ກ້ອງ TOF ແມ່ນຫຍັງ? ແລະມັນເຮັດວຽກແນວໃດ?

TOF 3DCອາເມຣາ

ກ້ອງ TOF 3D ສ້າງຂຶ້ນດ້ວຍເທັກໂນໂລຍີການຖ່າຍຮູບສາມມິຕິທີ່ກ້າວໜ້າທີ່ສຸດ. ກ້ອງຖ່າຍຮູບຄວາມເລິກຂອງ TOF (Time of Flight) ແມ່ນການຜະລິດໃໝ່ຂອງການກວດຫາໄລຍະໄກ ແລະ ຜະລິດຕະພັນເຕັກໂນໂລຊີການຖ່າຍຮູບ 3 ມິຕິ. ມັນສົ່ງກຳມະຈອນແສງສະຫວ່າງໄປຫາເປົ້າໝາຍຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນໃຊ້ເຊັນເຊີເພື່ອຮັບແສງທີ່ສົ່ງຄືນຈາກວັດຖຸ, ແລະໄດ້ຮັບໄລຍະຫ່າງຂອງວັດຖຸເປົ້າໝາຍໂດຍການກວດຈັບເວລາບິນ (ໄປມາ) ຂອງກຳມະຈອນແສງສະຫວ່າງ.

ກ້ອງຖ່າຍຮູບ TOF ປົກກະຕິແລ້ວໃຊ້ວິທີການເວລາຂອງການບິນໃນການວັດແທກໄລຍະທາງ, ນັ້ນແມ່ນ, ເມື່ອນໍາໃຊ້ຄື້ນ ultrasonic, ແລະອື່ນໆ, ຈື່ຈໍາທີ່ຈະວັດແທກ, ແລະທ່ານສາມາດເຂົ້າໃຈໄລຍະທາງຕື່ມອີກ. ການວັດແທກໄລຍະຫ່າງນີ້ສາມາດປະຕິບັດໄດ້ໂດຍຜ່ານສາຍແສງສະຫວ່າງ, ດັ່ງນັ້ນຂໍ້ໄດ້ປຽບໃນການນໍາໃຊ້ຕົວຈິງແມ່ນຍັງຈະແຈ້ງຫຼາຍ. , ເມື່ອກ້ອງຖ່າຍຮູບນີ້ຖືກນໍາໃຊ້, ຂະຫນາດສາມາດວັດແທກໄດ້ໂດຍການຖ່າຍຮູບ, ເຊິ່ງສະດວກຫຼາຍ. ແລະວິທີການນໍາໃຊ້ນີ້ແມ່ນຜ່ານການສະທ້ອນແສງ, ໄລຍະຫ່າງສາມາດຮູ້ໄດ້ໂດຍການຄິດໄລ່ເວລາກັບຄືນ, ແລະການຮັບຮູ້ທີ່ພຽງພໍສາມາດໄດ້ຮັບໂດຍຜ່ານເຊັນເຊີ. ປະໂຫຍດຂອງການໃຊ້ກ້ອງຖ່າຍຮູບປະເພດນີ້ແມ່ນເຫັນໄດ້ຊັດເຈນຫຼາຍ. ບໍ່ພຽງແຕ່ pixels ສູງກວ່າ, ແຕ່ຍັງມີການເພີ່ມເຊັນເຊີນີ້ສາມາດເຮັດໃຫ້ການຊື້ໃນແຜນທີ່ຂະຫນາດເປັນຈິງຫຼາຍ, ແລະບໍ່ຈໍາເປັນຕ້ອງມີການເຄື່ອນຍ້າຍພາກສ່ວນ, ແລະຜົນໄດ້ຮັບທີ່ດີກວ່າສາມາດໄດ້ຮັບພຽງແຕ່ໂດຍການວັດແທກ. ມັນມີປະໂຫຍດຫຼາຍໃນການປະຕິບັດຕົວຈິງ, ບໍ່ວ່າຈະເປັນການຈັດຕໍາແຫນ່ງຫຼືການວັດແທກ, ຕາບໃດທີ່ທ່ານມີກ້ອງຖ່າຍຮູບປະເພດນີ້, ທ່ານກໍ່ສາມາດກາຍເປັນຕາຂອງເຄື່ອງຈັກແລະອຸປະກອນຫຼາຍກວ່າເກົ່າໃນການປະຕິບັດຕົວຈິງ, ແລະສໍາເລັດການປະຕິບັດອັດຕະໂນມັດຢ່າງແທ້ຈິງ.

