ТОФ 3DCамера
Камера TOF 3D создана с использованием самой передовой технологии трехмерной визуализации. Камера глубины TOF (Time of Flight) — это новое поколение продуктов для обнаружения расстояний и технологий 3D-изображения. Он непрерывно посылает световые импульсы к цели, а затем использует датчик для приема света, возвращаемого объектом, и определяет расстояние до целевого объекта, определяя время полета (туда и обратно) светового импульса.
TOF-камеры обычно используют метод времени пролета при измерении расстояния, то есть при использовании ультразвуковых волн и т. д. не забывайте измерять, и вы сможете дополнительно понять расстояние. Измерение расстояния может осуществляться с помощью световых лучей, поэтому преимущества при реальном использовании по-прежнему очевидны. , когда используется эта камера, размер можно измерить путем визуализации, что очень удобно. И этот способ использования заключается в отражении света, расстояние можно узнать, рассчитав время возврата, а более адекватное восприятие можно получить с помощью датчика. Преимущество использования такой камеры совершенно очевидно. Не только пиксели выше, но и добавление этого датчика может сделать получение данных на карте размеров более реалистичным, нет необходимости в движущихся частях, а лучшие результаты можно получить только путем измерения. Это очень выгодно в практических приложениях, будь то позиционирование или измерение: если у вас есть такая камера, вы можете стать глазами большего количества машин и оборудования в реальной работе и по-настоящему завершить автоматическую работу.
Камеры TOF могут автоматически избегать препятствий при использовании. Благодаря характеристикам распознавания можно эффективно реализовать использование автоматизации, и преимущества использования этой камеры очень очевидны. Он может не только вовремя узнавать объем и информацию, но и обрабатывать грузы. Улучшение автоматизации более эффективно, может ускорить повышение эффективности и получить большие преимущества в измерении расстояния и представлении изображений. Ядро этой камеры может. Он дает лучшие результаты, а благодаря импульсному запуску вы можете узнать подробную цель, не только отслеживать, но и выполнять трехмерное моделирование на изображении, что, можно сказать, очень точно.
КакTOFКамеры работают
Камеры TOF используют активное обнаружение света и обычно включают в себя следующие части:
1. Установка облучения
Перед излучением блоку облучения необходимо импульсно модулировать источник света, а частота модулированного светового импульса может достигать 100 МГц. В результате источник света включается и выключается тысячи раз во время захвата изображения. Каждый световой импульс длится всего несколько наносекунд. Параметр времени экспозиции камеры определяет количество импульсов на изображение.
Для достижения точных измерений необходимо точно контролировать световые импульсы, чтобы они имели одинаковую длительность, время нарастания и время спада. Потому что даже небольшие отклонения всего в одну наносекунду могут привести к ошибкам измерения расстояния до 15 см.
Такие высокие частоты модуляции и точность могут быть достигнуты только с помощью сложных светодиодов или лазерных диодов.
Обычно источником облучающего света является источник инфракрасного света, невидимый для человеческого глаза.
2. Оптическая линза
Он используется для сбора отраженного света и формирования изображения на оптическом датчике. Однако, в отличие от обычных оптических линз, здесь необходимо добавить полосовой фильтр, чтобы обеспечить попадание только света с той же длиной волны, что и источник освещения. Целью этого является подавление источников некогерентного света для уменьшения шума, а также предотвращение переэкспонирования светочувствительного датчика из-за внешних световых помех.
3. Датчик изображения
Ядро TOF-камеры. Структура датчика аналогична структуре обычного датчика изображения, но она более сложна, чем датчик изображения. Он содержит 2 или более жалюзи для отбора отраженного света в разное время. Таким образом, пиксель TOF-чипа намного больше, чем обычный размер пикселя датчика изображения, обычно около 100 мкм.
4. Блок управления
Последовательность световых импульсов, запускаемых электронным блоком управления камеры, точно синхронизируется с открытием/закрытием электронного затвора чипа. Он осуществляет считывание и преобразование зарядов датчиков и направляет их в блок анализа и интерфейс данных.
5. Вычислительный блок
Вычислительный блок может записывать точные карты глубины. Карта глубины обычно представляет собой изображение в оттенках серого, где каждое значение представляет расстояние между светоотражающей поверхностью и камерой. Для получения лучших результатов обычно выполняется калибровка данных.
Как TOF измеряет расстояние?
Источник света освещения обычно модулируется прямоугольными импульсами, поскольку его относительно легко реализовать с помощью цифровых схем. Каждый пиксель камеры глубины состоит из светочувствительного блока (например, фотодиода), который может преобразовывать падающий свет в электрический ток. Светочувствительный блок соединен с несколькими высокочастотными переключателями (G1, G2 на рисунке ниже) для направления тока в различные конденсаторы, которые могут хранить заряды (S1, S2 на рисунке ниже).
Блок управления на камере включает и выключает источник света, посылая световой импульс. В этот же момент блок управления открывает и закрывает электронную заслонку на чипе. Заряд S0Генерируемый таким образом световой импульс сохраняется на светочувствительном элементе.
Затем блок управления второй раз включает и выключает источник света. На этот раз затвор открывается позже, в тот момент, когда источник света выключается. Заряд S1сгенерированный теперь сигнал также сохраняется на светочувствительном элементе.
Поскольку продолжительность одного светового импульса очень мала, этот процесс повторяется тысячи раз, пока не будет достигнуто время экспозиции. Затем считываются значения датчика освещенности, и на основе этих значений можно рассчитать фактическое расстояние.
Обратите внимание, что скорость света равна c, tp– длительность светового импульса, С0представляет собой заряд, собранный предыдущим затвором, а S1представляет собой заряд, собранный затвором с задержкой, то расстояние d можно рассчитать по следующей формуле:
Наименьшее измеримое расстояние — это когда весь заряд собирается в S0 в течение более раннего периода затвора и никакой заряд не собирается в S1 в течение периода задержки затвора, т.е. S1 = 0. Подстановка в формулу даст минимальное измеримое расстояние d=0.
Наибольшее измеримое расстояние — это то место, где весь заряд собирается в S1, а заряд в S0 вообще не собирается. Тогда формула дает d = 0,5 xc × tp. Таким образом, максимальное измеряемое расстояние определяется шириной светового импульса. Например, tp = 50 нс, подставив в приведенную выше формулу максимальное расстояние измерения d = 7,5 м.
Конструкция оборудования и особенности продукта
Используйте самое современное в мире аппаратное решение TOF; Безопасный лазер класса I, высокое разрешение пикселей, камера промышленного класса, небольшой размер, может использоваться для сбора информации о глубине внутри и снаружи помещений.
Алгоритм обработки изображения
Используя ведущий в мире алгоритм обработки и анализа изображений, он обладает мощными возможностями обработки, потребляет меньше ресурсов ЦП, обладает высокой точностью и хорошей совместимостью.
Приложения
Цифровые промышленные камеры в основном используются в автоматизации производства, навигации AGV, космических измерениях, интеллектуальном движении и транспорте (ITS), а также в медицине и биологических науках. Наши камеры сканирования площади, линейного сканирования и сетевые камеры широко используются для измерения положения и ориентации объектов, мониторинга активности и состояния пациентов, распознавания лиц, мониторинга дорожного движения, электронного и полупроводникового контроля, подсчета людей, измерения очередей и других областей.
www.hampotech.com
fairy@hampotech.com
Время публикации: 7 марта 2023 г.
