ToF-приборы

ToF-приборы

ToF-матрицы TriDiCam

Компания TriDiCam (Германия), являясь пионером в области разработки и проектирования высокотехнологичных времяпролётных (ВП) матриц.

ToF-камеры Mesa Imaging

MESA IMAGING (Швейцария) – молодая компания, производящая оборудование для трёхмерных измерений на основе времяпролётных (ВП или англ. ToF) сенсорах.

Общие сведения

В робототехнике, биометрии, сложных охранных системах, навигации, медицине, различных системах безопасности проще и быстрее получить готовое трёхмерное изображение и обрабатывать его в дальнейшем, чем городить сложную систему регистрации и обработки двухмерной картины, с последующей трансформацией в трёхмерную. Поэтому актуальность оптических твердотельных 3D-сенсоров, способных в режиме реального времени создать карту поверхности трёхмерного объекта только растёт. Конечно, в настоящее время существуют стандартные и более привычные нам неоптические методы 3D-измерений, среди которых главенствуют ультразвуковой и радиолокационный. Но среди таких уже хорошо отлаженных способов получения 3D-изображения, оптические методы измерения будут иметь преимущество по скорости обработки данных, безопасности излучения и более высоком разрешении в боковом направлении.

В основу современных систем по обработке трёхмерного изображения на базе обычных камер заложен метод сканирования или стереоскопии, включающий в себя сложную фильтрацию и корреляцию. Для изготовления подобных систем затрачиваются огромные как человеческие, так и финансовые ресурсы. В свою очередь оборудование, выполненное на базе твердотельных оптических сенсоров, способных обработать поверхность трёхмерного тела в режиме реального масштаба времени уже обладают всеми ресурсами, которые помогут упростить реализацию той или иной задачи.

На рисунке ниже показана базовая классификация методов измерения.

 

Времяпролётный механизм является одним из методов быстрого оптического измерения расстояния. Время, необходимое для того, чтобы свет совершил путь R от источника излучения до объекта и обратно называется временем пролёта (Time-of- flight):

TOF = 2R/c, где с — скорость света;

Диапазон измерения расстояния при этом может варьироваться от сантиметра до сотен метров, с относительной точностью 0.05%. Это означает что стандартное отклонение в диапазоне миллиметра без проблем может быть достигнуто на расстоянии нескольких метров, соответствующее временному разрешению 6.6 пСек.

ВП может быть измерено либо прямыми измерениями, либо косвенными:

  • Непосредственное вычисление времени прохождения светового луча до объекта и обратно;
  • Синусоидальный свет испущенный и отражённый образуют задержку фазы φ, которая впоследствии и является базой для расчёта точного времени пролёта.

Задать вопрос

Вопрос
Ваше имя
E-mail для ответа