Kamera ya TOF ni nini? Na Jinsi Inafanya Kazi?

TOF 3DCkamera

Kamera ya TOF 3D imeundwa kwa teknolojia ya hali ya juu zaidi ya upigaji picha wa pande tatu. Kamera ya kina ya TOF (Time of Flight) ni kizazi kipya cha kutambua umbali na bidhaa za teknolojia ya picha za 3D. Inaendelea kutuma mipigo ya mwanga kwa lengo, na kisha hutumia kihisi kupokea mwanga uliorejeshwa kutoka kwa kitu, na kupata umbali wa kitu kinacholengwa kwa kugundua muda wa kukimbia (safari ya kwenda na kurudi) wa mpigo wa mwanga.

Kamera za TOF kwa kawaida hutumia mbinu ya muda wa ndege katika kupima umbali, yaani, unapotumia mawimbi ya ultrasonic n.k., kumbuka kupima, na unaweza kuelewa zaidi umbali. Kipimo hiki cha umbali kinaweza kufanywa kwa njia ya mihimili ya mwanga, hivyo faida katika matumizi halisi bado ni dhahiri sana. , wakati kamera hii inatumiwa, ukubwa unaweza kupimwa kwa kupiga picha, ambayo ni rahisi sana. Na njia hii ya matumizi ni kwa kutafakari mwanga, umbali unaweza kujulikana kwa kuhesabu muda wa kurudi, na mtazamo wa kutosha zaidi unaweza kupatikana kwa njia ya sensor. Faida ya kutumia aina hii ya kamera ni dhahiri sana. Sio tu saizi zilizo juu, lakini pia kuongeza kwa sensor hii kunaweza kufanya upatikanaji kwenye ramani ya ukubwa kuwa ya kweli zaidi, na hakuna haja ya sehemu zinazohamia, na matokeo bora yanaweza kupatikana tu kwa kupima. Ni faida sana katika matumizi ya vitendo, iwe ni nafasi au kipimo, mradi tu una aina hii ya kamera, unaweza kuwa macho ya mashine zaidi na vifaa katika uendeshaji halisi, na kweli kukamilisha operesheni moja kwa moja.

Kamera za TOF zinaweza kuzuia kiotomatiki vikwazo vinavyotumika. Kupitia utendaji wa kuhisi, matumizi ya otomatiki yanaweza kupatikana kwa ufanisi, na faida za kutumia kamera hii ni dhahiri sana. Haiwezi tu kujua kiasi na habari kwa wakati, lakini pia katika utunzaji wa mizigo, Uboreshaji wa otomatiki ni bora zaidi, unaweza kuongeza kasi ya uboreshaji wa ufanisi, na unaweza kupata faida kubwa katika kipimo cha umbali na uwasilishaji wa picha. Msingi wa kamera hii unaweza. Inatoa matokeo bora zaidi, na kwa njia ya kuchochea mapigo, unaweza kujua lengo la kina, sio tu inaweza kufuatilia, lakini pia inaweza kufanya mfano wa tatu-dimensional kwenye picha, ambayo inaweza kusemwa kuwa sahihi sana.

Jinsi ganiTOFKamera Kazi

Kamera za TOF hutumia utambuzi wa mwanga unaotumika na kwa kawaida hujumuisha sehemu zifuatazo:

1. Kitengo cha mionzi

Kitengo cha mnururisho kinahitaji kusukuma kirekebisha chanzo cha mwanga kabla ya kutoa, na masafa ya mpigo ya mwanga yaliyorekebishwa yanaweza kuwa juu hadi 100MHz. Kwa hivyo, chanzo cha mwanga huwashwa na kuzimwa maelfu ya mara wakati wa kupiga picha. Kila mpigo mwepesi una urefu wa nanosekunde chache tu. Kigezo cha muda wa kukaribia aliye na kamera huamua idadi ya mipigo kwa kila picha.

Ili kufikia vipimo sahihi, mipigo ya mwanga lazima idhibitiwe kwa usahihi ili iwe na muda sawa kabisa, wakati wa kupanda na wakati wa kuanguka. Kwa sababu hata kupotoka kidogo kwa nanosecond moja kunaweza kutoa makosa ya kipimo cha hadi 15 cm.

Masafa ya juu kama haya ya urekebishaji na usahihi yanaweza kupatikana tu kwa taa za kisasa za LED au diode za laser.

Kwa ujumla, chanzo cha mwanga wa mionzi ni chanzo cha mwanga cha infrared kisichoonekana kwa jicho la mwanadamu.

2. Lenzi ya macho

Inatumika kukusanya mwanga ulioakisiwa na kuunda picha kwenye kihisi cha macho. Hata hivyo, tofauti na lenzi za kawaida za macho, kichujio cha bendi kinahitaji kuongezwa hapa ili kuhakikisha kuwa mwanga tu wenye urefu wa mawimbi sawa na chanzo cha mwanga unaweza kuingia. Madhumuni ya hii ni kukandamiza vyanzo visivyofuatana vya mwanga ili kupunguza kelele, huku ikizuia kitambuzi cha picha kutofichuliwa kupita kiasi kutokana na mwingiliano wa mwanga wa nje.

3. Sensor ya picha

Msingi wa kamera ya TOF. Muundo wa sensor ni sawa na sensor ya kawaida ya picha, lakini ni ngumu zaidi kuliko sensor ya picha. Ina shutter 2 au zaidi ili sampuli ya mwanga iliyoakisiwa kwa nyakati tofauti. Kwa hivyo, pikseli ya chip ya TOF ni kubwa zaidi kuliko saizi ya pikseli ya kihisi cha picha ya jumla, kwa ujumla karibu 100um.

