TOF 3DCamera
A TOF 3D kamera a legfejlettebb háromdimenziós képalkotási technológiával készült.A TOF (Time of Flight) mélységkamera a távolságérzékelő és 3D képalkotási technológia új generációja.Folyamatosan fényimpulzusokat küld a célpontnak, majd a szenzor segítségével veszi a tárgyról visszaérkező fényt, és a fényimpulzus repülési (oda-vissza) idejének érzékelésével kapja meg a céltárgy távolságát.
A TOF-kamerák általában a repülési idő módszerét használják a távolságmérésnél, vagyis ultrahanghullámok stb. használatakor ne felejts el mérni, és így jobban megértheted a távolságot.Ez a távolságmérés fénysugarakon keresztül is elvégezhető, így a tényleges használat előnyei még mindig nyilvánvalóak., ha ezt a kamerát használjuk, a méret képalkotással mérhető, ami nagyon kényelmes.Ez a felhasználási mód pedig a fényvisszaverődésen keresztül történik, a távolságot a visszatérési idő kiszámításával ismerhetjük meg, a szenzoron keresztül pedig megfelelőbb érzékelést kaphatunk.Az ilyen típusú kamera használatának előnye nyilvánvaló.Nem csak a pixelek magasabbak, hanem ennek a szenzornak a kiegészítése is valósághűbbé teheti a mérettérképen való felvételt, és nincs szükség mozgó alkatrészekre, jobb eredményt pedig csak méréssel lehet elérni.Gyakorlati alkalmazásokban nagyon előnyös, legyen szó pozicionálásról vagy mérésről, mindaddig, amíg van ilyen kamerája, több gép és berendezés szeme lehet a tényleges működés során, és valóban teljessé válik az automatikus működés.
A TOF kamerák automatikusan elkerülik a használat közbeni akadályokat.Az érzékelési teljesítmény révén hatékonyan megvalósítható az automatizálás alkalmazása, és a kamera használatának előnyei nyilvánvalóak.Nemcsak a mennyiséget és információkat tud időben ismerni, hanem a rakománykezelésben is, Az automatizálás fejlesztése hatékonyabb, felgyorsíthatja a hatékonyság javulását, és nagy előnyökre tehet szert távolságmérésben és képmegjelenítésben.Ennek a fényképezőgépnek a magja lehet.Jobb eredményt ad, és az impulzus triggerelésen keresztül pontosan ismerhető a célpont, nem csak nyomon követhető, hanem háromdimenziós modellezést is végezhet a képen, ami nagyon pontosnak mondható.
HogyanTOFKamerák Munka
A TOF kamerák aktív fényérzékelést használnak, és általában a következő részeket tartalmazzák:
1. Besugárzási egység
A besugárzó egységnek impulzusmodulálnia kell a fényforrást a kibocsátás előtt, és a modulált fényimpulzus-frekvencia elérheti a 100 MHz-et is.Ennek eredményeként a fényforrás több ezer alkalommal kapcsol be és ki a képrögzítés során.Minden fényimpulzus csak néhány nanomásodperc hosszú.A kamera expozíciós ideje paramétere határozza meg a képenkénti impulzusok számát.
A pontos mérések érdekében a fényimpulzusokat pontosan kell szabályozni, hogy pontosan azonos időtartamúak, emelkedési és esési idők legyenek.Mert még kis, mindössze egy nanoszekundumos eltérések is akár 15 cm-es távolságmérési hibákat okozhatnak.
Ilyen nagy modulációs frekvenciát és pontosságot csak kifinomult LED-ekkel vagy lézerdiódákkal lehet elérni.
Általában a besugárzási fényforrás az emberi szem számára láthatatlan infravörös fényforrás.
2. Optikai lencse
A visszavert fény összegyűjtésére és egy optikai szenzoron kép kialakítására szolgál.A közönséges optikai lencséktől eltérően azonban itt egy sávszűrőt kell hozzáadni annak biztosítására, hogy csak a fényforrással megegyező hullámhosszú fény jusson be.Ennek célja az inkoherens fényforrások elnyomása a zaj csökkentése érdekében, miközben megakadályozza, hogy a fényérzékeny érzékelő túlexponálódjon a külső fény interferencia miatt.
3. Képalkotó érzékelő
A TOF kamera magja.Az érzékelő felépítése hasonló a hagyományos képérzékelőkéhez, de összetettebb, mint egy képérzékelőé.2 vagy több redőnyt tartalmaz a különböző időpontokban visszavert fény mintavételéhez.Ezért a TOF chip pixelje sokkal nagyobb, mint az általános képérzékelő pixelmérete, általában 100 um körüli.
