എന്താണ് TOF ക്യാമറ? അത് എങ്ങനെ പ്രവർത്തിക്കുന്നു?

TOF 3DCഅമേര

ഏറ്റവും നൂതനമായ ത്രിമാന ഇമേജിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ ഉപയോഗിച്ചാണ് TOF 3D ക്യാമറ നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്. TOF (ടൈം ഓഫ് ഫ്ലൈറ്റ്) ഡെപ്ത് ക്യാമറ ഒരു പുതിയ തലമുറ ഡിസ്റ്റൻസ് ഡിറ്റക്ഷൻ, 3D ഇമേജിംഗ് ടെക്നോളജി ഉൽപ്പന്നങ്ങളാണ്. ഇത് തുടർച്ചയായി ലൈറ്റ് പൾസുകൾ ലക്ഷ്യത്തിലേക്ക് അയയ്ക്കുന്നു, തുടർന്ന് വസ്തുവിൽ നിന്ന് തിരികെ വരുന്ന പ്രകാശം സ്വീകരിക്കാൻ സെൻസർ ഉപയോഗിക്കുന്നു, കൂടാതെ ലൈറ്റ് പൾസിൻ്റെ ഫ്ലൈറ്റ് (റൗണ്ട് ട്രിപ്പ്) സമയം കണ്ടെത്തി ടാർഗെറ്റ് ഒബ്ജക്റ്റ് ദൂരം നേടുന്നു.

TOF ക്യാമറകൾ സാധാരണയായി ദൂരം അളക്കുന്നതിൽ ടൈം-ഓഫ്-ഫ്ലൈറ്റ് രീതി ഉപയോഗിക്കുന്നു, അതായത്, അൾട്രാസോണിക് തരംഗങ്ങൾ മുതലായവ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, അളക്കാൻ ഓർമ്മിക്കുക, നിങ്ങൾക്ക് ദൂരം കൂടുതൽ മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിയും. ഈ ദൂരം അളക്കുന്നത് പ്രകാശകിരണങ്ങളിലൂടെ നടത്താം, അതിനാൽ യഥാർത്ഥ ഉപയോഗത്തിലെ ഗുണങ്ങൾ ഇപ്പോഴും വളരെ വ്യക്തമാണ്. , ഈ ക്യാമറ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, ഇമേജിംഗ് ഉപയോഗിച്ച് വലുപ്പം അളക്കാൻ കഴിയും, അത് വളരെ സൗകര്യപ്രദമാണ്. ഈ ഉപയോഗ രീതി പ്രകാശ പ്രതിഫലനത്തിലൂടെയാണ്, മടങ്ങുന്ന സമയം കണക്കാക്കി ദൂരം അറിയാനും സെൻസറിലൂടെ കൂടുതൽ മതിയായ ധാരണ നേടാനും കഴിയും. ഇത്തരത്തിലുള്ള ക്യാമറ ഉപയോഗിക്കുന്നതിൻ്റെ പ്രയോജനം വളരെ വ്യക്തമാണ്. പിക്സലുകൾ ഉയർന്നത് മാത്രമല്ല, ഈ സെൻസറിൻ്റെ കൂട്ടിച്ചേർക്കൽ, സൈസ് മാപ്പിൽ ഏറ്റെടുക്കൽ കൂടുതൽ യാഥാർത്ഥ്യമാക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ ചലിക്കുന്ന ഭാഗങ്ങളുടെ ആവശ്യമില്ല, മാത്രമല്ല മികച്ച ഫലങ്ങൾ അളക്കുന്നതിലൂടെ മാത്രമേ ലഭിക്കൂ. പ്രായോഗിക പ്രയോഗങ്ങളിൽ ഇത് വളരെ പ്രയോജനകരമാണ്, അത് പൊസിഷനിംഗ് ആയാലും മെഷർമെൻ്റായാലും, നിങ്ങൾക്ക് ഇത്തരത്തിലുള്ള ക്യാമറ ഉള്ളിടത്തോളം, നിങ്ങൾക്ക് യഥാർത്ഥ പ്രവർത്തനത്തിൽ കൂടുതൽ യന്ത്രങ്ങളുടെയും ഉപകരണങ്ങളുടെയും കണ്ണുകളായി മാറാനും യാന്ത്രിക പ്രവർത്തനം യഥാർത്ഥത്തിൽ പൂർത്തിയാക്കാനും കഴിയും.

