Imaging ToF per rilevamento 3D affidabile in luce difficile

La misurazione accurata delle distanze in ambienti con forte illuminazione ambientale rimane una sfida per l’automazione industriale, la robotica e i sistemi di rilevamento outdoor. In questo contesto, Excelitas introduce la serie di sensori XTOF e i moduli camera XTOF-M, progettati per acquisizioni 3D ad alta velocità tramite tecnologia Time-of-Flight, sia in condizioni di scarsa illuminazione sia in presenza di luce intensa.

Rilevamento ToF ad alta velocità con ampia portata
La serie XTOF è composta da imager CMOS Time-of-Flight monolitici completamente integrati, realizzati in formato chip-scale compatto. Ogni sensore misura 2,8 mm × 2,8 mm e supporta fino a 4000 misurazioni ToF al secondo, consentendo una rapida acquisizione delle distanze in ambienti dinamici.

I sensori raggiungono una portata massima fino a 240 m, risultando adatti per applicazioni come sistemi LiDAR outdoor, automazione industriale e robotica. L’architettura mantiene le prestazioni di misura anche con livelli di luce ambientale fino a 100 kLux, equivalenti a condizioni di luce solare intensa. Il funzionamento vicino al limite del rumore di shot consente un’elevata precisione anche quando il segnale è influenzato dal rumore.

Progettazione ottimizzata per condizioni di illuminazione variabili
Un requisito chiave nei sistemi di rilevamento ottico è mantenere l’integrità del segnale nonostante le variazioni dell’illuminazione ambientale. L’architettura XTOF risponde a questa esigenza garantendo tolleranza sia a condizioni di bassa luminosità sia ad ambienti con luce intensa, senza necessità di meccanismi di compensazione esterni.

Questa caratteristica è particolarmente rilevante per la robotica outdoor e i sistemi di ispezione industriale, dove le condizioni di illuminazione possono variare significativamente durante un singolo ciclo operativo. Il mantenimento di prestazioni stabili in tali condizioni supporta un rilevamento affidabile degli oggetti e una misurazione accurata delle distanze.

Moduli integrati per una più semplice implementazione
I moduli camera XTOF-M integrano l’imager XTOF, i componenti di illuminazione, l’elettronica di controllo e un’interfaccia seriale UART ad alta velocità in un’unità compatta. Questo livello di integrazione riduce la complessità progettuale e consente un’integrazione diretta in soluzioni OEM.

I moduli sono progettati per un basso consumo energetico e forniscono segnali di uscita calibrati e compensati. Ciò garantisce prestazioni di misura costanti in diverse condizioni operative senza richiedere una calibrazione esterna estesa.

Supporto a sistemi di rilevamento scalabili nell’automazione
Combinando un design compatto del sensore con moduli integrati, la piattaforma XTOF risponde alla necessità di rilevamento 3D scalabile negli ambienti automatizzati. Le applicazioni includono la navigazione robotica, il rilevamento di oggetti nelle linee di produzione e la misurazione delle distanze nei sistemi LiDAR outdoor.

La combinazione di elevata frequenza di misura, ampia portata e tolleranza alla luce ambientale consente l’implementazione in sistemi che richiedono rilevamenti affidabili in condizioni ambientali variabili, contribuendo a un funzionamento più stabile nei flussi di lavoro industriali automatizzati e digitalmente connessi.

Edito da Aishwarya Mambet, redattrice Induportals, con il supporto dell’IA.

www.excelitas.com