TOF 3DCamera
La fotocamera TOF 3D è costruita con la più avanzata tecnologia di imaging tridimensionale. La fotocamera di profondità TOF (Time of Flight) è una nuova generazione di prodotti con tecnologia di rilevamento della distanza e imaging 3D. Invia continuamente impulsi luminosi al bersaglio, quindi utilizza il sensore per ricevere la luce restituita dall'oggetto e ottiene la distanza dell'oggetto target rilevando il tempo di volo (andata e ritorno) dell'impulso luminoso.
Le fotocamere TOF di solito utilizzano il metodo del tempo di volo nella misurazione della distanza, ovvero quando si utilizzano onde ultrasoniche, ecc., Ricordarsi di misurare e sarà possibile comprendere ulteriormente la distanza. Questa misurazione della distanza può essere effettuata tramite fasci luminosi, quindi i vantaggi nell'uso reale sono ancora molto evidenti. , quando si utilizza questa fotocamera, la dimensione può essere misurata mediante imaging, il che è molto conveniente. E questo modo di utilizzo avviene attraverso la riflessione della luce, si può conoscere la distanza calcolando il tempo di ritorno, e attraverso il sensore si può ottenere una percezione più adeguata. Il vantaggio di utilizzare questo tipo di fotocamera è molto evidente. Non solo i pixel sono più alti, ma anche l'aggiunta di questo sensore può rendere più realistica l'acquisizione sulla mappa dimensionale, non c'è bisogno di parti in movimento e risultati migliori si ottengono solo misurando. È molto vantaggioso nelle applicazioni pratiche, sia che si tratti di posizionamento o misurazione, purché si disponga di questo tipo di fotocamera, è possibile diventare gli occhi di più macchinari e apparecchiature durante il funzionamento reale e completare veramente l'operazione automatica.
Le telecamere TOF possono evitare automaticamente gli ostacoli durante l'uso. Attraverso le prestazioni di rilevamento, l'uso dell'automazione può essere realizzato in modo efficace e i vantaggi dell'utilizzo di questa fotocamera sono molto evidenti. Non solo può conoscere il volume e le informazioni nel tempo, ma anche nella movimentazione del carico. Il miglioramento dell'automazione è più efficiente, può accelerare il miglioramento dell'efficienza e può ottenere grandi vantaggi nella misurazione della distanza e nella presentazione delle immagini. Il nucleo di questa fotocamera può. Presenta risultati migliori e, attraverso l'attivazione dell'impulso, è possibile conoscere il bersaglio dettagliato, non solo è possibile tracciarlo, ma è anche possibile eseguire una modellazione tridimensionale sull'immagine, che si può dire che sia molto accurata.
ComeTOFLe fotocamere funzionano
Le telecamere TOF utilizzano il rilevamento attivo della luce e solitamente includono le seguenti parti:
1. Unità di irradiazione
L'unità di irradiazione deve modulare a impulsi la sorgente luminosa prima di emetterla e la frequenza dell'impulso luminoso modulato può arrivare fino a 100 MHz. Di conseguenza, la sorgente luminosa viene accesa e spenta migliaia di volte durante l'acquisizione dell'immagine. Ogni impulso luminoso dura solo pochi nanosecondi. Il parametro del tempo di esposizione della fotocamera determina il numero di impulsi per immagine.
Per ottenere misurazioni accurate, gli impulsi luminosi devono essere controllati con precisione per avere esattamente la stessa durata, tempo di salita e tempo di discesa. Perché anche piccole deviazioni di un solo nanosecondo possono causare errori di misurazione della distanza fino a 15 cm.
Frequenze di modulazione e precisione così elevate possono essere raggiunte solo con sofisticati LED o diodi laser.
Generalmente, la sorgente luminosa di irradiazione è una sorgente luminosa a infrarossi invisibile all'occhio umano.
2. Lente ottica
Viene utilizzato per raccogliere la luce riflessa e formare un'immagine su un sensore ottico. Tuttavia, a differenza delle normali lenti ottiche, qui è necessario aggiungere un filtro passa-banda per garantire che possa entrare solo la luce con la stessa lunghezza d'onda della sorgente di illuminazione. Lo scopo è quello di sopprimere le sorgenti luminose incoerenti per ridurre il rumore, evitando al contempo la sovraesposizione del sensore fotosensibile a causa dell'interferenza della luce esterna.
