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Odos Imaging

Time-of-Flight-System mit 1,3 Megapixel

18. November 2013, 16:21 Uhr | Andreas Knoll

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Kurzer Lichtimpuls statt modulierter Welle

Das gepulste ToF-Verfahren des »real.iZ-1K«-Systems ermöglicht eine direkte Messung ohne Mehrdeutigkeit der Distanzbestimmung: »Die beiden Beleuchtungseinheiten senden einen Blitz aus, das heißt einen kurzen, aber intensiven Infrarot-Impuls von 905 nm Wellenlänge«, erläutert Logan. »Sobald dieser auf ein Objekt in der Szene trifft, wird er zum System zurückreflektiert und vom Sensor erfasst.« Diese Daten werden anschließend in eine dreidimensionale Rekonstruktion der Szene umgewandelt. Bei weiter entfernten Objekten kommt der Lichtpuls später zum Sensor zurück als bei näher gelegenen, so dass sich ein eindeutiges Distanzbild ergibt. Der CMOS-Bildsensor, der die reflektierten Pulse auffängt, ist als Pixel-Array aufgebaut, bei dem jeder Bildpunkt eine separate Messung durchführt. Außerdem liefert jeder Bildpunkt des Bildsensors sowohl Distanz- als auch Intensitätsinformationen. Dadurch erhält man eine pixelgenaue Übereinstimmung von Intensitäts- und Distanzbildern.

Im Gegensatz zu anderen Verfahren der Abstandsmessung, die einen Bildsensor verwenden - wie Stereobildverarbeitung oder Lasertriangulation - benötigt das ToF-System »real.iZ-1K« nur wenig Kalibrierung und keine Bildnachverarbeitung. »Es stellt damit eine besonders schnelle und einfache Methode dar, 3D-Bilder anzufertigen«, betont Logan. Die Pixel des Sensors lassen sich in drei verschiedenen Modi auslesen: Distanz, Intensität sowie Distanz und Intensität gleichzeitig. Somit ist das System nicht nur zur Aufnahme von 3D-Daten, sondern beispielsweise auch als konventionelle Kamera für maschinelles Sehen verwendbar. Das System hat eine Reichweite von 0,5 bis 10 m; setzt man zwei zusätzliche Beleuchtungsmodule ein, werden 15 m erzielt. Odos Imaging will künftig weitere Systeme mit noch größerer Reichweite und Auflösung entwickeln: »Wir arbeiten bereits an einem mit vier Megapixel«, hebt Logan hervor.