TOF ക്യാമറകൾക്ക് ഉപയോഗത്തിലുള്ള തടസ്സങ്ങൾ സ്വയമേവ ഒഴിവാക്കാനാകും. സെൻസിംഗ് പ്രകടനത്തിലൂടെ, ഓട്ടോമേഷൻ്റെ ഉപയോഗം ഫലപ്രദമായി തിരിച്ചറിയാൻ കഴിയും, ഈ ക്യാമറ ഉപയോഗിക്കുന്നതിൻ്റെ ഗുണങ്ങൾ വളരെ വ്യക്തമാണ്. ഇതിന് വോളിയവും വിവരങ്ങളും സമയബന്ധിതമായി അറിയാൻ മാത്രമല്ല, ചരക്ക് കൈകാര്യം ചെയ്യാനും കഴിയും, ഓട്ടോമേഷൻ മെച്ചപ്പെടുത്തൽ കൂടുതൽ കാര്യക്ഷമമാണ്, കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്താൻ വേഗത്തിലാക്കാൻ കഴിയും, കൂടാതെ ദൂരം അളക്കുന്നതിലും ഇമേജ് അവതരണത്തിലും മികച്ച നേട്ടങ്ങൾ നേടാനാകും. ഈ ക്യാമറയുടെ കാതൽ കഴിയും. ഇത് മികച്ച ഫലങ്ങൾ അവതരിപ്പിക്കുന്നു, പൾസ് ട്രിഗറിംഗിലൂടെ, നിങ്ങൾക്ക് വിശദമായ ലക്ഷ്യം അറിയാൻ കഴിയും, ട്രാക്കുചെയ്യാൻ മാത്രമല്ല, ചിത്രത്തിൽ ത്രിമാന മോഡലിംഗ് നടത്താനും കഴിയും, അത് വളരെ കൃത്യമാണെന്ന് പറയാനാകും.

എങ്ങനെTOFക്യാമറകൾ പ്രവർത്തിക്കുന്നു

TOF ക്യാമറകൾ സജീവമായ പ്രകാശം കണ്ടെത്തൽ ഉപയോഗിക്കുന്നു, സാധാരണയായി ഇനിപ്പറയുന്ന ഭാഗങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു:

1. റേഡിയേഷൻ യൂണിറ്റ്

റേഡിയേഷൻ യൂണിറ്റിന് പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് പൾസ് മോഡുലേറ്റ് ചെയ്യേണ്ടതുണ്ട്, കൂടാതെ മോഡുലേറ്റ് ചെയ്ത ലൈറ്റ് പൾസ് ആവൃത്തി 100MHz വരെയാകാം. തൽഫലമായി, ഇമേജ് ക്യാപ്‌ചർ സമയത്ത് പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് ആയിരക്കണക്കിന് തവണ ഓണാക്കുകയും ഓഫാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഓരോ പ്രകാശ സ്പന്ദനത്തിനും ഏതാനും നാനോ സെക്കൻഡുകൾ മാത്രമേ ദൈർഘ്യമുള്ളൂ. ക്യാമറയുടെ എക്‌സ്‌പോഷർ ടൈം പാരാമീറ്റർ ഓരോ ചിത്രത്തിനും പൾസുകളുടെ എണ്ണം നിർണ്ണയിക്കുന്നു.

കൃത്യമായ അളവുകൾ നേടുന്നതിന്, നേരിയ പൾസുകൾ കൃത്യമായി ഒരേ ദൈർഘ്യം, ഉദയ സമയം, വീഴ്ച സമയം എന്നിവ കൃത്യമായി നിയന്ത്രിക്കണം. കാരണം, ഒരു നാനോ സെക്കൻഡിൻ്റെ ചെറിയ വ്യതിയാനങ്ങൾ പോലും 15 സെൻ്റീമീറ്റർ വരെ ദൂരം അളക്കുന്നതിൽ പിശകുകൾ ഉണ്ടാക്കും.

അത്തരം ഉയർന്ന മോഡുലേഷൻ ആവൃത്തികളും കൃത്യതയും അത്യാധുനിക എൽഇഡികളോ ലേസർ ഡയോഡുകളോ ഉപയോഗിച്ച് മാത്രമേ നേടാനാകൂ.