4. Kitengo cha kudhibiti

Msururu wa mipigo ya mwanga unaochochewa na kitengo cha udhibiti wa kielektroniki cha kamera husawazishwa kwa usahihi na ufunguzi/kufunga kwa shutter ya kielektroniki ya chip. Hufanya usomaji na ubadilishaji wa malipo ya vitambuzi na kuzielekeza kwenye kitengo cha uchanganuzi na kiolesura cha data.

5. Kitengo cha kompyuta

Kitengo cha kompyuta kinaweza kurekodi ramani sahihi za kina. Ramani ya kina kwa kawaida ni picha ya kijivu, ambapo kila thamani inawakilisha umbali kati ya uso unaoakisi mwanga na kamera. Ili kupata matokeo bora, urekebishaji wa data kawaida hufanywa.

TOF inapimaje umbali?

Chanzo cha mwanga wa mwanga kwa ujumla hurekebishwa na mipigo ya mawimbi ya mraba, kwa sababu ni rahisi kutekeleza kwa saketi za dijiti. Kila pikseli ya kamera ya kina ina kitengo cha picha (kama vile photodiode), ambacho kinaweza kubadilisha mwanga wa tukio kuwa mkondo wa umeme. Kitengo cha upigaji picha kimeunganishwa na swichi nyingi za masafa ya juu (G1, G2 kwenye mchoro ulio hapa chini) ili kuelekeza sasa katika vipashio Tofauti vinavyoweza kuhifadhi malipo (S1, S2 kwenye mchoro ulio hapa chini).

Kitengo cha udhibiti kwenye kamera huwasha na kuzima chanzo cha mwanga, na kutuma mpigo wa mwanga. Wakati huo huo, kitengo cha kudhibiti kinafungua na kufunga shutter ya elektroniki kwenye chip. Malipo ya S₀inayozalishwa kwa njia hii na mpigo wa mwanga huhifadhiwa kwenye kipengele cha photosensitive.

Kisha, kitengo cha udhibiti huwasha na kuzima chanzo cha mwanga mara ya pili. Wakati huu shutter inafungua baadaye, kwa wakati ambapo chanzo cha mwanga kinazimwa. Malipo ya S₁sasa inayozalishwa pia huhifadhiwa kwenye kipengele cha picha.

Kwa sababu muda wa mpigo mmoja wa mwanga ni mfupi sana, mchakato huu hurudiwa mara maelfu hadi muda wa mfiduo ufikiwe. Thamani katika sensor ya mwanga husomwa na umbali halisi unaweza kuhesabiwa kutoka kwa maadili haya.

Kumbuka kwamba kasi ya mwanga ni c, t_pni muda wa mpigo wa mwanga, S₀inawakilisha malipo yaliyokusanywa na shutter ya awali, na S₁inawakilisha malipo yaliyokusanywa na shutter iliyochelewa, basi umbali d unaweza kuhesabiwa kwa formula ifuatayo:

Umbali mdogo zaidi unaoweza kupimika ni wakati malipo yote yanapokusanywa katika S0 katika kipindi cha awali cha kufunga na hakuna malipo yanayokusanywa katika S1 wakati wa kipindi cha shutter kilichochelewa, yaani S1 = 0. Kubadilisha kwenye fomula kutatoa umbali wa chini zaidi unaoweza kupimika d=0.

Umbali mkubwa zaidi unaoweza kupimika ni pale malipo yote yanapokusanywa katika S1 na hakuna malipo yoyote yanayokusanywa katika S0. Fomula kisha hutoa d = 0.5 xc × tp. Umbali wa juu unaoweza kupimika unatambuliwa na upana wa mapigo ya mwanga. Kwa mfano, tp = 50 ns, kuchukua nafasi ya fomula hapo juu, umbali wa kipimo cha juu d = 7.5m.

Muundo wa vifaa na sifa za bidhaa

Pata suluhisho la juu zaidi la vifaa vya TOF ulimwenguni; Leza salama ya Daraja la I, azimio la juu la saizi ya juu, kamera ya daraja la viwandani, saizi ndogo, inaweza kutumika kwa ukusanyaji wa maelezo ya kina ya ndani na nje ya umbali mrefu.

Algorithm ya usindikaji wa picha

Kwa kutumia algorithm inayoongoza duniani ya kuchakata picha na uchanganuzi, ina uwezo mkubwa wa kuchakata, inachukua rasilimali kidogo ya CPU, ina usahihi wa juu na utangamano mzuri.

Maombi

Kamera za kidijitali za viwandani zinazotumika hasa katika utendakazi wa kiwandani, urambazaji wa AGV, upimaji wa nafasi, trafiki na usafiri mahiri (ITS), na sayansi ya matibabu na maisha. Uchanganuzi wa eneo letu, uchunguzi wa laini na kamera za mtandao hutumiwa sana katika kipimo cha nafasi ya kitu na mwelekeo, shughuli za mgonjwa na ufuatiliaji wa hali, utambuzi wa uso, ufuatiliaji wa trafiki, ukaguzi wa elektroniki na semiconductor, kuhesabu watu na kipimo cha foleni na nyanja zingine.

www.hampotech.com

fairy@hampotech.com