一种基于TOF的工业3D相机制造技术

本发明专利技术公开了一种基于TOF的工业3D相机，包括传感器和上位机；传感器包括多像素芯片，多像素芯片包括图像获取模块、处理模块和接收模块；其中，图像获取模块用于获取目标物的2D图像信息，2D图像信息目标物各部分的像素点；接收模块用于接收目标物各部分反射的调制光信号，然后将其转换为电信号，并发送至处理模块；处理模块用于控制发射模块，并将所述接收模块发送的电信号转换为目标物的距离信息；所述2D图像信息和目标物的距离信息发送至MCU控制模块；MCU控制模块，用于控制多像素芯片，以及处理多像素芯片发送的距离信息和2D图像信息，处理结果通过通讯模块发送至上位机；上位机，根据目标物各部分的距离信息和像素点进行3D建模。

An industrial 3D camera based on TOF

The invention discloses an industrial 3D camera based on TOF, including a sensor and a host computer. The sensor includes a multi pixel chip, a multi pixel chip including an image acquisition module, a processing module and a receiving module; in which the image acquisition module is used to obtain the 2D image information of the object, and the pixels of each part of the target object of the 2D image information. The receiving module is used to receive modulated light signals reflected from each part of the object, and then converts it into an electrical signal and sends it to the processing module; the processing module is used to control the transmission module and converts the signal sent by the receiving module to the distance information of the target object; the 2D image information and the distance information of the object. It is sent to the MCU control module; the MCU control module is used to control the multi pixel chip, and to process the distance information and the 2D image information sent by the multi pixel chip. The processing results are sent to the upper computer through the communication module; the host computer builds the 3D model based on the distance information and the pixel points of the target parts.