സാധാരണയായി, വികിരണ പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് മനുഷ്യൻ്റെ കണ്ണിന് അദൃശ്യമായ ഒരു ഇൻഫ്രാറെഡ് പ്രകാശ സ്രോതസ്സാണ്.

2. ഒപ്റ്റിക്കൽ ലെൻസ്

പ്രതിഫലിക്കുന്ന പ്രകാശം ശേഖരിക്കാനും ഒപ്റ്റിക്കൽ സെൻസറിൽ ഒരു ചിത്രം രൂപപ്പെടുത്താനും ഇത് ഉപയോഗിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, സാധാരണ ഒപ്റ്റിക്കൽ ലെൻസുകളിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, പ്രകാശ സ്രോതസ്സിന് സമാനമായ തരംഗദൈർഘ്യമുള്ള പ്രകാശത്തിന് മാത്രമേ പ്രവേശിക്കാൻ കഴിയൂ എന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ ഒരു ബാൻഡ്പാസ് ഫിൽട്ടർ ഇവിടെ ചേർക്കേണ്ടതുണ്ട്. ബാഹ്യ പ്രകാശ ഇടപെടൽ കാരണം ഫോട്ടോസെൻസിറ്റീവ് സെൻസറിനെ അമിതമായി തുറന്നുകാട്ടുന്നത് തടയുമ്പോൾ, ശബ്ദം കുറയ്ക്കുന്നതിന് പൊരുത്തമില്ലാത്ത പ്രകാശ സ്രോതസ്സുകളെ അടിച്ചമർത്തുക എന്നതാണ് ഇതിൻ്റെ ഉദ്ദേശ്യം.

3. ഇമേജിംഗ് സെൻസർ

TOF ക്യാമറയുടെ കാതൽ. സെൻസറിൻ്റെ ഘടന ഒരു സാധാരണ ഇമേജ് സെൻസറിൻ്റേതിന് സമാനമാണ്, പക്ഷേ ഇത് ഇമേജ് സെൻസറിനേക്കാൾ സങ്കീർണ്ണമാണ്. വ്യത്യസ്‌ത സമയങ്ങളിൽ പ്രതിഫലിക്കുന്ന പ്രകാശം സാമ്പിൾ ചെയ്യാൻ അതിൽ രണ്ടോ അതിലധികമോ ഷട്ടറുകൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു. അതിനാൽ, TOF ചിപ്പ് പിക്സൽ പൊതു ഇമേജ് സെൻസർ പിക്സൽ വലുപ്പത്തേക്കാൾ വളരെ വലുതാണ്, സാധാരണയായി ഏകദേശം 100um.

4. നിയന്ത്രണ യൂണിറ്റ്

ക്യാമറയുടെ ഇലക്ട്രോണിക് കൺട്രോൾ യൂണിറ്റ് ട്രിഗർ ചെയ്യുന്ന ലൈറ്റ് പൾസുകളുടെ ക്രമം ചിപ്പിൻ്റെ ഇലക്ട്രോണിക് ഷട്ടറിൻ്റെ തുറക്കൽ/അടയ്ക്കൽ എന്നിവയുമായി കൃത്യമായി സമന്വയിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു. ഇത് സെൻസർ ചാർജുകളുടെ റീഡൗട്ടും പരിവർത്തനവും നടത്തുകയും അവയെ വിശകലന യൂണിറ്റിലേക്കും ഡാറ്റാ ഇൻ്റർഫേസിലേക്കും നയിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

5. കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് യൂണിറ്റ്

കമ്പ്യൂട്ടിംഗ് യൂണിറ്റിന് കൃത്യമായ ഡെപ്ത് മാപ്പുകൾ രേഖപ്പെടുത്താൻ കഴിയും. ഡെപ്ത് മാപ്പ് സാധാരണയായി ഒരു ഗ്രേസ്കെയിൽ ചിത്രമാണ്, അവിടെ ഓരോ മൂല്യവും പ്രകാശം പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന ഉപരിതലവും ക്യാമറയും തമ്മിലുള്ള ദൂരത്തെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു. മികച്ച ഫലങ്ങൾ ലഭിക്കുന്നതിന്, ഡാറ്റ കാലിബ്രേഷൻ സാധാരണയായി നടത്തുന്നു.

