Шта је ТОФ камера? И како то ради?

ТОФ 3ДCамера

ТОФ 3Д камера је направљена са најнапреднијом технологијом тродимензионалног снимања. ТОФ (Тиме оф Флигхт) дубинска камера је нова генерација производа за детекцију удаљености и 3Д слике. Континуирано шаље светлосне импулсе до циља, а затим користи сензор да прими светлост која се враћа од објекта, и добија циљну удаљеност објекта откривањем времена лета (повратног) светлосног импулса.

ТОФ камере обично користе методу времена лета у мерењу удаљености, односно, када користите ултразвучне таласе итд., запамтите мерење, и можете даље разумети удаљеност. Ово мерење растојања може да се изврши преко светлосних снопова, тако да су предности у стварној употреби и даље веома очигледне. , када се користи ова камера, величина се може мерити сликањем, што је веома згодно. А овај начин коришћења је кроз рефлексију светлости, растојање се може знати израчунавањем времена повратка, а адекватнија перцепција се може добити преко сензора. Предност коришћења ове врсте камере је веома очигледна. Не само да су пиксели већи, већ и додавање овог сензора може учинити аквизицију на мапи величина реалистичнијом, а нема потребе за покретним деловима, а бољи резултати се могу добити само мерењем. Веома је повољан у практичним применама, било да се ради о позиционирању или мерењу, све док имате ову врсту камере, можете постати очи више машина и опреме у стварном раду и заиста завршити аутоматски рад.

ТОФ камере могу аутоматски да избегну препреке у употреби. Кроз перформансе сенсинга, употреба аутоматизације се може ефикасно реализовати, а предности коришћења ове камере су веома очигледне. Не само да може знати обим и информације на време, већ иу руковању теретом. Побољшање аутоматизације је ефикасније, може убрзати побољшање ефикасности и може добити велике предности у мерењу удаљености и презентацији слике. Језгро ове камере може. Представља боље резултате, а путем пулсног окидања можете знати детаљан циљ, не само да можете пратити, већ можете и да извршите тродимензионално моделирање на слици, за које се може рећи да је веома прецизно.

КакоТОФкамере раде

ТОФ камере користе активну детекцију светлости и обично укључују следеће делове:

1. Јединица за зрачење

Јединица за зрачење треба да импулсно модулира извор светлости пре емитовања, а фреквенција модулисаног светлосног импулса може бити чак 100МХз. Као резултат, извор светлости се укључује и искључује хиљаде пута током снимања слике. Сваки светлосни импулс је дугачак само неколико наносекунди. Параметар времена експозиције камере одређује број импулса по слици.

Да би се постигла тачна мерења, светлосни импулси морају бити прецизно контролисани да би имали потпуно исто трајање, време пораста и време пада. Јер чак и мала одступања од само једне наносекунде могу произвести грешке мерења удаљености до 15 цм.

Тако високе фреквенције модулације и прецизност могу се постићи само софистицираним ЛЕД диодама или ласерским диодама.

Генерално, извор светлости зрачења је инфрацрвени извор светлости невидљив људском оку.

2. Оптичка сочива

Користи се за прикупљање рефлектоване светлости и формирање слике на оптичком сензору. Међутим, за разлику од обичних оптичких сочива, овде је потребно додати пропусни филтер како би се осигурало да може ући само светлост исте таласне дужине као извор осветљења. Сврха овога је да се потисну некохерентни извори светлости како би се смањио шум, док се истовремено спречи да фотоосетљиви сензор буде преекспониран услед спољних сметњи.

3. Сензор слике

Језгро ТОФ камере. Структура сензора је слична оној обичног сензора слике, али је сложенија од сензора слике. Садржи 2 или више затварача за узорковање рефлектоване светлости у различито време. Због тога је пиксел ТОФ чипа много већи од опште величине пиксела сензора слике, обично око 100 ум.

4. Управљачка јединица

Низ светлосних импулса које покреће електронска контролна јединица камере је прецизно синхронизован са отварањем/затварањем електронског затварача чипа. Он врши очитавање и конверзију наелектрисања сензора и усмерава их на јединицу за анализу и интерфејс података.

5. Рачунска јединица

Рачунарска јединица може да снима прецизне мапе дубине. Мапа дубине је обично слика у нијансама сиве, где свака вредност представља растојање између површине која рефлектује светлост и камере. Да би се добили бољи резултати, обично се врши калибрација података.

Како ТОФ мери удаљеност?

Извор светлости за осветљење је углавном модулисан квадратним таласним импулсима, јер је релативно лако имплементирати са дигиталним колима. Сваки пиксел дубинске камере се састоји од фотоосетљиве јединице (као што је фотодиода), која може да претвори упадну светлост у електричну струју. Фотоосетљива јединица је повезана са вишеструким високофреквентним прекидачима (Г1, Г2 на слици испод) да усмери струју у различите кондензаторе који могу да складиште наелектрисања (С1, С2 на слици испод).

Контролна јединица на камери укључује и искључује извор светлости, шаљући светлосни импулс. У истом тренутку, контролна јединица отвара и затвара електронски затварач на чипу. Оптужба С₀на овај начин генерисан светлосним импулсом се чува на фотоосетљивом елементу.

Затим контролна јединица по други пут укључује и искључује извор светлости. Овај пут се затварач отвара касније, у тренутку када је извор светлости искључен. Оптужба С₁сада генерисани се такође чува на фотоосетљивом елементу.

Пошто је трајање једног светлосног импулса тако кратко, овај процес се понавља хиљаде пута док се не достигне време експозиције. Вредности у сензору светлости се затим читају и стварна удаљеност се може израчунати из ових вредности.

Имајте на уму да је брзина светлости ц, т_pје трајање светлосног импулса, С₀представља наелектрисање прикупљено ранијим затварачем, а С₁представља наелектрисање прикупљено одложеним затварачем, тада се растојање д може израчунати следећом формулом:

Најмање мерљиво растојање је када се сав набој сакупи у С0 током ранијег периода затварања и ниједно пуњење се не прикупи у С1 током периода одложеног затварача, тј. С1 = 0. Замена у формулу ће дати минимално мерљиво растојање д=0.

Највеће мерљиво растојање је место где се сва наелектрисања сакупљају у С1, а на С0 се уопште не прикупља наелектрисање. Формула тада даје д = 0,5 кц × тп. Максимална мерљива удаљеност је стога одређена ширином светлосног импулса. На пример, тп = 50 нс, замењујући горњу формулу, максимално растојање мерења д = 7,5 м.

Дизајн хардвера и карактеристике производа

Усвојите најнапредније ТОФ хардверско решење на свету; Безбедан ласер класе И, висока резолуција пиксела, камера индустријске класе, мале величине, може се користити за прикупљање информација на великим удаљеностима у затвореном и на отвореном.

Алгоритам за обраду слике

Користећи водећи светски алгоритам за обраду и анализу слика, има јаку способност обраде, заузима мање ЦПУ ресурса, има високу тачност и добру компатибилност.

Апликације

Дигиталне индустријске камере се углавном користе у фабричкој аутоматизацији, АГВ навигацији, мерењу простора, интелигентном саобраћају и транспорту (ИТС) и медицинским и животним наукама. Наше камере за скенирање подручја, линијско скенирање и мрежне камере се широко користе у мерењу положаја и оријентације објеката, праћењу активности и статуса пацијената, препознавању лица, праћењу саобраћаја, електронским и полупроводничким прегледима, бројању људи и мерењу реда и другим пољима.

ввв.хампотецх.цом

fairy@hampotech.com