ກ້ອງຖ່າຍຮູບ TOF ອັດຕະໂນມັດສາມາດຫຼີກເວັ້ນອຸປະສັກໃນການນໍາໃຊ້. ໂດຍຜ່ານການປະຕິບັດການຮັບຮູ້, ການນໍາໃຊ້ອັດຕະໂນມັດສາມາດຮັບຮູ້ໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ, ແລະຂໍ້ດີຂອງການນໍາໃຊ້ກ້ອງຖ່າຍຮູບນີ້ແມ່ນເຫັນໄດ້ຊັດເຈນຫຼາຍ. ມັນບໍ່ພຽງແຕ່ສາມາດຮູ້ປະລິມານແລະຂໍ້ມູນໃນເວລາ, ແຕ່ຍັງຢູ່ໃນການຈັດການສິນຄ້າ, ການປັບປຸງອັດຕະໂນມັດທີ່ມີປະສິດທິພາບຫຼາຍ, ສາມາດເລັ່ງການປັບປຸງປະສິດທິພາບ, ແລະສາມາດໄດ້ຮັບຂໍ້ໄດ້ປຽບທີ່ຍິ່ງໃຫຍ່ໃນການວັດແທກໄລຍະທາງແລະການນໍາສະເຫນີຮູບພາບ. ຫຼັກຂອງກ້ອງຖ່າຍຮູບນີ້ສາມາດ. ມັນນໍາສະເຫນີຜົນໄດ້ຮັບທີ່ດີກວ່າ, ແລະໂດຍຜ່ານການກະຕຸ້ນກໍາມະຈອນ, ທ່ານສາມາດຮູ້ເປົ້າຫມາຍລາຍລະອຽດ, ບໍ່ພຽງແຕ່ສາມາດຕິດຕາມ, ແຕ່ຍັງສາມາດປະຕິບັດການສ້າງແບບຈໍາລອງສາມມິຕິໃນຮູບ, ເຊິ່ງສາມາດເວົ້າໄດ້ວ່າຖືກຕ້ອງຫຼາຍ.

ແນວໃດTOFກ້ອງຖ່າຍຮູບເຮັດວຽກ

ກ້ອງ TOF ໃຊ້ການກວດຫາແສງທີ່ມີການເຄື່ອນໄຫວ ແລະປົກກະຕິແລ້ວປະກອບມີພາກສ່ວນຕໍ່ໄປນີ້:

1. ໜ່ວຍການສ່ອງແສງ

ໜ່ວຍ irradiation ຕ້ອງການກໍາມະຈອນ modulate ແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງກ່ອນທີ່ຈະ emitting, ແລະຄວາມຖີ່ຂອງກໍາມະຈອນແສງສະຫວ່າງ modulated ສາມາດສູງເຖິງ 100MHz. ດັ່ງນັ້ນ, ແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງຈະເປີດແລະປິດຫຼາຍພັນຄັ້ງໃນລະຫວ່າງການຖ່າຍຮູບ. ແຕ່ລະກຳມະຈອນແສງມີຄວາມຍາວພຽງແຕ່ສອງສາມວິນາທີ. ພາຣາມິເຕີເວລາຮັບແສງຂອງກ້ອງກຳນົດຈຳນວນຂອງກຳມະຈອນຕໍ່ຮູບ.

ເພື່ອບັນລຸການວັດແທກທີ່ຖືກຕ້ອງ, ກໍາມະຈອນແສງສະຫວ່າງຕ້ອງໄດ້ຮັບການຄວບຄຸມທີ່ຊັດເຈນເພື່ອໃຫ້ມີໄລຍະເວລາດຽວກັນ, ເວລາເພີ່ມຂຶ້ນ, ແລະເວລາຫຼຸດລົງ. ເນື່ອງຈາກວ່າເຖິງແມ່ນ deviations ຂະຫນາດນ້ອຍພຽງແຕ່ຫນຶ່ງ nanosecond ສາມາດຜະລິດຄວາມຜິດພາດການວັດແທກໄລຍະທາງເຖິງ 15 ຊຕມ.

