模块化3D感测开发套件支持从体积测量到占用和活动侦测的各种应用

机器人和机器视觉设备使用各种各样的反馈机制来确保准确性。有多种方法可以相当准确地进行3D空间的识别。迄今为止，人们采用光学、声学以及机器视觉和感测技术取得了可喜的成就。但是更严格的要求迫使我们要精益求精。下一代基于视觉的设计围绕更精确的深度和体积感测，具有更高的精度。

通用感知

迄今为止所使用的技术可以解决眼前的问题。低成本的机械深度或表面传感器可以像弹簧承载的线性微调电位计或限位开关一样简单。

在精度方面，声波和光学技术已证明具有更高的分辨率，并且无需移动部件。光学距离感测用于简单的近感探测和更精确的测距。可以将不足1毫米到8米的距离识别为数字通止信号来指示目标存在与否。

借助于低成本、高分辨率的现代相机，视频技术已处于距离和体积测量的前沿。下一代的设计和要求推动着设备制造商提供高性能解决方案。

更多选项，更多需求

除了需要更高精度的机器外，疫情后的世界还出现了侦测特定场所中在场人数的需求。对许多人来说，必须要考虑人员之间的间隔，这是一个相对较新的要求。还有一个类似需要关照的情况与失智症有关。在辅助生活设施中，全方位计算机系统跟踪游走老人位置的能力至关重要。

工业和工厂应用也可以利用更强大、更准确的距离和体积测量子系统。随着更加先进制造技术的进步和融合，精度、位置、方向、速度和深度方面的反馈对于下一代制造机器变得至关重要。例如，铣床依靠精密电机和齿轮组件来正确定位切割头和磨头。太深，切割头会断裂。太浅，会留下过多的材料。即使不开校准，这些机床也将通过精确的距离感测到达正确的位置。闭环反馈的效果更好。数控机床、3D打印机以及激光/等离子体切割和焊接机也受益于更高精度的闭环反馈。

Analog Devices（ADI）预计许多应用对体积感测和测量的需求会日益增加。AD-FXTOF1-EBZ是一种内置嵌入式飞行时间（ToF）测距的专用模块化视频引擎。

模块化3D感测开发套件支持从体积测量到占用和活动侦测的各种应用。

VGA分辨率为640x480，每秒30帧，可作为主机应用监控器的外设功能轻松集成。它具有双通道移动通信行业处理器接口（MIPI），可使用25针或15针柔性电缆连接到内插板。

940nm红外激光是一种对人眼安全的垂直腔表面发射激光（VCSEL），无需配置直角发射器，因此制造成本更低。同时，部分得益于940nm光学带通滤波器，可在高光条件下工作。这有助于阻止外来的噪声和干扰。蝙蝠翼式散射器用于为接收镜头提供精确的87度×67度视野。

就性能而言，视频深度查找器有两个可设置的工作范围。20cm至180cm范围和50cm至300cm范围可保持2%的精度。需要使用额定温度-20ºC到+75ºC的5V 2A电源，因此在适应环境方面有一定程度的牢靠和坚固性。

SDK开发套件式接口允许将其连接到主机微处理器、微控制器或者Raspberry Pi、Nvidea这样的单板计算机（图1）。SDK还提供OpenCV、Open C/C++、Python、MATLAB、Open3D和RoS封装，以便开发人员可以使用它们简化应用程序开发。连接选项包括USB、以太网或Wi-Fi，并提供参考设计和物料清单。

图1：实际摄像头和镜头RFPC板以及图像处理AFE板使用IIC接口进行控制和配置。GPIO和MIPI操作接口允许实时控制和数据访问。

结语

对快速果断图像和距离感测的需求，催生了下一代传感器、机器人、车辆和安全系统。您可以使用ADI的AD-FXTOF1-EBZ快速轻松地试水。随着这项技术在家用和工业应用中的推广，预计其未来版本将具有更高分辨率、更快帧速和更长覆盖距离。

审核编辑：彭静