探索 DME 635-50o/17m 距離測量相機引擎的奧秘

在當今科技飛速發(fā)展的時代，3D 成像與距離測量技術(shù)在諸多領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應用潛力。今天，我們將深入剖析 ESPROS Photonics 公司推出的 DME 635-50o/17m 距離測量相機引擎，揭開其技術(shù)面紗。

文件下載：DME 635-002-50/17M/BP860NM.pdf

產(chǎn)品概述

DME 635 是一款獨立的 3D-TOF（飛行時間）距離測量相機，分辨率為 160x60 像素（Half - QQVGA），具備寬廣的視野（FOV：H50° x V19°）。它由 epc635 傳感器板（含鏡頭系統(tǒng)）、LED 照明板和 BeagleBone Black 主機控制板組合而成。即使應用于移動設(shè)備，也只需少量額外組件，如外殼，即可完成集成。

主機控制板能讓 epc635 在所有可用操作模式下運行，并通過 TCMI 通信讀取距離值。它讀取成像器數(shù)據(jù)，應用校準和補償算法，再通過集成 API 將結(jié)果傳輸給外部計算機。同時，DME 635 也能作為獨立傳感器系統(tǒng)運行，用戶可在 BeagleBone Black 板上下載并運行應用軟件。

產(chǎn)品特性

高分辨率與廣視野

160 x 60 像素的分辨率和 H50° x V19° 的寬廣視野，使其在不同場景下都能清晰捕捉圖像，為應用提供豐富的數(shù)據(jù)。

長距離測量

在白色目標上，測量范圍可達 17 米，滿足了許多實際應用對遠距離測量的需求。

低功耗設(shè)計

光學前端的高靈敏度允許使用低功率照明子系統(tǒng)，顯著降低了整個系統(tǒng)的功耗，這對于需要長時間運行的設(shè)備尤為重要。

高速接口

具備高速 USB 或 ETHERNET 接口，方便數(shù)據(jù)的快速傳輸，確保系統(tǒng)能夠及時處理和分析數(shù)據(jù)。

穩(wěn)定可靠

系統(tǒng)經(jīng)過精心設(shè)計，具備良好的穩(wěn)定性和魯棒性，能夠在各種環(huán)境下穩(wěn)定工作。

豐富的軟件支持

基于開源軟硬件的全文檔化 SDK，為開發(fā)者提供了便利，可輕松進行二次開發(fā)和定制應用。

應用領(lǐng)域

DME 635 的應用場景十分廣泛，涵蓋了人員檢測與計數(shù)、包裹尺寸測量、機器安全、物體識別、自動門安全、人形機器人、直升機近地飛行輔助、人機界面、手勢控制、身體尺寸測量以及一般體積映射等多個領(lǐng)域。

技術(shù)參數(shù)

推薦操作條件

• 電源電壓：推薦 24V，范圍在 21.6 - 26.4V 之間。
• 電源紋波：峰值不超過 0.25V。
• 工作電流：空閑時為 0.1A，灰度成像時為 0.1A（100fps），3D - TOF 成像時為 0.25A（100fps，tINT = 600μs）。
• 圖像分辨率：160 x 60 像素。
• 視野：H50° x V19°（搭配 P/N 100 506 鏡頭）。
• 工作波長：850nm。
• 內(nèi)部調(diào)制頻率：軟件可控，可選 0.675、1.25、2.5、5、10、20MHz。
• 外部調(diào)制輸入：1 - 80MHz。
• 測量范圍：0 - 17m，取決于積分時間和物體反射率。
• 距離輸出字：12 位。
• 分辨率：在 10MHz 調(diào)制頻率下為 0.5cm/LSB。
• 測量輸出：在 10MHz 調(diào)制頻率下，0 - 2000 LSB，對應 0 - 10m，測量結(jié)果與物體反射率有關(guān)。
• 校準距離：0.8m 時輸出 900 LSB。
• 振幅：50 - 2000 LSB。
• 環(huán)境光抑制：最高可達 130,000 Lux（間接，取決于積分時間和物體距離）。
• 數(shù)據(jù)接口：USB 2.0 全速或以太網(wǎng)。
• 環(huán)境溫度范圍：0 - 60°C。

光學功率數(shù)據(jù)

• 峰值照明輻照度：在距離 DME 635 前表面 200mm 處，最大為 372W/m2。
• 平均照明輻照度：在距離 DME 635 前表面 200mm 處，典型值為 108W/m2。

距離測量時序

一次完整的測量周期需要獲取四個差分相關(guān)樣本（DCS），每次獲取 DCS 后，需從 epc635 成像器讀取圖像數(shù)據(jù)。獲取四個 DCS 后，在 BeagleBone Black 板上計算距離，并通過 API 輸出點云圖像。

絕對最大額定值

• ESD 等級：未分類，需采取必要的 ESD 防護措施。
• 存儲溫度范圍：-40°C - +85°C。
• 相對濕度：15 - 95%（非冷凝）。

接口與指示燈

連接器

DME 635 配備了多種連接器，包括 24VDC / 2.5A 電源插孔、工業(yè)電源插孔、USB 微接口、以太網(wǎng)接口和 Micro SD 卡接口。使用時需注意，在未開啟計算機和相機電源時，切勿連接 USB 電纜，以免損壞設(shè)備。

指示燈與復位按鈕

• 狀態(tài)指示燈：通過不同的閃爍和點亮狀態(tài)，指示 DME 635 的啟動、運行和錯誤狀態(tài)。
• 監(jiān)控指示燈：LED Cape 上的紅色控制指示燈，可顯示 LED 照明狀態(tài)和積分周期。
• 復位按鈕：BeagleBone 上的復位按鈕可重置 DME 635；TOF cape 上的復位按鈕僅重置 epc635 芯片，但可能導致與 BeagleBone 板失去同步，不建議使用。

機械與電氣特性

機械特性

DME 635 由多個部件組成，包括 BeagleBone Black 板、LED cape、TOF cape、鏡頭、金屬框架等。其金屬框架提供了多種安裝選項，可方便地將相機固定在不同的支撐物上。

電氣電路

文檔詳細給出了 epc635 卡邊連接器芯片載體、TOF cape、LED cape 的原理圖、PCB 布局和引腳表，為工程師進行電路設(shè)計和調(diào)試提供了重要參考。

安裝、維護與處置

安裝與設(shè)置

DME 635 可通過 epc635 評估套件提供的 GUI 軟件進行操作。安裝時，需注意機械固定方式，避免直接在 PCB 上安裝部件，以免損壞電路板。同時，按照快速啟動指南進行設(shè)置，確保相機正常運行。

維護

設(shè)備組件無需定期維護，但每次使用前建議進行功能檢查，包括檢查傳感器的安裝位置和檢測區(qū)域，以及清潔鏡頭以去除灰塵和污垢。

處置

應根據(jù)當?shù)胤ㄒ?guī)和法律，使用最新的電子組件回收技術(shù)進行處置。該套件的組件設(shè)計和制造符合 RoHS 法規(guī)，電子組件中雖可能存在危險材料痕跡，但含量不構(gòu)成危害。

總結(jié)

DME 635-50o/17m 距離測量相機引擎憑借其高集成度、高性能和豐富的應用場景，為電子工程師在 3D 成像和距離測量領(lǐng)域提供了一個優(yōu)秀的解決方案。在實際應用中，工程師們可以根據(jù)具體需求，充分發(fā)揮其特性，開發(fā)出更具創(chuàng)新性的產(chǎn)品。大家在使用過程中遇到過哪些問題呢？又有哪些獨特的應用思路呢？歡迎在評論區(qū)分享交流。