在剛剛閉幕的第六屆進博會上,以“激活邊緣智能,共建數字中國”為主題的ADI展臺科技感滿滿,現場共集合了20余款先進創新的半導體解決方案的演示與展出,其中不乏多款首次在國內亮相的產品,例如基于飛行時間(ToF)的手持式3D物體測量。
基于TOF的三維物體測量演示
3D飛行時間是一種無掃描儀光檢測和測距技術,通過發射納秒級的高功率光脈沖來捕獲相關場景的深度信息。3D飛行時間技術提供情境感知以支持動態界面,將靜態二維交互提升為完全沉浸式的三維體驗,正在全面影響和改變工作、游戲、學習、保健、商業、娛樂等各方面。
就像觸摸屏技術推動了智能手機的普及一樣,飛行時間技術正在為非接觸式3D交互提供關鍵賦能。例如,在推動工業4.0發展方面,從用于質量檢測的工業機器視覺,到用于資產管理的體積檢測,再到推動自主(設備)生產的導航技術,制造行業開始采用這些傳感技術,并逐步轉向適合惡劣工業環境的高分辨率系統。
主打高精度四大核心解決方案,讓創意起飛
在進博會現場展出的3D-ToF技術基于ADI工業領先的CMOS成像以及先進的深度計算技術,該系統使用納秒級的高功率光脈沖從感興趣的照度場景中捕獲相關的深度信息,結合精確的圖像拼接算法,可以通過移動系統對大型不均勻物體進行準確的尺寸標注,從而提高操作效率并減少錯誤。
在這個演示系統中,ADI充分利用智能邊緣的關鍵見解,基于先進的飛行時間成像傳感器與完整的系統解決方案配合,將數據處理、激光驅動器、電源管理和軟件/固件集成到同一設備中,以實現下一代智能邊緣解決方案。與業界其他方案相比,ADI率先推出的100萬像素方案會有更多的信息,噪音更小,更大象素的ToF會帶來更多的應用機會和使用場景。不僅如此,ADI使用三頻三相方案可以達到4.5米的探測范圍內誤差不超過正負五毫米的超高精度,目前已經在諸多工業領域轉化為客戶的應用與商業優勢,比如機器人的視覺識別與避障、利用傳感器精確測量物體尺寸等等應用場景。
此外,ADI公司的3D連續波 CMOS ToF相機提供了當前市場上性能理想的解決方案,包括:面向工業自動化等應用的100萬像素CMOS飛行時間背光傳感器ADSD3100;適用于物流行業移動掃描儀和消費行業家庭自動化中的高精度3D成像的VGA、CMOS背光傳感器ADSD3030;適用于各種3D景深測量應用深度圖像信號處理器ADSD3500;100萬像素高分辨率3D景深測量和視覺系統的ToF模塊ADTF3175。即使在具有高反射表面和移動物體的大型空間中,仍能提供精準可靠的深度信息。
全面應用場景落地,ToF賦能千行百業
ToF技術當前正在加速應用變革,迎來一場改變生活方式的創新浪潮。除了工業領域,深度傳感器和成像技術的廣泛應用可能帶來超出我們想象的智能設備,或者會出現全新的技術,讓智能鏡和AR耳機變得和掃地機器人一樣平常。
機器人
為使自動化機器和機器人能夠感知環境并規劃路徑,從而以優化、可靠、安全的方式完成任務,高分辨率ToF系統至關重要。此外,3D成像可以在人類和協作機器人協同工作的環境中實現安全功能。
物流和零售自動化
隨著電子商務的爆炸式增長,利用先進的物流和自動化技術加快倉庫的貨物吞吐量對于滿足客戶需求至關重要。3D成像技術有助于提高包裝箱和物體尺寸標注過程的效率,這不僅有利于改善吞吐量,還能通過更高的貨運利用率來提升貨物運輸效率,從而幫助實現可持續發展目標。
從增強現實(AR)和虛擬現實(VR)耳機到3D電影的高分辨率體積圖像捕捉,ToF技術是下一代消費電子產品的重要組成部分,ToF可以使家庭影院系統非常智能,能夠動態調節聲音均衡,以補償觀眾位置變化或環境改變的情況,例如增添了新家具。
游戲和元宇宙
通過佩戴AR/VR耳機,人們能夠基于ToF系統獲取的深度信息,通過手勢跟蹤與置于真實世界中的虛擬物體進行交互,更準確地連接真實世界和數字世界,從而獲得沉浸式體驗。
在下一代汽車中,駕駛艙內的ToF系統將能夠監控駕駛員和乘客的位置和狀態,在駕駛員喪失駕駛能力的情況下控制并操縱汽車,確保車輛行駛安全。ToF技術還有助于實現汽車用戶界面中的手勢控制系統,使得駕駛員可以通過簡單的手勢或觸控操作接聽來電,切換音頻輸入源,甚至調節車內溫度。
醫療健康
當執行MR、CT或X射線掃描等重癥監護操作時,ToF技術可以非常理想地協助臨床工作人員讓患者就位。在這些操作中,確保患者位置準確可極大提高醫療診斷的可靠性,并且有助于減少患者接受掃描的次數和輻射劑量。
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原文標題:高精度3D飛行時間,讓物理世界在數字空間清晰可見
文章出處:【微信號:analog_devices,微信公眾號:analog_devices】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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