Hva er TOF-kamera? Og hvordan fungerer det?

TOF 3DCamera

TOF 3D-kameraet er bygget med den mest avanserte tredimensjonale bildeteknologien. TOF (Time of Flight) dybdekamera er en ny generasjon av avstandsdeteksjons- og 3D-bildeteknologiprodukter. Den sender kontinuerlig lyspulser til målet, og bruker deretter sensoren til å motta lyset som returneres fra objektet, og oppnår målobjektavstanden ved å oppdage flytiden (tur-retur) for lyspulsen.

TOF-kameraer bruker vanligvis time-of-flight-metoden i avstandsmåling, det vil si ved bruk av ultralydbølger osv. husk å måle, så kan du forstå avstanden ytterligere. Denne avstandsmålingen kan utføres gjennom lysstråler, så fordelene ved faktisk bruk er fortsatt svært åpenbare. , når dette kameraet brukes, kan størrelsen måles ved hjelp av bildebehandling, noe som er veldig praktisk. Og denne bruksmåten er gjennom lysrefleksjon, avstanden kan kjennes ved å beregne returtiden, og en mer adekvat oppfatning kan oppnås gjennom sensoren. Fordelen med å bruke denne typen kamera er veldig åpenbar. Ikke bare pikslene er høyere, men også tillegget av denne sensoren kan gjøre anskaffelsen på størrelseskartet mer realistisk, og det er ikke behov for bevegelige deler, og bedre resultater kan kun oppnås ved å måle. Det er svært fordelaktig i praktiske applikasjoner, enten det er posisjonering eller måling, så lenge du har denne typen kamera, kan du bli øynene til flere maskiner og utstyr i faktisk drift, og virkelig fullføre den automatiske operasjonen.

TOF-kameraer kan automatisk unngå hindringer i bruk. Gjennom sanseytelsen kan bruken av automatisering effektivt realiseres, og fordelene ved å bruke dette kameraet er veldig åpenbare. Den kan ikke bare kjenne volumet og informasjonen i tide, men også i lasthåndtering. Forbedringen av automatisering er mer effektiv, kan fremskynde forbedringen av effektiviteten, og kan oppnå store fordeler i avstandsmåling og bildepresentasjon. Kjernen i dette kameraet kan. Det gir bedre resultater, og gjennom pulsutløsning kan du kjenne det detaljerte målet, ikke bare spore, men også utføre tredimensjonal modellering på bildet, som kan sies å være svært nøyaktig.

HvordanTOFKameraer fungerer

TOF-kameraer bruker aktiv lysdeteksjon og inkluderer vanligvis følgende deler:

1. Bestrålingsenhet

Bestrålingsenheten må pulsmodulere lyskilden før den sender ut, og den modulerte lyspulsfrekvensen kan være så høy som 100MHz. Som et resultat blir lyskilden slått av og på tusenvis av ganger under bildeopptak. Hver lyspuls er bare noen få nanosekunder lang. Kameraets eksponeringstidsparameter bestemmer antall pulser per bilde.

For å oppnå nøyaktige målinger må lyspulsene styres nøyaktig for å ha nøyaktig samme varighet, stigetid og falltid. For selv små avvik på bare ett nanosekund kan gi avstandsmålefeil på opptil 15 cm.

Slike høye modulasjonsfrekvenser og presisjon kan bare oppnås med sofistikerte lysdioder eller laserdioder.

Generelt er bestrålingslyskilden en infrarød lyskilde som er usynlig for det menneskelige øyet.

2. Optisk linse

Den brukes til å samle reflektert lys og danne et bilde på en optisk sensor. Men i motsetning til vanlige optiske linser, må det legges til et båndpassfilter her for å sikre at kun lys med samme bølgelengde som belysningskilden kan komme inn. Hensikten med dette er å undertrykke usammenhengende lyskilder for å redusere støy, og samtidig forhindre at den lysfølsomme sensoren blir overeksponert på grunn av ekstern lysinterferens.

