TOF 3DCАмерик
TOF 3D камер нь гурван хэмжээст дүрслэлийн хамгийн дэвшилтэт технологиор бүтээгдсэн. TOF (Time of Flight) гүний камер нь шинэ үеийн зай хэмжигч, 3D дүрслэлийн технологийн бүтээгдэхүүн юм. Энэ нь бай руу гэрлийн импульсийг тасралтгүй илгээж, дараа нь мэдрэгчийг ашиглан объектоос буцаж ирсэн гэрлийг хүлээн авч, гэрлийн импульсийн нислэгийн (эргэлдэх) хугацааг илрүүлэх замаар зорилтот объектын зайг олж авдаг.
TOF камерууд нь ихэвчлэн зайны хэмжилтэнд нислэгийн цаг хугацааны аргыг ашигладаг, өөрөөр хэлбэл хэт авианы долгион ашиглах үед хэмжилт хийхээ мартуузай, та зайг илүү сайн ойлгох боломжтой. Энэхүү зайны хэмжилтийг гэрлийн туяагаар хийж болох тул бодит ашиглалтын давуу тал нь маш тодорхой хэвээр байна. , энэ камерыг ашиглах үед хэмжээг дүрслэлээр хэмжих боломжтой бөгөөд энэ нь маш тохиромжтой. Энэхүү ашиглалтын арга нь гэрлийн тусгалаар дамждаг бөгөөд буцах хугацааг тооцоолох замаар зайг мэдэж, мэдрэгчээр дамжуулан илүү тохиромжтой ойлголтыг олж авах боломжтой. Ийм камер ашиглахын давуу тал нь маш тодорхой юм. Зөвхөн пикселүүд нь илүү өндөр байхаас гадна энэхүү мэдрэгчийг нэмснээр хэмжээсийн зураг дээрх зураг авалтыг илүү бодитой болгох боломжтой бөгөөд хөдөлгөөнт хэсгүүд шаардлагагүй бөгөөд зөвхөн хэмжих замаар илүү сайн үр дүнд хүрэх боломжтой. Энэ нь байршил тогтоох, хэмжих гэх мэт практик хэрэглээнд маш их давуу талтай бөгөөд ийм төрлийн камертай бол та бодит ажиллагаатай илүү олон машин, тоног төхөөрөмжийн нүд болж, автомат ажиллагааг үнэхээр дуусгах боломжтой.
TOF камер нь ашиглалтын явцад саад тотгороос автоматаар зайлсхийж чаддаг. Мэдрэгчийн гүйцэтгэлээр дамжуулан автоматжуулалтын хэрэглээг үр дүнтэй хэрэгжүүлэх боломжтой бөгөөд энэ камерыг ашиглахын давуу тал нь маш тодорхой юм. Энэ нь зөвхөн эзэлхүүн, мэдээллийг цаг тухайд нь мэдээд зогсохгүй ачаа зөөвөрлөх, автоматжуулалтыг сайжруулснаар илүү үр ашигтай, үр ашгийг дээшлүүлэх хурдасгах боломжтой бөгөөд зайны хэмжилт, дүрсийг үзүүлэхэд ихээхэн давуу талыг олж авах боломжтой. Энэ камерын цөм нь болно. Энэ нь илүү сайн үр дүнг харуулдаг бөгөөд импульсийн триггерийн тусламжтайгаар та нарийвчилсан зорилтыг мэдэж, зөвхөн хянахаас гадна зураг дээр гурван хэмжээст загварчлал хийх боломжтой бөгөөд энэ нь маш нарийвчлалтай гэж хэлж болно.
ЯажTOFКамерууд ажилладаг
TOF камерууд идэвхтэй гэрлийн мэдрэгчийг ашигладаг бөгөөд ихэвчлэн дараах хэсгүүдийг агуулдаг.
1. Цацрагийн нэгж
Цацрагийн нэгж нь гэрлийн эх үүсвэрийг ялгаруулахын өмнө импульсийг өөрчлөх шаардлагатай бөгөөд модуляцлагдсан гэрлийн импульсийн давтамж нь 100 МГц хүртэл өндөр байж болно. Үүний үр дүнд зураг авах явцад гэрлийн эх үүсвэр хэдэн мянган удаа асч унтардаг. Гэрлийн импульс бүр хэдхэн нано секундын урттай байдаг. Камерын өртөх хугацааны параметр нь нэг зураг дээрх импульсийн тоог тодорхойлдог.
