Firma onsemi wprowadziła na rynek nową rodzinę sensorów obrazu z rodziny Hyperlux™ ID. T0 pierwszy na rynku czujnik mierzący w czasie rzeczywistym pośrednio czas przelotu promienia świetlnego (iToF – indirect Time of Flight), który oferuje precyzyjne pomiary na duże odległości i obrazowanie 3D szybko poruszających się obiektów. Dzięki zastosowaniu nowej zastrzeżonej architektury pikseli, migawki typu Global Shutter i wbudowanej pamięci masowej, rodzina Hyperlux ID może uchwycić całą scenę i jednocześnie przetwarzać pomiar odległości w czasie rzeczywistym. Tym samym rozwiązuje ograniczenia standardowych czujników iToF i umożliwia określanie odległości do 30 metrów lub cztery razy dalej niż standardowe czujniki iToF, a cały system ma mniejsze rozmiary. Ponadto nowe czujniki są w stanie jednocześnie generować zarówno monochromatyczne (czarno-białe) obrazy, jak i informacje o odległości / głębi obrazu. Dzięki temu czujnik może zapewnić kompleksowy widok otoczenia bez konieczności stosowania oddzielnych czujników do danych wizualnych i odległości / głębokości umożliwiając obrazowanie 3D.

Rodzina Hyperlux™ ID iToF zwiększa odległość pomiarów głębokości do 30 metrów

W rezultacie rodzina produktów Hyperlux ID charakteryzuje się uproszczoną konstrukcją, bardzo dokładnym pomiarem głębi, obsługą dynamicznych warunków widzianej przez sensor sceny oraz możliwością rejestrowania szybko poruszających się obiektów, co wcześniej nie było możliwe.

Rodzina Hyperlux™ ID iToF – użycie sensora w magazynie:

• linia inspekcyjna w fabryce;
• AMR/AGV – zautomatyzowany transport wewnętrzny fabryki;
• ramię robotów;
• załadowywany pojazd.

Dlaczego to ma znaczenie?

Ponieważ automatyzacja i robotyka stają się powszechne w przemyśle, szybkie i wydajne uzyskiwanie bardzo dokładnych informacji o odległości przedmiotów lub ludzi staje się kluczowe dla poprawy produktywności i bezpieczeństwa. Jednak do tej pory czujniki iToF były ograniczone w swoim zastosowaniu ze względu na minimalny zasięg, słabą wydajność w trudnych warunkach oświetleniowych i brak możliwości obliczenia odległości / głębokości na ruchomych obiektach.

Dzięki możliwości zapewnienia precyzyjnych pomiarów ruchomych obiektów i obrazów o wysokiej rozdzielczości, rodzina Hyperlux ID może pomóc w zmniejszeniu błędów i przestojów oraz zoptymalizować procesy w systemach produkcyjnych w celu obniżenia kosztów operacyjnych. Ponadto może usprawnić rozpoznawanie twarzy, wykrywanie gestów i wideokonferencje 3D w zastosowaniach komercyjnych.

Rodzina Hyperlux ID nadaje się do środowisk przemysłowych, takich jak:

• Automatyzacja i robotyka: wykrywanie obiektów w celu lepszej nawigacji i unikania kolizji w celu poprawy bezpieczeństwa na halach fabrycznych.
• Produkcja i kontrola jakości: pomiar objętości i kształtu obiektów, wykrywanie wad i zapewnienie, że produkty spełniają standardy jakości.
• Logistyka i obsługa materiałów: Pomiar pozycji, rozmiarów i współczynników zawartości palet i ładunków w celu optymalizacji procesów magazynowania i transportu.
• Rolnictwo i hodowla: Pomoc w monitorowaniu wzrostu i zdrowia upraw poprzez pomiar wysokości roślin, wykrywanie chorób i optymalizację procesów nawadniania i nawożenia.
• Systemy kontroli dostępu: Bardzo szczegółowe i dokładne rozpoznawanie twarzy dla terminali płatniczych, systemów wejściowych do domów i obiektów komercyjnych i nie tylko.

Zalety sensorów z rodziny Hyperlux™ ID:

• obliczenia odległości przez ten sam chip;
• doskonała dokładność pomiaru odległości;
• największy zasięg pomiaru odległości ze wszystkich dostępnych systemów przemysłowych;
• brak zniekształceń spowodowanych ruchem (migawka typu Global Shutter);
• praca w trudnych warunkach np. przy słabym oświetleniu.

Jak to działa?

Rodzina czujników Hyperlux ID łączy architekturę migawki typu Global Shutter i technologię pośredniego pomiaru czasu czasu przelotu światła (iToF). Wykorzystując technologię iToF, określa odległość, mierząc przesunięcie fazowe odbitego światła emitowanego przez jeden lub wiele laserów VCSEL (Vertical-Cavity Surface-Emitting Lasers). Zastrzeżona architektura pikseli umożliwia czujnikom jednoczesne przechwytywanie i przechowywanie czterech różnych faz światła w jednej ekspozycji, natychmiastowe przechwytywanie całej sceny / obrazu i zwiększenie dokładności pomiaru odległości. Ponadto technologia globalnej migawki ( Global Shutter) koryguje informację ze wszystkich pikseli czujnika z laserem VCSEL, aby znacznie zmniejszyć szum podczerwieni otoczenia z innych źródeł światła. Integracja wbudowanego przetwarzania odległości umożliwia również uzyskanie wyników w czasie rzeczywistym bez konieczności kosztownej pamięci zewnętrznej i wydajnego procesora.

– Hyperlux ID nie tylko oferuje wyższą rozdzielczość i lepsze tłumienie światła otoczenia niż jakikolwiek inny czujnik iToF dostępny na rynku, ale także zrobił na nas wrażenie zintegrowanym przetwarzaniem, które oblicza mapy głębokości, pewności i intensywności z dużą prędkością. Dzięki temu nadaje się szczególnie do rejestrowania ruchomych obiektów. Dzięki ścisłej współpracy z onsemi byliśmy w stanie bardzo szybko opracować i rozszerzyć naszą ofertę kamer 3D o ekonomiczną kamerę time-of-flight do zastosowań wewnętrznych i zewnętrznych w projektach o dużej kubaturze – powiedział Alexander Lewinsky, dyrektor zarządzający IDS Imaging Development Systems.

Rodzina Hyperlux™ ID obejmuje 1,2 MP global shutter 3,5 µm BSI pixel sensors. Model AF0130 oferuje przetwarzanie danych przez sensor, upraszczając integrację i obniżając koszty systemu.

Źródło: informacje prasowe; opracowanie: Grzegorz Kamiński