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來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-04-13

當(dāng)前應(yīng)用在手機(jī)端的3D傳感技術(shù)方案主要為3D結(jié)構(gòu)光及TOF(光飛行時(shí)間法),蘋果、OPPOFindX、小米以及華為Mate20Pro設(shè)計(jì)上使用的3D結(jié)構(gòu)光技術(shù),OPPOR17Pro、華為Mate30Pro、vivo陸續(xù)加入新的嘗試,其3D深感攝像頭均采用TOF技術(shù)?;?D傳感應(yīng)用的創(chuàng)新體驗(yàn)徹底打開了人們的想象空間,手機(jī)廠商加速布局的原因正是看重其賦能智慧終端“看懂”世界的能力。

3D視覺技術(shù):結(jié)構(gòu)光和TOF有何區(qū)別?什么是3D視覺技術(shù)?即是通過3D攝像頭能夠采集視野內(nèi)空間每個(gè)點(diǎn)位的三維座標(biāo)信息,通過算法復(fù)原智能獲取三維立體成像,不會(huì)輕易受到外界環(huán)境、復(fù)雜光線的影響,技術(shù)更加穩(wěn)定,能夠解決以往二維體驗(yàn)和安全性較差的問題。目前的智能手機(jī)領(lǐng)域采用的3D視覺技術(shù)解決方案主要是:3D結(jié)構(gòu)光(StructuredLight)和TOF飛行時(shí)間法(Time-of-Flight) 匠信智能線性掃描檢測(cè)平臺(tái)可用于基恩士3D相機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品檢測(cè)。南通多功能掃描檢測(cè)平臺(tái)歡迎來電

TOF3D傳感器:

飛行時(shí)間法ToF

飛行時(shí)間是從TimeofFlight直譯過來的,簡(jiǎn)稱TOF。其基本原理是通過連續(xù)發(fā)射光脈沖(一般為不可見光)到被觀測(cè)物體上,然后用傳感器接收從物體返回的光,通過探測(cè)光脈沖的飛行(往返)時(shí)間來得到目標(biāo)物距離。

TOF法根據(jù)調(diào)制方法的不同,一般可以分為兩種:脈沖調(diào)制(PulsedModulation)和連續(xù)波調(diào)制(ContinuousWaveModulation)。

TOF深度相機(jī)對(duì)時(shí)間測(cè)量的精度要求較高,即使采用高精度的電子元器件,也很難達(dá)到毫米級(jí)的精度。因此,在近距離測(cè)量領(lǐng)域,尤其是1m范圍內(nèi),TOF深度相機(jī)的精度與其他深度相機(jī)相比還具有較大的差距,這限制它在近距離高精度領(lǐng)域的應(yīng)用。 南通多功能掃描檢測(cè)平臺(tái)歡迎來電匠信智能線性掃描檢測(cè)平臺(tái)采用PLC、三菱驅(qū)動(dòng)器、觸摸屏、三菱電機(jī)、機(jī)加件、微調(diào)、箱子、電氣等組成。

編碼器:

由一個(gè)中心有軸的光電碼盤,其上有環(huán)形通、暗的刻線,有光電發(fā)射和接收器件讀取,獲得四組正弦波信號(hào)組合成A、B、C、D,每個(gè)正弦波相差90度相位差(相對(duì)于一個(gè)周波為360度),將C、D信號(hào)反向,疊加在A、B兩相上,可增強(qiáng)穩(wěn)定信號(hào)。另每轉(zhuǎn)輸出一個(gè)Z相脈沖以零位參考位。由于A、B兩相相差90度,可通過比較A相在前還是B相在前,以判別編碼器的正轉(zhuǎn)與反轉(zhuǎn),通過零位脈沖,可獲得編碼器的零位參考位。每個(gè)伺服電機(jī)或者直線電機(jī)都會(huì)有編碼器信號(hào)。

使用光譜共焦測(cè)量技術(shù),可以得到超高分辨率。納米級(jí)分辨率源于上述經(jīng)過特殊處理得到的加長(zhǎng)光譜范圍。由于采用檢測(cè)焦點(diǎn)的顏色,得到距離信息,光譜共焦傳感器可以采用非常小的測(cè)量光斑,從而允許測(cè)量非常小的被測(cè)物體。這也意味著,即使被測(cè)表面有非常輕微的劃痕,也逃不過光譜共焦傳感器的眼睛。

由于光譜共焦傳感器的光路非常緊湊和集中,使其非常適合測(cè)量鉆孔結(jié)構(gòu)。而其他測(cè)量方式,如激光三角反射式測(cè)量,對(duì)于小孔往往無能為力,因?yàn)樾】仔纬傻年幱皶?huì)遮擋反射光的光路,無法進(jìn)行測(cè)量。針對(duì)這種小孔測(cè)量任務(wù),德國米銥公司推出了optoNCDT2402微型光譜共焦傳感器探頭。這種探頭擁有4mm的探頭直徑,可以探入小孔內(nèi)部進(jìn)行測(cè)量。 深圳匠信智能線性掃描檢測(cè)平臺(tái)可用于基恩士3D相機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品檢測(cè)。

在傳統(tǒng)的2D視覺中,一套詳細(xì)的解決方案基礎(chǔ)的配置是相機(jī)、鏡頭、和光源。根據(jù)客戶的需求以及現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)環(huán)境,計(jì)算出符合要求的相機(jī)和鏡頭,根據(jù)客戶的成本需求來選出合適的相機(jī)加鏡頭。光源是整套解決方案中比較難的一個(gè)點(diǎn),要根據(jù)客戶所測(cè)物件的不同來選擇合適的光源,保證能夠清晰的成像。

在3D相機(jī)中,取代光源的是激光發(fā)射器,通過復(fù)雜的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì),激光發(fā)射器發(fā)出的激光會(huì)形成一條直線,激光投射到物體表面就會(huì)形成反射,在光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)下,反射光會(huì)被鏡頭捕捉到,通過鏡頭反射到感光芯片上。因此,工業(yè)3D相機(jī)內(nèi)部重要的三個(gè)部件分別為激光發(fā)射器,鏡頭和感光芯片。 深圳匠信智能線性掃描檢測(cè)平臺(tái)可用于Basler 3D相機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品檢測(cè)。南通多功能掃描檢測(cè)平臺(tái)歡迎來電

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國內(nèi)3D視覺技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀3D視覺技術(shù)在眾多領(lǐng)域具有極高的戰(zhàn)略意義,國內(nèi)一些雄厚技術(shù)實(shí)力的企業(yè)群雄并起,在該領(lǐng)域展開深入研究,目前中國3D人臉識(shí)別落地應(yīng)用居全球水平。值得一提的是,國內(nèi)3D視覺技術(shù)獨(dú)角獸奧比中光,是可實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)結(jié)構(gòu)光3D傳感攝像頭的中國企業(yè),3D傳感數(shù)與蘋果、微軟等并列世界,其3D視覺模組、算法以及配套解決方案可適配于多品牌、多形態(tài)的智能終端,更是為3D視覺領(lǐng)域發(fā)展開拓的應(yīng)用場(chǎng)景。比如OPPOFindX、支付寶刷臉支付便是采用奧比中光3D視覺模組的方案。南通多功能掃描檢測(cè)平臺(tái)歡迎來電

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