ຄວາມຖີ່ຂອງໂມດູນສູງແລະຄວາມແມ່ນຍໍາດັ່ງກ່າວສາມາດເຮັດໄດ້ພຽງແຕ່ມີ LEDs sophisticated ຫຼື laser diodes.

ໂດຍທົ່ວໄປແລ້ວ, ແຫຼ່ງແສງ irradiation ແມ່ນແຫຼ່ງແສງ infrared ທີ່ເບິ່ງເຫັນກັບຕາຂອງມະນຸດ.

2. ເລນ Optical

ມັນຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອລວບລວມແສງສະຫວ່າງທີ່ສະທ້ອນອອກມາແລະປະກອບເປັນຮູບພາບໃນເຊັນເຊີ optical. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ບໍ່ເຫມືອນກັບເລນ optical ທໍາມະດາ, ການກັ່ນຕອງ bandpass ຈໍາເປັນຕ້ອງໄດ້ເພີ່ມໃສ່ທີ່ນີ້ເພື່ອຮັບປະກັນວ່າພຽງແຕ່ແສງສະຫວ່າງທີ່ມີຄວາມຍາວຄື່ນດຽວກັນກັບແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງສາມາດເຂົ້າມາໄດ້. ຈຸດ​ປະ​ສົງ​ຂອງ​ການ​ນີ້​ແມ່ນ​ເພື່ອ​ສະ​ກັດ​ກັ້ນ​ແຫຼ່ງ​ແສງ​ສະ​ຫວ່າງ​ທີ່​ບໍ່​ສອດ​ຄ່ອງ​ເພື່ອ​ຫຼຸດ​ຜ່ອນ​ສິ່ງ​ລົບ​ກວນ​, ໃນ​ຂະ​ນະ​ທີ່​ປ້ອງ​ກັນ​ບໍ່​ໃຫ້​ເຊັນ​ເຊີ photosensitive ຈາກ overexposed ເນື່ອງ​ຈາກ​ການ​ແຊກ​ແຊງ​ຂອງ​ແສງ​ຈາກ​ພາຍ​ນອກ​.

3. ເຊັນເຊີຮູບພາບ

ຫຼັກຂອງກ້ອງ TOF. ໂຄງສ້າງຂອງເຊັນເຊີແມ່ນຄ້າຍຄືກັນກັບເຊັນເຊີຮູບພາບທົ່ວໄປ, ແຕ່ມັນມີຄວາມຊັບຊ້ອນຫຼາຍກ່ວາເຊັນເຊີຮູບພາບ. ມັນມີ 2 ຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນ shutters ເພື່ອຕົວຢ່າງແສງສະຫວ່າງສະທ້ອນໃນເວລາທີ່ແຕກຕ່າງກັນ. ດັ່ງນັ້ນ, TOF chip pixel ແມ່ນໃຫຍ່ກວ່າຂະຫນາດຂອງເຊັນເຊີຮູບພາບທົ່ວໄປ, ໂດຍທົ່ວໄປປະມານ 100um.

4. ໜ່ວຍງານຄວບຄຸມ

ລຳດັບຂອງກຳມະຈອນແສງທີ່ກະຕຸ້ນໂດຍໜ່ວຍຄວບຄຸມອີເລັກໂທຣນິກຂອງກ້ອງແມ່ນຖືກຊິງໂຄຣໄນຢ່າງແນ່ນອນກັບການເປີດ/ປິດຂອງເຄື່ອງປິດປະຕູເອເລັກໂຕຣນິກຂອງຊິບ. ມັນປະຕິບັດການອ່ານແລະການແປງຄ່າ sensor ແລະນໍາພວກເຂົາໄປຫາຫນ່ວຍງານການວິເຄາະແລະການໂຕ້ຕອບຂໍ້ມູນ.

5. ໜ່ວຍຄອມພິວເຕີ

ໜ່ວຍຄອມພິວເຕີສາມາດບັນທຶກແຜນທີ່ຄວາມເລິກໄດ້ຊັດເຈນ. ແຜນທີ່ຄວາມເລິກປົກກະຕິແລ້ວເປັນຮູບສີຂີ້ເຖົ່າ, ເຊິ່ງແຕ່ລະຄ່າສະແດງເຖິງໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງພື້ນຜິວທີ່ສະທ້ອນແສງແລະກ້ອງຖ່າຍຮູບ. ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຜົນທີ່ດີກວ່າ, ການປັບຂໍ້ມູນຕາມປົກກະຕິແມ່ນປະຕິບັດ.