3. Sensore di immagine
Il cuore della fotocamera TOF. La struttura del sensore è simile a quella di un normale sensore di immagine, ma è più complessa di un sensore di immagine. Contiene 2 o più otturatori per campionare la luce riflessa in momenti diversi. Pertanto, il pixel del chip TOF è molto più grande della dimensione dei pixel del sensore di immagine generale, generalmente intorno a 100um.
4. Unità di controllo
La sequenza degli impulsi luminosi attivati dall'unità di controllo elettronica della fotocamera è perfettamente sincronizzata con l'apertura/chiusura dell'otturatore elettronico del chip. Esegue la lettura e la conversione delle cariche del sensore e le indirizza all'unità di analisi e all'interfaccia dati.
5. Unità di calcolo
L'unità di calcolo può registrare precise mappe di profondità. Una mappa di profondità è solitamente un'immagine in scala di grigi, in cui ciascun valore rappresenta la distanza tra la superficie che riflette la luce e la fotocamera. Per ottenere risultati migliori, di solito viene eseguita la calibrazione dei dati.
Come fa il TOF a misurare la distanza?
La sorgente luminosa di illuminazione è generalmente modulata da impulsi ad onda quadra, perché è relativamente facile da implementare con circuiti digitali. Ogni pixel della fotocamera di profondità è composto da un'unità fotosensibile (come un fotodiodo), che può convertire la luce incidente in corrente elettrica. L'unità fotosensibile è collegata a più interruttori ad alta frequenza (G1, G2 nella figura seguente) per guidare la corrente in diversi condensatori che possono immagazzinare cariche (S1, S2 nella figura seguente).
Un'unità di controllo sulla telecamera accende e spegne la sorgente luminosa, emettendo un impulso di luce. Nello stesso momento, l'unità di controllo apre e chiude l'otturatore elettronico sul chip. L'accusa S0generato in questo modo dall'impulso luminoso viene immagazzinato sull'elemento fotosensibile.
Successivamente la centralina accende e spegne la sorgente luminosa una seconda volta. Questa volta l'otturatore si apre più tardi, nel momento in cui la fonte di luce viene spenta. L'accusa S1ora generato viene memorizzato anche sull'elemento fotosensibile.
Poiché la durata di un singolo impulso luminoso è così breve, questo processo viene ripetuto migliaia di volte fino al raggiungimento del tempo di esposizione. Successivamente vengono letti i valori nel sensore di luce e da questi valori è possibile calcolare la distanza effettiva.
Si noti che la velocità della luce è c, tpè la durata dell'impulso luminoso, S0rappresenta la carica raccolta dall'otturatore precedente, e S1rappresenta la carica raccolta dalla tapparella ritardata, quindi la distanza d può essere calcolata con la seguente formula:
La distanza misurabile più piccola si ha quando tutta la carica viene raccolta in S0 durante il periodo di otturatore precedente e nessuna carica viene raccolta in S1 durante il periodo di otturatore ritardato, ovvero S1 = 0. La sostituzione nella formula darà la distanza minima misurabile d=0.
La distanza misurabile più grande è quella in cui tutta la carica viene raccolta in S1 e nessuna carica viene raccolta in S0. La formula produce quindi d = 0,5 xc × tp. La distanza massima misurabile è quindi determinata dall'ampiezza dell'impulso luminoso. Ad esempio, tp = 50 ns, sostituendo nella formula precedente la distanza massima di misurazione d = 7,5 m.
Progettazione dell'hardware e caratteristiche del prodotto
Adotta la soluzione hardware TOF più avanzata al mondo; Laser sicuro di classe I, alta risoluzione pixel, fotocamera di livello industriale, dimensioni ridotte, può essere utilizzato per la raccolta di informazioni sulla profondità a lunga distanza in interni ed esterni.
Algoritmo di elaborazione delle immagini
Utilizzando l'algoritmo di elaborazione e analisi delle immagini leader a livello mondiale, ha una forte capacità di elaborazione, occupa meno risorse della CPU, ha un'elevata precisione e una buona compatibilità.
Applicazioni
Telecamere industriali digitali utilizzate principalmente nell'automazione industriale, nella navigazione AGV, nella misurazione dello spazio, nel traffico e nei trasporti intelligenti (ITS) e nelle scienze mediche e della vita. Le nostre telecamere di rete e di scansione di area e di linea sono ampiamente utilizzate nella misurazione della posizione e dell'orientamento degli oggetti, nel monitoraggio dell'attività e dello stato dei pazienti, nel riconoscimento facciale, nel monitoraggio del traffico, nell'ispezione elettronica e dei semiconduttori, nel conteggio delle persone e nella misurazione delle code e in altri campi.
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Orario di pubblicazione: 07-marzo-2023
