा में परिवर्तित कर सकता है। फोटोसेंसिटिव इकाई विभिन्न कैपेसिटर में करंट को निर्देशित करने के लिए कई उच्च-आवृत्ति स्विच (नीचे दिए गए चित्र में G1, G2) से जुड़ी हुई है जो चार्ज को स्टोर कर सकती है (नीचे चित्र में S1, S2)।

कैमरे पर एक नियंत्रण इकाई प्रकाश स्रोत को चालू और बंद करती है, जिससे प्रकाश की एक पल्स निकलती है। उसी क्षण, नियंत्रण इकाई चिप पर लगे इलेक्ट्रॉनिक शटर को खोलती और बंद करती है। प्रभार₀इस प्रकार प्रकाश स्पंदन द्वारा उत्पन्न प्रकाशसंवेदनशील तत्व पर संग्रहित हो जाता है।

फिर, नियंत्रण इकाई प्रकाश स्रोत को दूसरी बार चालू और बंद करती है। इस बार शटर देर से खुलता है, उस समय जब प्रकाश स्रोत बंद होता है। प्रभार₁अब उत्पन्न भी प्रकाश संवेदनशील तत्व पर संग्रहीत है।

चूँकि एकल प्रकाश स्पंदन की अवधि इतनी कम होती है, इस प्रक्रिया को एक्सपोज़र समय तक पहुंचने तक हजारों बार दोहराया जाता है। फिर प्रकाश संवेदक में मान पढ़े जाते हैं और इन मानों से वास्तविक दूरी की गणना की जा सकती है।

ध्यान दें कि प्रकाश की गति c, t है_pप्रकाश नाड़ी की अवधि है, एस₀पहले शटर द्वारा एकत्रित चार्ज का प्रतिनिधित्व करता है, और एस₁विलंबित शटर द्वारा एकत्रित चार्ज का प्रतिनिधित्व करता है, तो दूरी d की गणना निम्न सूत्र द्वारा की जा सकती है:

सबसे छोटी मापने योग्य दूरी तब होती है जब पिछली शटर अवधि के दौरान सारा चार्ज S0 में एकत्र किया जाता है और विलंबित शटर अवधि के दौरान S1 में कोई चार्ज एकत्र नहीं किया जाता है, यानी S1 = 0. सूत्र में प्रतिस्थापित करने पर न्यूनतम मापने योग्य दूरी d=0 मिलेगी।

सबसे बड़ी मापने योग्य दूरी वह है जहां सारा चार्ज S1 में एकत्र किया जाता है और S0 में कोई चार्ज एकत्र नहीं किया जाता है। तब सूत्र से d = 0.5 xc × tp प्राप्त होता है। इसलिए अधिकतम मापने योग्य दूरी प्रकाश पल्स चौड़ाई द्वारा निर्धारित की जाती है। उदाहरण के लिए, tp = 50 ns, उपरोक्त सूत्र में प्रतिस्थापित करते हुए, अधिकतम माप दूरी d = 7.5m है।

हार्डवेयर डिज़ाइन और उत्पाद सुविधाएँ

दुनिया में सबसे उन्नत टीओएफ हार्डवेयर समाधान अपनाएं; क्लास I सुरक्षित लेजर, उच्च पिक्सेल रिज़ॉल्यूशन, औद्योगिक-ग्रेड कैमरा, छोटे आकार, का उपयोग इनडोर और आउटडोर लंबी दूरी की गहराई से जानकारी संग्रह के लिए किया जा सकता है।

छवि प्रसंस्करण एल्गोरिथ्म

दुनिया की अग्रणी छवि प्रसंस्करण और विश्लेषण एल्गोरिदम का उपयोग करते हुए, इसमें मजबूत प्रसंस्करण क्षमता है, कम सीपीयू संसाधन लगते हैं, उच्च सटीकता और अच्छी संगतता है।

अनुप्रयोग

डिजिटल औद्योगिक कैमरे मुख्य रूप से फ़ैक्टरी स्वचालन, एजीवी नेविगेशन, अंतरिक्ष माप, बुद्धिमान यातायात और परिवहन (आईटीएस), और चिकित्सा और जीवन विज्ञान में उपयोग किए जाते हैं। हमारे क्षेत्र स्कैन, लाइन स्कैन और नेटवर्क कैमरे व्यापक रूप से वस्तु स्थिति और अभिविन्यास माप, रोगी गतिविधि और स्थिति निगरानी, ​​चेहरे की पहचान, यातायात निगरानी, ​​​​इलेक्ट्रॉनिक और अर्धचालक निरीक्षण, लोगों की गिनती और कतार माप और अन्य क्षेत्रों में उपयोग किए जाते हैं।

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