Нарийвчлалтай хэмжилтийг хийхийн тулд гэрлийн импульсийг яг ижил үргэлжлэх хугацаа, өсөлт, уналтын цагтай байхын тулд нарийн хянах шаардлагатай. Учир нь нэг наносекундын жижиг хазайлт ч гэсэн 15 см хүртэлх зайг хэмжих алдаа үүсгэдэг.
Ийм өндөр модуляцын давтамж, нарийвчлалыг зөвхөн нарийн төвөгтэй LED эсвэл лазер диодоор олж авах боломжтой.
Ерөнхийдөө цацрагийн гэрлийн эх үүсвэр нь хүний нүдэнд үл үзэгдэх хэт улаан туяаны гэрлийн эх үүсвэр юм.
2. Оптик линз
Энэ нь ойсон гэрлийг цуглуулж, оптик мэдрэгч дээр дүрс үүсгэхэд ашиглагддаг. Гэхдээ энгийн оптик линзээс ялгаатай нь гэрэлтүүлгийн эх үүсвэртэй ижил долгионы урттай гэрэл л нэвтэрч чадахын тулд зурвасын шүүлтүүрийг энд нэмэх шаардлагатай. Үүний зорилго нь гэрэл мэдрэмтгий мэдрэгчийг гадны гэрлийн нөлөөллөөс хэт их өртөхөөс сэргийлж, дуу чимээг багасгахын тулд уялдаа холбоогүй гэрлийн эх үүсвэрийг дарах явдал юм.
3. Дүрслэх мэдрэгч
TOF камерын цөм. Мэдрэгчийн бүтэц нь энгийн дүрс мэдрэгчтэй төстэй боловч дүрс мэдрэгчээс илүү төвөгтэй байдаг. Энэ нь өөр өөр цаг хугацаанд туссан гэрлийн дээж авах 2 ба түүнээс дээш хаалт агуулдаг. Тиймээс TOF чип пиксел нь ерөнхий зургийн мэдрэгчийн пикселийн хэмжээнээс хамаагүй том бөгөөд ерөнхийдөө 100um орчим байдаг.
4. Хяналтын хэсэг
Камерын цахим удирдлагын нэгжээс өдөөгдсөн гэрлийн импульсийн дараалал нь чипийн электрон хаалтыг нээх/хаахтай яг таарч тохирдог. Энэ нь мэдрэгчийн цэнэгийг унших, хөрвүүлэх ажлыг хийж, тэдгээрийг шинжилгээний хэсэг болон өгөгдлийн интерфейс рүү чиглүүлдэг.
5. Тооцоолох нэгж
Тооцоолох төхөөрөмж нь нарийн гүнийн газрын зургийг бичиж чаддаг. Гүн газрын зураг нь ихэвчлэн саарал өнгийн дүрс бөгөөд утга тус бүр нь гэрэл тусах гадаргуу болон камерын хоорондох зайг илэрхийлдэг. Илүү сайн үр дүнд хүрэхийн тулд өгөгдөл тохируулгыг ихэвчлэн хийдэг.
TOF зайг хэрхэн хэмждэг вэ?
Гэрэлтүүлгийн гэрлийн эх үүсвэр нь ерөнхийдөө дөрвөлжин долгионы импульсээр зохицуулагддаг, учир нь дижитал хэлхээг ашиглахад харьцангуй хялбар байдаг. Гүн камерын пиксел бүр нь гэрэл мэдрэмтгий нэгжээс (фотодиод гэх мэт) бүрддэг бөгөөд туссан гэрлийг цахилгаан гүйдэл болгон хувиргадаг. Гэрэл мэдрэмтгий хэсэг нь олон тооны өндөр давтамжийн унтраалгатай (доорх зурагт G1, G2) холбогдсон бөгөөд гүйдлийг цэнэглэх боломжтой өөр өөр конденсаторууд руу чиглүүлдэг (доорх зураг дээрх S1, S2).
