In die Tiefe
Neuer Sony ToF-Sensor für On-Board-Processing-Kamera
Der neue DepthSense-Sensor von Sony bietet in Kombination mit dem On-Board Prozessing der Time-of-Flight-Kamera Helios neue 3D-Möglichkeiten und ist sehr robust gegenüber ungünstigen Lichtverhältnissen.
Bild: Lucid Vision Labs Inc3D-Bildgebungssysteme können generell in aktive und passive Systeme unterteilt werden. In den passiven Systemen wird zur Beleuchtung des Objekts entweder das Umgebungslicht oder eine feste Beleuchtungsquelle verwendet.
Bild: Lucid Vision Labs Inc
ToF-Pixel-Sensor von Sony
Phasenbasierte Chips sind unter anderem von Texas Instruments und Panasonic erhältlich. Ein neuer Sensor wurde jetzt von Sony Semiconductor Solutions vorgestellt. Dieser wurde ursprünglich von SoftKinetics (jetzt Sony) entwickelt und verfügt über eine CAPD-Pixelstruktur (Current Assissted Photonics Demodulation), die eine extrem schnelle Abtastung mit hoher Effizienz ermöglicht. Diese ToF-Pixel-Technologie wurde mit der hochempfindlichen BSI-Produktionstechnik (Backside Illuminated) von Sony kombiniert, um daraus den ToF-Sensor der DepthSense Produktfamilie zu entwickeln. Die BSI-Technologie bietet eine wesentlich bessere Effizienz bei hohen NIR-Wellenlängen, denn die ausgesendeten Lichtpulse dürfen für das menschliche Auge nicht sichtbar oder schädigend sein. Der Sony IMX556PLR Sensor ist im optischen 1/2-Zoll Format und bietet eine Auflösung von 640x480 Pixeln bei 10m Pixelgröße. Live werden bis zu 60fps erfasst.
Bild: Lucid Vision Labs Inc5mm Genauigkeit ab 1,5m Abstand
Lucid Vision Labs hat den DepthSense-Sensor von Sony in seine Helios ToF 3D-Kamera integriert, die in drei Arbeitsabständen betrieben werden kann. Das Licht wird mit unterschiedlichen Modulationsfrequenzen von vier integrierten 850nm-VCSEL-Laserdioden erzeugt. Objekte werden innerhalb eines Sichtfeldes von 56°H und 43°V und einem Bereich zwischen 0,3 bis 6m zuverlässig erkannt. Bei der höchsten Modulationsfrequenz von 100MHz wird eine Genauigkeit von 5mm ab 1,5m Objektentfernung erreicht. Darunter liegt die Genauigkeit bei maximal 2,5mm. Die Kamera führt eine integrierte Verarbeitung durch und liefert direkte 3D-Punktwolken. Ein leistungsstarker PC wird nicht benötigt, da die Verarbeitung bereits direkt auf der Kamera erfolgt. Die Punktwolkendaten können über die GigE-Schnittstelle der Kamera zum Host übertragen werden, gesteuert durch das Arena SDK von Lucid. Mit dem GenICam 3.0 Release können zudem Tiefeninformationen oder Punktwolken direkt von den Kameras gelesen werden. Eine weitere Konvertierung der Daten ist nicht mehr erforderlich.
Fazit
Die neueste ToF-Technologie, die der DepthSense-Sensor von Sony in Kombination mit dem On-Board Prozessing der Helios Kamera bietet, eröffnet neue Möglichkeiten für 3D-Bilderfassungssysteme. Da nur eine einzige Kamera für eine 3D-Erfassung verwendet wird, ist keinerlei Kalibrierung mehr erforderlich. Das System ist sehr robust gegenüber ungünstigen Lichtverhältnissen im Vergleich zu herkömmlichen passiven Stereoverfahren. Die Kamera entlastet zudem den angeschlossenen PC, da alle komplexen Berechnungen bereits in der Kamerahardware stattfinden. Letztendlich ist das Kamerasystem kostengünstiger als aktive Hochleistungslasersysteme und absolut vergleichbar mit projizierenden Laserlicht-Stereosystemen.
ToF-Pixel-Sensor von Sony
Phasenbasierte Chips sind unter anderem von Texas Instruments und Panasonic erhältlich. Ein neuer Sensor wurde jetzt von Sony Semiconductor Solutions vorgestellt. Dieser wurde ursprünglich von SoftKinetics (jetzt Sony) entwickelt und verfügt über eine CAPD-Pixelstruktur (Current Assissted Photonics Demodulation), die eine extrem schnelle Abtastung mit hoher Effizienz ermöglicht. Diese ToF-Pixel-Technologie wurde mit der hochempfindlichen BSI-Produktionstechnik (Backside Illuminated) von Sony kombiniert, um daraus den ToF-Sensor der DepthSense Produktfamilie zu entwickeln. Die BSI-Technologie bietet eine wesentlich bessere Effizienz bei hohen NIR-Wellenlängen, denn die ausgesendeten Lichtpulse dürfen für das menschliche Auge nicht sichtbar oder schädigend sein. Der Sony IMX556PLR Sensor ist im optischen 1/2-Zoll Format und bietet eine Auflösung von 640x480 Pixeln bei 10m Pixelgröße. Live werden bis zu 60fps erfasst.
Lucid Vision Labs Inc
Dieser Artikel erschien in inVISION 1 2019 - 20.03.19.Für weitere Artikel besuchen Sie www.invision-news.de