4. Vezérlőegység
A kamera elektronikus vezérlőegysége által kiváltott fényimpulzusok sorozata pontosan szinkronizálva van a chip elektronikus redőnyének nyitásával/zárásával.Végrehajtja az érzékelő töltéseinek kiolvasását és átalakítását, és az elemző egységhez és az adatinterfészhez irányítja.
5. Számítási egység
A számítási egység pontos mélységtérképeket tud rögzíteni.A mélységtérkép általában egy szürkeárnyalatos kép, ahol minden érték a fényvisszaverő felület és a kamera közötti távolságot jelenti.A jobb eredmények érdekében általában adatkalibrációt végeznek.
Hogyan méri a TOF a távolságot?
A megvilágító fényforrást általában négyszöghullám-impulzusok modulálják, mivel viszonylag könnyen megvalósítható digitális áramkörökkel.A mélységkamera minden képpontja egy fényérzékeny egységből (például fotodiódából) áll, amely képes átalakítani a beeső fényt elektromos árammá.A fényérzékeny egység több nagyfrekvenciás kapcsolóval van összekötve (G1, G2 az alábbi ábrán), hogy az áramot különböző kondenzátorokba irányítsák, amelyek töltést tárolhatnak (S1, S2 az alábbi ábrán).
A kamera vezérlőegysége be- és kikapcsolja a fényforrást, és fényimpulzust bocsát ki.Ugyanebben a pillanatban a vezérlőegység kinyitja és bezárja a chipen lévő elektronikus redőnyt.A vád S0A fényimpulzus által ily módon generált a fényérzékeny elemen tárolódik.
Ezután a vezérlőegység másodszor is be- és kikapcsolja a fényforrást.Ezúttal a redőny később nyílik ki, abban az időpontban, amikor a fényforrás ki van kapcsolva.A vád S1most generált is a fényérzékeny elemen tárolódik.
Mivel egyetlen fényimpulzus időtartama nagyon rövid, ez a folyamat ezerszer megismétlődik, amíg el nem éri az expozíciós időt.Ezután a fényérzékelőben lévő értékek leolvashatók, és ezekből az értékekből kiszámítható a tényleges távolság.
Figyeljük meg, hogy a fénysebesség c, tpa fényimpulzus időtartama, S0a korábbi redőny által összegyűjtött töltést jelenti, és S1a késleltetett redőny által összegyűjtött töltést jelenti, akkor a d távolság a következő képlettel számítható ki:
A legkisebb mérhető távolság az, amikor az összes töltés összegyűlik S0-ban a korábbi záridő alatt, és S1-ben nincs töltés a késleltetett záridő alatt, azaz S1 = 0. A képletbe behelyettesítve a legkisebb mérhető távolságot kapjuk d=0.
A legnagyobb mérhető távolság az, ahol az összes töltést S1-ben gyűjtik, és az S0-ban egyáltalán nem gyűjtenek díjat.A képlet ekkor d = 0,5 xc × tp értéket ad.A legnagyobb mérhető távolságot ezért a fényimpulzus szélessége határozza meg.Például tp = 50 ns, a fenti képletbe behelyettesítve a maximális mérési távolság d = 7,5 m.
Hardver tervezés és termékjellemzők
Használja a világ legfejlettebb TOF hardvermegoldását;I. osztályú biztonságos lézer, nagy pixel felbontású, ipari minőségű kamera, kis méretű, beltéri és kültéri nagy távolságú mélységi információgyűjtésre használható.
Képfeldolgozó algoritmus
A világ vezető képfeldolgozó és elemző algoritmusát használva erős feldolgozási képességgel rendelkezik, kevesebb CPU-erőforrást foglal el, nagy pontossággal és jó kompatibilitással rendelkezik.
Alkalmazások
Digitális ipari kamerák, amelyeket főként gyárautomatizálásban, AGV-navigációban, űrmérésben, intelligens közlekedésben és szállításban (ITS), valamint az orvostudományban és az élettudományokban használnak.Területi letapogatás, vonalszkennelés és hálózati kameráink széles körben használatosak az objektum pozíció- és tájolásmérésében, a páciens aktivitásának és állapotának monitorozásában, az arcfelismerésben, a forgalomfigyelésben, az elektronikus és félvezető-ellenőrzésben, az emberszámlálásban és a sormérésben és egyéb területeken.
www.hampotech.com
fairy@hampotech.com
Feladás időpontja: 2023-07-07