【技术实现步骤摘要】
一种基于TOF的工业3D相机
本专利技术涉及工业3D相机领域，具体地说，特别涉及到一种基于TOF的工业3D相机。
技术介绍
现如今水质检测对于水产养殖越来越重要，现有的水质取样装置都是采集同一水深平面的水质样本，在不同水深时水中的溶氧值，PH值，水的温度等都是不同的，现有技术不能在深度方向实现S型检测，使得所有数据均和坐标相对应，形成包括时间在内的四维数据动态变化结构，监测水质的溶氧、PH值，水温等水质参数的不同深度水位三维检测，进一步获得立体化的分布式水质数据，为鱼虾蟹的水产品养殖提供重要参考价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种基于TOF的工业3D相机，以解决现有技术中存在的问题。本专利技术所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：一种基于TOF的工业3D相机，包括传感器和上位机；所述传感器包括发射模块，其用于在多像素芯片的控制下向目标物发射调制光信号；多像素芯片，其包括图像获取模块、处理模块和接收模块；其中，图像获取模块用于获取目标物的2D图像信息，2D图像信息目标物各部分的像素点；接收模块用于接收目标物各部分反射的调制光信号，然后将其转换为电信号，并发送至处理模块；处理模块用于控制发射模块，并将所述接收模块发送的电信号转换为目标物的距离信息；所述2D图像信息和目标物的距离信息发送至MCU控制模块；MCU控制模块，其用于控制多像素芯片，以及处理多像素芯片发送的距离信息和2D图像信息，处理结果通过通讯模块发送至上位机；上位机，其根据目标物各部分的距离信息和像素点进行3D建模。进一步的，还包括输出模块，其用于输出测量的结果；指示模块，其用于显示传感器的工作状态；设置模块，其用于对MCU控制模块进行设置；电源模块，其用于为上述所有模块供电。进一步的，所述通讯模块包括CAN通信模块和WIFI通信模块；所述CAN通信模块用于传感器和其它具有CAN通信功能的单元进行数据传输；所述WIFI通信模块用于实现传感器和上位机的数据传输。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：一、产品采用测量目标物的各部分，根据产品的距离信息，目标物所占产品像素点数快速的进行3D建模。检测目标物不管是运动的物体还是静止的物体都可以检测。二、采用TOF的技术测量目标物的深度信息，不但可以检测近处的小物体，也可检测远处的大物体，其检测范围更广，应用场合更多。三、采用WIFI的方式进行无线数据传输，传输速度快，方便快捷。附图说明图1为本专利技术所述的基于TOF的工业3D相机的示意图。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。参见图1，本专利技术所述的一种基于TOF的工业3D相机，包括传感器和上位机；所述传感器包括发射模块，其用于在多像素芯片的控制下向目标物发射调制光信号；多像素芯片，其包括图像获取模块、处理模块和接收模块；其中，图像获取模块用于获取目标物的2D图像信息，2D图像信息目标物各部分的像素点；接收模块用于接收目标物各部分反射的调制光信号，然后将其转换为电信号，并发送至处理模块；处理模块用于控制发射模块，并将所述接收模块发送的电信号转换为目标物的距离信息；所述2D图像信息和目标物的距离信息发送至MCU控制模块；MCU控制模块，其用于控制多像素芯片，以及处理多像素芯片发送的距离信息和2D图像信息，处理结果通过通讯模块发送至上位机；上位机，其根据目标物各部分的距离信息和像素点进行3D建模。本专利技术还包括输出模块，其用于输出测量的结果；指示模块，其用于显示传感器的工作状态；设置模块，其用于对MCU控制模块进行设置；电源模块，其用于为上述所有模块供电。所述通讯模块包括CAN通信模块和WIFI通信模块；所述CAN通信模块用于传感器和其它具有CAN通信功能的单元进行数据传输；所述WIFI通信模块用于实现传感器和上位机的数据传输。与现有技术相比，本专利技术的创造性在于：1.3D建模方案：选用每个像素点都能够进行距离测量同时还能够进行2D图像采集的专用芯片作为传感器的检测部分。检测静止的物体：设定目标物距传感器的实际距离，此时就能够按照一定的关系可以知道每个像素点对应的实际距离，然后结合传感器测量的距离信息和所占像素的多少快速的进行3D建模，并输出3维数据。另外也可以检测运作的物体，运动的物体须沿着垂直于轴心方向运动，当物体运动到检测范围内，按照静止的物体测量方法就可以实现物体的建模。2.增加检测范围的方案：采用TOF(TimeofFlight)飞行时间的原理进行深度信息的测量，不但所能够检测的范围更广，而且因TOF技术的快速发展其测量算法全部集中在芯片上故缩短工程师开发产品周期。3.克服使用不方便的方案：使用目前流行的WiFi进行数据的传输，解决了系统走线的麻烦同时也方便了用户的使用。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于TOF的工业3D相机，其特征在于：包括传感器和上位机；所述传感器包括发射模块，其用于在多像素芯片的控制下向目标物发射调制光信号；多像素芯片，其包括图像获取模块、处理模块和接收模块；其中，图像获取模块用于获取目标物的2D图像信息，2D图像信息目标物各部分的像素点；接收模块用于接收目标物各部分反射的调制光信号，然后将其转换为电信号，并发送至处理模块；处理模块用于控制发射模块，并将所述接收模块发送的电信号转换为目标物的距离信息；所述2D图像信息和目标物的距离信息发送至MCU控制模块；MCU控制模块，其用于控制多像素芯片，以及处理多像素芯片发送的距离信息和2D图像信息，处理结果通过通讯模块发送至上位机；上位机，其根据目标物各部分的距离信息和像素点进行3D建模。

【技术特征摘要】
1.一种基于TOF的工业3D相机，其特征在于：包括传感器和上位机；所述传感器包括发射模块，其用于在多像素芯片的控制下向目标物发射调制光信号；多像素芯片，其包括图像获取模块、处理模块和接收模块；其中，图像获取模块用于获取目标物的2D图像信息，2D图像信息目标物各部分的像素点；接收模块用于接收目标物各部分反射的调制光信号，然后将其转换为电信号，并发送至处理模块；处理模块用于控制发射模块，并将所述接收模块发送的电信号转换为目标物的距离信息；所述2D图像信息和目标物的距离信息发送至MCU控制模块；MCU控制模块，其用于控制多像素芯片，以及处理多像素芯片发送的距离信...

【专利技术属性】
技术研发人员：许永童，
申请(专利权)人：上海兰宝传感科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31