TOF ວັດແທກໄລຍະທາງແນວໃດ?

ແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງ illumination ໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນ modulated ໂດຍກໍາມະຈອນຄື້ນສີ່ຫລ່ຽມ, ເນື່ອງຈາກວ່າມັນຂ້ອນຂ້າງງ່າຍທີ່ຈະປະຕິບັດກັບວົງຈອນດິຈິຕອນ. ແຕ່ລະ pixels ຂອງກ້ອງຖ່າຍຮູບຄວາມເລິກແມ່ນປະກອບດ້ວຍຫນ່ວຍຄວາມອ່ອນໄຫວດ້ານການຖ່າຍຮູບ (ເຊັ່ນ: photodiode), ເຊິ່ງສາມາດປ່ຽນແສງສະຫວ່າງຈາກເຫດການເປັນກະແສໄຟຟ້າ. ຫນ່ວຍບໍລິການ photosensitive ແມ່ນເຊື່ອມຕໍ່ກັບສະຫຼັບຫຼາຍຄວາມຖີ່ສູງ (G1, G2 ໃນຮູບຂ້າງລຸ່ມນີ້) ເພື່ອນໍາພາປະຈຸບັນເຂົ້າໄປໃນຕົວເກັບປະຈຸທີ່ແຕກຕ່າງກັນທີ່ສາມາດເກັບຄ່າບໍລິການ (S1, S2 ໃນຮູບຂ້າງລຸ່ມນີ້).

ໜ່ວຍຄວບຄຸມຢູ່ໃນກ້ອງຖ່າຍຮູບຈະເປີດ ແລະປິດແຫຼ່ງແສງ, ສົ່ງສັນຍານກຳມະຈອນຂອງແສງອອກ. ໃນເວລາດຽວກັນ, ຫນ່ວຍຄວບຄຸມເປີດແລະປິດ shutter ເອເລັກໂຕຣນິກຢູ່ໃນຊິບ. ຄ່າ​ບໍ​ລິ​ການ S₀ສ້າງຂຶ້ນໃນວິທີການນີ້ໂດຍກໍາມະຈອນແສງສະຫວ່າງໄດ້ຖືກເກັບຮັກສາໄວ້ໃນອົງປະກອບ photosensitive.

ຈາກນັ້ນ, ໜ່ວຍຄວບຄຸມຈະເປີດ ແລະປິດແຫຼ່ງແສງເປັນເທື່ອທີສອງ. ເວລານີ້ shutter ເປີດຕໍ່ມາ, ໃນຈຸດໃນເວລາທີ່ແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງຖືກປິດ. ຄ່າ​ບໍ​ລິ​ການ S₁ໃນປັດຈຸບັນທີ່ຜະລິດໄດ້ຖືກເກັບໄວ້ໃນອົງປະກອບ photosensitive.

ເນື່ອງຈາກວ່າໄລຍະເວລາຂອງກໍາມະຈອນແສງສະຫວ່າງດຽວແມ່ນສັ້ນຫຼາຍ, ຂະບວນການນີ້ຊ້ໍາກັນຫຼາຍພັນຄັ້ງຈົນກ່ວາທີ່ໃຊ້ເວລາການສໍາຜັດໄດ້ບັນລຸໄດ້. ຄ່າໃນເຊັນເຊີແສງໄດ້ຖືກອ່ານແລະໄລຍະທາງຕົວຈິງສາມາດຖືກຄິດໄລ່ຈາກຄ່າເຫຼົ່ານີ້.