3. Bildesensor

Kjernen i TOF-kameraet. Strukturen til sensoren ligner på en vanlig bildesensor, men den er mer kompleks enn en bildesensor. Den inneholder 2 eller flere skodder for å prøve reflektert lys til forskjellige tider. Derfor er TOF-brikkepikselen mye større enn den generelle bildesensorpikselstørrelsen, vanligvis rundt 100um.

4. Kontrollenhet

Sekvensen av lyspulser som utløses av kameraets elektroniske kontrollenhet er nøyaktig synkronisert med åpning/lukking av brikkens elektroniske lukker. Den utfører avlesning og konvertering av sensorladingene og dirigerer dem til analyseenheten og datagrensesnittet.

5. Beregningsenhet

Datamaskinen kan registrere nøyaktige dybdekart. Et dybdekart er vanligvis et gråtonebilde, der hver verdi representerer avstanden mellom den lysreflekterende overflaten og kameraet. For å få bedre resultater utføres vanligvis datakalibrering.

Hvordan måler TOF avstand?

Belysningslyskilden moduleres generelt av firkantbølgepulser, fordi den er relativt enkel å implementere med digitale kretser. Hver piksel i dybdekameraet er sammensatt av en fotosensitiv enhet (som en fotodiode), som kan konvertere innfallende lys til elektrisk strøm. Den lysfølsomme enheten er koblet sammen med flere høyfrekvente brytere (G1, G2 i figuren under) for å lede strømmen inn i Ulike kondensatorer som kan lagre ladninger (S1, S2 i figuren under).

En kontrollenhet på kameraet slår lyskilden av og på, og sender ut en lyspuls. I samme øyeblikk åpner og lukker kontrollenheten den elektroniske lukkeren på brikken. Anklagen S₀generert på denne måten av lyspulsen lagres på det fotosensitive elementet.

Deretter slår kontrollenheten lyskilden på og av en gang til. Denne gangen åpnes lukkeren senere, på tidspunktet når lyskilden er slått av. Anklagen S₁nå generert lagres også på det fotosensitive elementet.

Fordi varigheten av en enkelt lyspuls er så kort, gjentas denne prosessen tusenvis av ganger til eksponeringstiden er nådd. Verdiene i lyssensoren avleses deretter og den faktiske avstanden kan beregnes fra disse verdiene.

Merk at lysets hastighet er c, t_per varigheten av lyspulsen, S₀representerer ladningen samlet av den tidligere lukkeren, og S₁representerer ladningen samlet av den forsinkede lukkeren, så kan avstanden d beregnes med følgende formel:

Den minste målbare avstanden er når all ladning er samlet i S0 under den tidligere lukkerperioden og ingen ladning samles i S1 under den forsinkede lukkerperioden, dvs. S1 = 0. Substituering i formelen vil gi den minste målbare avstanden d=0.

Den største målbare avstanden er der all ladning samles i S1 og ingen ladning samles i det hele tatt i S0. Formelen gir da d = 0,5 xc × tp. Den maksimale målbare avstanden bestemmes derfor av lyspulsbredden. For eksempel, tp = 50 ns, erstatter den maksimale måleavstanden d = 7,5m i formelen ovenfor.

Maskinvaredesign og produktfunksjoner

Ta i bruk den mest avanserte TOF-maskinvareløsningen i verden; Klasse I sikker laser, høy pikseloppløsning, industrielt kamera, liten størrelse, kan brukes til innendørs og utendørs innsamling av dybdeinformasjon over lang avstand.

Bildebehandlingsalgoritme

Ved å bruke verdens ledende bildebehandlings- og analysealgoritme har den sterk prosesseringsevne, tar opp mindre CPU-ressurser, har høy nøyaktighet og god kompatibilitet.

Søknader

Digitale industrikameraer brukes hovedsakelig innen fabrikkautomatisering, AGV-navigasjon, plassmåling, intelligent trafikk og transport (ITS), og medisinsk og biovitenskap. Våre områdeskanning, linjeskanning og nettverkskameraer er mye brukt i objektposisjons- og orienteringsmåling, pasientaktivitet og statusovervåking, ansiktsgjenkjenning, trafikkovervåking, elektronisk og halvlederinspeksjon, persontelling og kømåling og andre felt.

www.hampotech.com

fairy@hampotech.com