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IQ-Depth Calibrator 与ToF深度摄像技术
  • 分类:设备体验
  • 原作者:IE
  • 时间:2018-11-01
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-Image Engineering News

下面这篇文章将详细说明IE最近使用与PMD Technologies一同设计的TOF相机测试平台。



前言

如何去跟进最新的技术,并帮助他们提升影响品质,一直以来都是Image Engineering的任务。回顾1997年,我们当时按照当时的技术发展水平来测试相机。随着科技的进步,数位影像在生活着也有更先进的使用方式,很显然现在新的影像技术需要更加先进的影像测试系统。

我们的大多数设备在卖出之前,都在我们实验室中彻底的审查、调试。然而,我们还是每隔一段时间就会遇到一些我们在实验室中从未使用过、用过的特殊产品要求。遇到这种情况,我们就会与客户合作,去开发一种解决方案来帮助测试他们的相机。

也正因为这样的模式,让我们有机会与PMD Technologies及他们的伙伴一起合作。PMD被视为全球领先的3D数位影像设备以及方案的供应商。他们最近正在致力于提升Time of Flight ToF)相机的技术,他们的每部相机都有3D影像传感器并内置PMD的技术


什么是ToF相机?


那么到底什么是Time of flight 相机呢? ToF是一种先进的相机系统,可以有层次的描绘出一个场景。与其他相机系统对比,ToF能够通过拍摄单张照片,就能准确的测量场景,并完成3D绘画出不同物体的距离。这个技术是通过计算传感器释放信号以及撞到物体后反射信号的时间差来确定物体的距离。所以,这种传感器可以分析物体的距离以及纹路,达到再生场景的目的。


虽然ToF相机算是比较先进的技术,但是他们也会遇到和2D相机相同的系统错误。对于这种ToF相机来说,为了更好的去使用他们,他们同样需要仪器的校准。而对于这种校准而言,最困难的部分莫过于如何使用可靠的硬件搭建出一个适合准确测试的场景。幸好在我们跟PMD的工程师的互相交流之下,我们最终能够一起合作去完成这个方案。

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建设方案

那么测试校准方案的过程中会要需求些什么呢?最重要的就我们必须设置一个兼容ToF相机的测试平台,一个用来测试ToF系统错误的平台。尽管从图片上它看上去与正常的测试平台有点相似,但是这个平台与一般的测试平台的不同在于,它不仅必须支持中小级别的深度调整参数,又要同时能够体现出它的深度表现以及噪声。


通过6个月不停学习的课程,我们的RD部门终于跟PMD一同打造了这个测试平台。当然,在我们开发的过程中遇到了许多的挑战,例如在不同的位置上,DUT(device under test)如何持续的拍摄到完整的图卡;而这个问题是通过设计一种新图卡以及使用与图卡垂直的激光来克服的。尽管这些挑战是困难的,通过与PMD的合作,最终帮助我们得到一个更加成功和精准的ToF测试平台,并且以iQ-Depth Calibrator命名。


那iQ-Depth Calibrator是怎么运作的?一旦DUT连接上轨道后,它会前往一个预设的位置(先前可设置在由PMD开发的控制软体之中)。之后,在每一个其他位置,DUT停下来并拍摄一些深度影像。因为软体精准的控制DUT移动,对应的DUT位置以及与目标的位置可以实时的回馈。


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为了精确的求出测试的正确数值,我们会记录每一个DUT的位置。并通过硬体上均匀的反射目标,来获得校准的正确数值。


一旦深度校准完成,系统剩下的其他错误只需通过对比正确测试数值以及深度校准得到的信息,就可以很容易的识别出来。同时在这个校准过程中还会产生一些信息,用来优化数据的校准及处理。通过在许多不同的位置上重复执行这个校准过程就可以产生一个清楚的DUT表现图表,并给予工程师一个方向去调整设备。通过结合前置的硬件与精准的控制软体,现在我们可以更加精确的去完成深度校准及得到ToF系统的深度表现特性。


ToF系统的关联性

ToF系统如今跟什么有关系呢?虽然ToF是个很新的技术,但是这种先进的绘制技术让ToF在许多领域上都有很杰出的表现。例如汽车产业,使用ToF完善安全系统,进一步增加使用者的操控性。在使用机器视觉以及机械的时候,ToF相机可以作为他们的眼睛,并帮助他们准确的调查、评估他们眼前的景象。


测试这些系统能否有最好的表现是很重要的,测试就是避免他们后续发生潜在(致命性)错误的关键所在。而我们制作iQ-Depth Calibrator的目标,就是希望它可以变成所有ToF相机的必备产品,使这些潜在问题得到解决。

 

我们十分感谢我们的合作伙伴PMD给予我们的协助,让我们成功完成了iQ-Depth Calibrator的制造。并希望我们在以后有更多的机会跟那些需要提升他们影像品质或设备的公司合作。

如果你有任何的关于Iq-Depth Calibrator的话,请联系我们获取更多资讯。


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