ໃຫ້ສັງເກດວ່າຄວາມໄວຂອງແສງແມ່ນ c, t_pແມ່ນໄລຍະເວລາຂອງກໍາມະຈອນແສງສະຫວ່າງ, S₀ເປັນຕົວແທນຂອງຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ເກັບກໍາໂດຍ shutter ກ່ອນຫນ້ານີ້, ແລະ S₁ເປັນຕົວແທນຂອງການເກັບຄ່າໂດຍ shutter ຊັກຊ້າ, ຫຼັງຈາກນັ້ນໄລຍະຫ່າງ d ສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້ໂດຍສູດດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

ໄລຍະຫ່າງທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້ໜ້ອຍທີ່ສຸດແມ່ນເມື່ອການເກັບຄ່າທັງໝົດໃນ S0 ໃນຊ່ວງເວລາປິດເປີດກ່ອນໜ້ານີ້ ແລະບໍ່ມີການເກັບຄ່າບໍລິການໃນ S1 ໃນຊ່ວງເວລາທີ່ລ່າຊ້າຄື S1 = 0. ການທົດແທນໃນສູດຈະເຮັດໃຫ້ໄລຍະຫ່າງທີ່ວັດແທກໄດ້ຕໍ່າສຸດ d=0.

ໄລຍະທາງທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້ທີ່ໃຫຍ່ທີ່ສຸດແມ່ນບ່ອນທີ່ການເກັບຄ່າທັງຫມົດໃນ S1 ແລະບໍ່ມີການເກັບຄ່າທັງຫມົດໃນ S0. ສູດຫຼັງຈາກນັ້ນໃຫ້ຜົນຜະລິດ d = 0.5 xc × tp. ເພາະສະນັ້ນ, ໄລຍະທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້ສູງສຸດແມ່ນຖືກກໍານົດໂດຍຄວາມກວ້າງຂອງກໍາມະຈອນແສງສະຫວ່າງ. ຕົວຢ່າງ, tp = 50 ns, ທົດແທນໃນສູດຂ້າງເທິງ, ໄລຍະການວັດແທກສູງສຸດ d = 7.5m.

ການອອກແບບຮາດແວ ແລະຄຸນສົມບັດຂອງຜະລິດຕະພັນ

ຮັບຮອງເອົາການແກ້ໄຂຮາດແວ TOF ທີ່ທັນສະໄຫມທີ່ສຸດໃນໂລກ; ເລເຊີທີ່ປອດໄພລະດັບ I, ຄວາມລະອຽດ pixels ສູງ, ກ້ອງຖ່າຍຮູບລະດັບອຸດສາຫະກໍາ, ຂະຫນາດຂະຫນາດນ້ອຍ, ສາມາດນໍາໃຊ້ສໍາລັບການເກັບຂໍ້ມູນຄວາມເລິກທາງໄກພາຍໃນແລະກາງແຈ້ງ.

ຂັ້ນຕອນການປະມວນຜົນຮູບພາບ

ການນໍາໃຊ້ຂັ້ນຕອນການປະມວນຜົນແລະການວິເຄາະຮູບພາບຊັ້ນນໍາຂອງໂລກ, ມັນມີຄວາມສາມາດປະມວນຜົນທີ່ເຂັ້ມແຂງ, ໃຊ້ຊັບພະຍາກອນ CPU ຫນ້ອຍ, ມີຄວາມຖືກຕ້ອງສູງແລະຄວາມເຂົ້າກັນໄດ້ດີ.

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ

ກ້ອງຖ່າຍຮູບອຸດສາຫະກໍາດິຈິຕອນສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ໃນອັດຕະໂນມັດຂອງໂຮງງານ, ການນໍາທາງ AGV, ການວັດແທກພື້ນທີ່, ການຈະລາຈອນແລະການຂົນສົ່ງອັດສະລິຍະ (ITS), ແລະວິທະຍາສາດການແພດແລະຊີວິດ. ການສະແກນພື້ນທີ່ຂອງພວກເຮົາ, ການສະແກນເສັ້ນແລະກ້ອງຖ່າຍຮູບເຄືອຂ່າຍຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຕໍາແຫນ່ງວັດຖຸແລະການວັດແທກທິດທາງ, ກິດຈະກໍາຂອງຄົນເຈັບແລະການຕິດຕາມສະຖານະການ, ການຮັບຮູ້ໃບຫນ້າ, ການກວດສອບການຈະລາຈອນ, ການກວດສອບເອເລັກໂຕຣນິກແລະ semiconductor, ການນັບຄົນແລະການວັດແທກແຖວແລະຂົງເຂດອື່ນໆ.

www.hampotech.com

fairy@hampotech.com