TOF എങ്ങനെയാണ് ദൂരം അളക്കുന്നത്?

പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് സാധാരണയായി ചതുര തരംഗ പൾസുകളാൽ മോഡുലേറ്റ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു, കാരണം ഇത് ഡിജിറ്റൽ സർക്യൂട്ടുകൾ ഉപയോഗിച്ച് നടപ്പിലാക്കുന്നത് താരതമ്യേന എളുപ്പമാണ്. ഡെപ്ത് ക്യാമറയുടെ ഓരോ പിക്‌സലും ഒരു ഫോട്ടോസെൻസിറ്റീവ് യൂണിറ്റ് (ഫോട്ടോഡയോഡ് പോലുള്ളവ) അടങ്ങിയതാണ്, ഇത് സംഭവ പ്രകാശത്തെ വൈദ്യുത പ്രവാഹമാക്കി മാറ്റാൻ കഴിയും. ചാർജുകൾ സംഭരിക്കാൻ കഴിയുന്ന വ്യത്യസ്ത കപ്പാസിറ്ററുകളിലേക്ക് വൈദ്യുതധാരയെ നയിക്കാൻ ഫോട്ടോസെൻസിറ്റീവ് യൂണിറ്റ് ഒന്നിലധികം ഹൈ-ഫ്രീക്വൻസി സ്വിച്ചുകളുമായി (ചുവടെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ G1, G2) ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു (ചുവടെയുള്ള ചിത്രത്തിൽ S1, S2).

ക്യാമറയിലെ ഒരു കൺട്രോൾ യൂണിറ്റ് പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് ഓൺ ചെയ്യുകയും ഓഫ് ചെയ്യുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് പ്രകാശത്തിൻ്റെ ഒരു സ്പന്ദനം അയക്കുന്നു. അതേ നിമിഷത്തിൽ, കൺട്രോൾ യൂണിറ്റ് ചിപ്പിലെ ഇലക്ട്രോണിക് ഷട്ടർ തുറക്കുകയും അടയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ചാർജ് എസ്₀പ്രകാശ പൾസ് വഴി ഈ രീതിയിൽ സൃഷ്ടിക്കുന്നത് ഫോട്ടോസെൻസിറ്റീവ് മൂലകത്തിൽ സംഭരിക്കുന്നു.

തുടർന്ന്, കൺട്രോൾ യൂണിറ്റ് പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് രണ്ടാമതും ഓണാക്കുകയും ഓഫാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ സമയം ഷട്ടർ പിന്നീട് തുറക്കുന്നു, പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് ഓഫാക്കിയ സമയത്താണ്. ചാർജ് എസ്₁ഇപ്പോൾ സൃഷ്ടിച്ചത് ഫോട്ടോസെൻസിറ്റീവ് മൂലകത്തിലും സംഭരിച്ചിരിക്കുന്നു.

ഒരൊറ്റ ലൈറ്റ് പൾസിൻ്റെ ദൈർഘ്യം വളരെ കുറവായതിനാൽ, എക്സ്പോഷർ സമയം എത്തുന്നതുവരെ ഈ പ്രക്രിയ ആയിരക്കണക്കിന് തവണ ആവർത്തിക്കുന്നു. ലൈറ്റ് സെൻസറിലെ മൂല്യങ്ങൾ പിന്നീട് വായിക്കുകയും ഈ മൂല്യങ്ങളിൽ നിന്ന് യഥാർത്ഥ ദൂരം കണക്കാക്കുകയും ചെയ്യാം.

പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത c, t ആണെന്ന് ശ്രദ്ധിക്കുക_pപ്രകാശ സ്പന്ദനത്തിൻ്റെ ദൈർഘ്യമാണ്, എസ്₀മുമ്പത്തെ ഷട്ടർ ശേഖരിച്ച ചാർജിനെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, കൂടാതെ എസ്₁വൈകിയ ഷട്ടർ ശേഖരിക്കുന്ന ചാർജിനെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, തുടർന്ന് ദൂരം d ഇനിപ്പറയുന്ന ഫോർമുല ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കാം:

നേരത്തെയുള്ള ഷട്ടർ കാലയളവിൽ എല്ലാ ചാർജും S0-ൽ ശേഖരിക്കപ്പെടുകയും കാലതാമസം നേരിടുന്ന ഷട്ടർ കാലയളവിൽ S1-ൽ ചാർജ്ജ് ശേഖരിക്കാതിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതാണ് അളക്കാവുന്ന ഏറ്റവും ചെറിയ ദൂരം, അതായത് S1 = 0. ഫോർമുലയിൽ പകരം വയ്ക്കുന്നത് ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ അളക്കാവുന്ന ദൂരം d=0 നൽകും.

S1-ൽ എല്ലാ ചാർജും ശേഖരിക്കപ്പെടുകയും S0-ൽ ഒരു ചാർജും ഈടാക്കാതിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നതാണ് അളക്കാവുന്ന ഏറ്റവും വലിയ ദൂരം. സൂത്രവാക്യം d = 0.5 xc × tp നൽകുന്നു. അതിനാൽ, പരമാവധി അളക്കാവുന്ന ദൂരം നിർണ്ണയിക്കുന്നത് ലൈറ്റ് പൾസ് വീതിയാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, tp = 50 ns, മുകളിലുള്ള ഫോർമുലയിലേക്ക് പകരമായി, പരമാവധി അളക്കൽ ദൂരം d = 7.5m.

ഹാർഡ്‌വെയർ ഡിസൈനും ഉൽപ്പന്ന സവിശേഷതകളും

ലോകത്തിലെ ഏറ്റവും നൂതനമായ TOF ഹാർഡ്‌വെയർ പരിഹാരം സ്വീകരിക്കുക; ക്ലാസ് I സുരക്ഷിത ലേസർ, ഉയർന്ന പിക്സൽ റെസല്യൂഷൻ, വ്യാവസായിക-ഗ്രേഡ് ക്യാമറ, ചെറിയ വലിപ്പം, ഇൻഡോർ, ഔട്ട്ഡോർ ദീർഘദൂര ഡെപ്ത് വിവര ശേഖരണത്തിനായി ഉപയോഗിക്കാം.

ഇമേജ് പ്രോസസ്സിംഗ് അൽഗോരിതം

ലോകത്തെ പ്രമുഖ ഇമേജ് പ്രോസസ്സിംഗ്, വിശകലന അൽഗോരിതം ഉപയോഗിച്ച്, ഇതിന് ശക്തമായ പ്രോസസ്സിംഗ് കഴിവുണ്ട്, കുറച്ച് സിപിയു ഉറവിടങ്ങൾ എടുക്കുന്നു, ഉയർന്ന കൃത്യതയും നല്ല അനുയോജ്യതയും ഉണ്ട്.

അപേക്ഷകൾ

ഫാക്ടറി ഓട്ടോമേഷൻ, എജിവി നാവിഗേഷൻ, സ്‌പേസ് മെഷർമെൻ്റ്, ഇൻ്റലിജൻ്റ് ട്രാഫിക് ആൻഡ് ട്രാൻസ്‌പോർട്ടേഷൻ (ഐടിഎസ്), മെഡിക്കൽ, ലൈഫ് സയൻസസ് എന്നിവയിലാണ് ഡിജിറ്റൽ ഇൻഡസ്ട്രിയൽ ക്യാമറകൾ പ്രധാനമായും ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഞങ്ങളുടെ ഏരിയ സ്കാൻ, ലൈൻ സ്കാൻ, നെറ്റ്‌വർക്ക് ക്യാമറകൾ ഒബ്‌ജക്റ്റ് പൊസിഷൻ, ഓറിയൻ്റേഷൻ അളക്കൽ, രോഗികളുടെ പ്രവർത്തനവും സ്റ്റാറ്റസ് മോണിറ്ററിംഗ്, മുഖം തിരിച്ചറിയൽ, ട്രാഫിക് നിരീക്ഷണം, ഇലക്ട്രോണിക്, അർദ്ധചാലക പരിശോധന, ആളുകളുടെ എണ്ണൽ, ക്യൂ അളക്കൽ എന്നിവയിലും മറ്റ് മേഖലകളിലും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്നു.

www.hampotech.com

fairy@hampotech.com