Камер дээрх хяналтын хэсэг нь гэрлийн эх үүсвэрийг асааж, унтрааж, гэрлийн импульс илгээдэг. Үүний зэрэгцээ хяналтын хэсэг нь чип дээрх электрон хаалтыг нээж, хаадаг. Хэргийг С0Ийм байдлаар гэрлийн импульс үүссэн нь гэрэл мэдрэмтгий элемент дээр хадгалагддаг.
Дараа нь хяналтын хэсэг нь гэрлийн эх үүсвэрийг хоёр дахь удаагаа асааж, унтраадаг. Энэ удаад хаалт нь гэрлийн эх үүсвэр унтарсан үед дараа нь нээгдэнэ. Хэргийг С1Одоо үүссэн нь гэрэл мэдрэмтгий элемент дээр хадгалагддаг.
Нэг гэрлийн импульсийн үргэлжлэх хугацаа маш богино байдаг тул энэ үйл явц нь өртөх хугацаа хүрэх хүртэл хэдэн мянган удаа давтагддаг. Дараа нь гэрлийн мэдрэгч дэх утгыг уншиж, эдгээр утгуудаас бодит зайг тооцоолж болно.
Гэрлийн хурд нь c, t гэдгийг анхаарна ууpнь гэрлийн импульсийн үргэлжлэх хугацаа, S0өмнөх хаалтны цуглуулсан цэнэгийг илэрхийлдэг ба S1хоцрогдсон хөшигний цуглуулсан цэнэгийг илэрхийлдэг бол d зайг дараах томъёогоор тооцоолж болно.
Хамгийн бага хэмжигдэх зай нь өмнөх хаалтын үед бүх цэнэгийг S0-д цуглуулж, хоцрогдсон хаалтын хугацаанд S1-д цэнэг хураахгүй, өөрөөр хэлбэл S1 = 0. Томъёонд орлуулснаар хамгийн бага хэмжигдэх зай d=0 болно.
Хамгийн том хэмжигдэх зай нь бүх цэнэгийг S1-д цуглуулж, S0-д ямар ч цэнэгийг огт авдаггүй. Дараа нь томьёо нь d = 0.5 xc × tp гарна. Тиймээс хэмжиж болох хамгийн их зайг гэрлийн импульсийн өргөнөөр тодорхойлно. Жишээлбэл, tp = 50 ns, дээрх томьёог орлуулбал хамгийн их хэмжилтийн зай d = 7.5м байна.
Тоног төхөөрөмжийн дизайн ба бүтээгдэхүүний онцлог
Дэлхийн хамгийн дэвшилтэт TOF техник хангамжийн шийдлийг нэвтрүүлэх; I зэрэглэлийн аюулгүй лазер, өндөр пикселийн нягтралтай, үйлдвэрийн чанартай камер, жижиг хэмжээтэй, гадна болон дотор зайн гүний мэдээлэл цуглуулахад ашиглах боломжтой.
Зураг боловсруулах алгоритм
Дэлхийд тэргүүлэгч зураг боловсруулах, дүн шинжилгээ хийх алгоритмыг ашигласнаар боловсруулах чадвар сайтай, CPU-ийн бага нөөц эзэлдэг, өндөр нарийвчлалтай, сайн нийцтэй байдаг.
Хэрэглээ
Үйлдвэрийн дижитал камерыг ихэвчлэн үйлдвэрийн автоматжуулалт, AGV навигаци, сансрын хэмжилт, ухаалаг хөдөлгөөн, тээвэр (ITS), анагаах ухаан, амьдралын шинжлэх ухаанд ашигладаг. Манай талбайн сканнер, шугам скан, сүлжээний камерууд нь объектын байрлал, чиг баримжаа хэмжих, өвчтөний үйл ажиллагаа, төлөв байдлыг хянах, царай таних, замын хөдөлгөөний хяналт, цахим болон хагас дамжуулагчийн үзлэг, хүн тоолох, дараалал хэмжих болон бусад салбарт өргөн хэрэглэгддэг.
www.hampotech.com
fairy@hampotech.com
Шуудангийн цаг: 2023-03-07
