ADI 3D飞行时间(TOF)技术方案
   2023-12-22
核心提示:ADI公司的3D飞行时间(ToF)技术:3D飞行时间(ToF)是一种无扫描仪LIDAR(光检测和测距)技术,通过发射纳秒级的高功率光脉冲来捕获

ADI公司的3D飞行时间(ToF)技术:

3D飞行时间(ToF)是一种无扫描仪LIDAR(光检测和测距)技术,通过发射纳秒级的高功率光脉冲来捕获相关场景的深度信息(通常是短距离内)。

与之相关的技术是3D间接飞行时间(iToF),这是一种深度成像系统,使用像素阵列来捕获被固定高功率调制连续波激光照射的目标场景的深度信息。

ADI公司提供深受信赖、行业领先的产品和解决方案以实现和提升工业视觉系统与摄像头功能,其中包括高分辨率CMOS成像芯片(100万像素)、毫米精度的深度计算和处理、激光驱动器、电源管理以及开发工具和软件/固件,可帮助快速实现ToF和iToF解决方案。此外,ADI公司将屡获殊荣的ADTF3175 ToF模块和ADSD3500 ToF深度图像信号处理器相结合,提供完整的深度摄像头解决方案。

通过利用全球合作伙伴网络来开发工业视觉模块、摄像头并提供设计服务,ADI公司可帮助客户缩短产品上市时间,更快获取收益。

助力实现三维体验

3D飞行时间(ToF)技术提供情境感知以支持动态界面,将静态二维交互提升为完全沉浸式的三维体验。了解ADI公司的ToF系统如何在现实与数字世界之间架起桥梁,从而改变工作、游戏、学习、保健、商业、娱乐等各方面。

飞行时间(ToF)技术概述

工业视觉摄像头使用调制光源(如激光)照亮物体,然后用对激光波长敏感的传感器捕捉反射光,以此测量距离。传感器会测量从发射光到摄像头接收到反射光之间的时间延迟Δ。该时间延迟与两倍的摄像头和物体之间距离(往返距离)成正比。因此,距离估算公式为:深度 = cΔ/2,其中c为光速。

测量ΔT的两种最流行方法是间接连续波(CW)法(iToF)和直接脉冲法(dToF)。与脉冲dToF产品相比,基于CW的iToF产品的深度质量更高,功率和深度校准更简单。此外,基于CMOS CW的iToF产品可实现±3 mm分辨率和高角度分辨率。

飞行时间(ToF)测量示意图

利用微软公司授权的出色3D成像技术,ADI公司正在构建一个专注于iToF CMOS CW产品的新产品系列。ADI公司正在利用自身的技术专长,并以微软公司的Azure Kinect技术为基础,提供领先的iToF解决方案。这些解决方案可提供高深度精度,覆盖更远的距离,能够跨环境稳健运行,并且功耗极低。

3D飞行时间(ToF)评估套件

eval-ADTF3175D-NXZ ToF评估套件用于展示带有ADI深度ISP ADSD3500的ADTF3175模块的功能。该套件支持通过USB与PC建立以太网连接,以实时显示、捕捉深度数据并进行后处理。该套件包含主机PC软件(Windows)和开源多平台SDK,支持定制应用开发。

飞行时间(ToF)产品

ADSD3100

100万像素、CMOS、飞行时间(ToF)、背光传感器

主要应用:工业自动化和内部物流的高分辨率3D成像

ADSD3030

VGA、CMOS、飞行时间(ToF)、背光传感器

主要应用:物流行业移动扫描仪和消费行业家庭自动化中的高精度3D成像





ADSD3500

飞行时间(ToF)深度图像信号处理器

主要应用:使用ADI 3D图像传感器和模块的各种3D景深测量应用

ADTF3175

100万像素飞行时间(ToF)模块

主要应用:高分辨率3D景深测量和视觉系统。例如工业自动化

在关键应用领域发挥价值

工业自动化

深度传感器在制造、运输和物流行业中的应用越来越普遍。从用于质量检查的工业机器视觉、用于资产管理的容量检测,到用于自主制造的导航设备,制造业越来越多地采用景深测量技术,并推动开发适合恶劣工业环境的高分辨率系统。

机器人

为使自动化机器和机器人能够感知环境并规划路径,从而以优化、可靠、安全的方式完成任务,高分辨率ToF系统至关重要。此外,3D成像可以在人类和协作机器人协同工作的环境中实现安全功能。

物流和零售自动化

随着电子商务的爆炸式增长,利用先进的物流和自动化技术加快仓库的货物吞吐量对于满足客户需求至关重要。3D成像技术有助于提高包装箱和物体尺寸标注过程的效率,这不仅有利于改善吞吐量,还能通过更高的货运利用率来提升货物运输效率,从而帮助实现可持续发展目标。





消费电子

从增强现实(AR)和虚拟现实(VR)耳机到3D电影的高分辨率体积图像捕捉,ToF技术是下一代消费电子产品的重要组成部分。在AR/VR耳机中,通过ToF系统获取的深度信息能够为用户提供额外的现实维度。对于电影级的体积成像,高分辨率ToF技术与传统RGB颜色传感器相结合,可实现场景的高精度3D渲染,以提供高质量的摄影效果,带来更逼真的AR/VR体验。

汽车电子

在下一代汽车中,驾驶舱内的ToF系统将能够监控驾驶员和乘客的位置和状态,在驾驶员丧失驾驶能力的情况下控制并操纵汽车,确保车辆行驶安全。ToF技术还有助于实现汽车用户界面中的手势控制系统,使得驾驶员可以通过简单的手势或触控操作接听来电,切换音频输入源,甚至调节车内温度。

医疗健康

当执行MR、CT或X射线扫描等重症监护操作时,ToF技术可以非常理想地协助临床工作人员让患者就位。在这些操作中,确保患者位置准确可极大提高医疗诊断的可靠性,并且有助于减少患者接受扫描的次数和辐射剂量。




 

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