XIMEA MU003TG-SY-UC เป็นกล้อง Time-of-Flight (ToF) สำหรับงานอุตสาหกรรม ขนาดกะทัดรัด ใช้เซ็นเซอร์ CMOS Sony IMX556 ความละเอียด 0.3MP พร้อม Global Shutter ให้ความละเอียด 640 × 480 พิกเซล และอัตราเฟรมสูงสุด 60 FPS ตัวกล้องมีขนาดเพียง 26.4 × 26.4 × 28.67 มม. และมีน้ำหนักประมาณ 31 กรัม จึงเหมาะสำหรับระบบวิชันแบบฝังตัวที่มีพื้นที่จำกัด เช่น หุ่นยนต์, UAV/โดรน, ตู้ Kiosk, ระบบสแกน 3D, การจดจำใบหน้า และงาน Machine Vision อื่น ๆ
โมดูลนี้ใช้การเชื่อมต่อ USB 3.2 Gen 1 ผ่านขั้วต่อ Micro-Coaxial I-PEX Cabline SS แบบ 14 พิน สำหรับรับส่งข้อมูล จ่ายไฟ และควบคุมกล้อง ส่วนขั้วต่อ I-PEX Cabline V แบบ 10 พิน ใช้สำหรับซิงโครไนซ์กับแหล่งกำเนิดแสง VCSEL ภายนอก ตัวกล้องไม่มีแหล่งกำเนิดแสงและ Optical Band-Pass Filter มาให้ ดังนั้นหากต้องการใช้งานวัดระยะด้วย ToF จำเป็นต้องจัดหาอุปกรณ์เหล่านี้เพิ่มเติม
สเปคของ XIMEA MU003TG-SY-UC :
- เซ็นเซอร์ – Sony IMX556 CMOS Time-of-Flight, Global Shutter, ไม่มีฟิลเตอร์ติดตั้งบนเซ็นเซอร์
- ความละเอียด – 0.3 ล้านพิกเซล (640 × 480); พื้นที่รับภาพ 6.4 × 4.8 มม.
- ขนาดพิกเซล – 10 µm x 10 µm
- รูปแบบออปติก – 1/2 นิ้ว (แนวทแยง 8.0 มม.)
- การแปลงสัญญาณ – 12 บิต
- การอ่านข้อมูล – 1, 2 หรือ 4 เฟส ToF; 60 / 120 / 240 เฟสต่อวินาที ทดสอบที่ข้อจำกัดการส่งข้อมูล 60 FPS
- การลดขนาดภาพ – x1, binning 2×2 และ 4×4 (640×480, 320×240, 160×120)
- การรับแสง – 0.25 µs ถึง 1000 µs
- อินเทอร์เฟซกับโฮสต์ – USB 3.2 Gen 1 (5 Gbps) ผ่าน Micro-Coaxial I-PEX Cabline SS แบบ 14 ตำแหน่ง
- อินเทอร์เฟซสำหรับแสงส่องสว่าง – Micro-Coaxial I-PEX Cabline V แบบ 10 ตำแหน่ง (จ่ายไฟ 5V, สวิตช์ LVDS ความเร็วสูง, telemetry I2C)
- เมาท์เลนส์ – C-mount (มาตรฐาน ติดตั้งมาให้); S-mount (ออปชัน ช่วยลดความลึกเหลือ 23.67 มม.)
- I/O – อินพุต/เอาต์พุตดิจิทัลแบบ non-isolated 2 ช่อง (ลอจิก 3.3V) และเอาต์พุตดิจิทัล 2 ช่อง
- ไฟเลี้ยง
- แรงดัน – 5 V (4.5–5.5 V)
- การใช้พลังงาน – 0.45 W (idle), 1.80 W (สตรีมทั่วไป), 2.00 W (พีคสูงสุด)
- ขนาด – 26.4 x 26.4 x 28.67 มม. (พร้อม C-mount)
- น้ำหนัก – 31 กรัม (ไม่รวมอะแดปเตอร์)
- อุณหภูมิใช้งาน – 0 ถึง 50 °C (อุณหภูมิแวดล้อม)
แต่ละพิกเซลของเซ็นเซอร์มี โหนดจัดเก็บประจุ 2 จุด คือ A และ B โดยแสงที่เข้ามาจะถูกแบ่งไปยังทั้งสองโหนดโดยซิงค์กับการมอดูเลตของแหล่งส่องสว่าง โฮสต์สามารถอ่านค่าได้ทั้ง A อย่างเดียว, B อย่างเดียว, A และ B เป็นภาพแยกกัน หรือผลรวม A+B และ A−B รวมถึงข้อมูลภาพแบบ RAW Grayscale การคำนวณระยะลึกจะทำที่คอมพิวเตอร์ Host หรือผ่าน CamTool ToF Plugin แทนที่จะส่งออกมาเป็น Point Cloud ที่คำนวณเสร็จแล้วจากตัวกล้องโดยตรง เซ็นเซอร์ยังสามารถรับแสงในช่วง Visible Spectrum ได้ด้วย อย่างไรก็ตาม หากต้องการถ่ายภาพสี/ภาพปกติที่มีคุณภาพสูงพร้อมกับการวัด Depth ในเวลาเดียวกัน จะต้องใช้ค่า Exposure และระบบ Illumination ที่แตกต่างกัน ซึ่งอาจทำให้ประสิทธิภาพโดยรวมลดลง
แผนภาพไดอะแกรมด้านบนแสดงระบบ XIMEA xiMU ToF Modular Vision System ประกอบด้วยกล้อง ToF ขนาดเล็กเป็นองค์ประกอบหลัก โดยสามารถติดตั้ง เลนส์ C-mount หรือ S-mount, ขายึดสำหรับติดตั้งกล้อง, สาย Micro-Coax USB 3, อะแดปเตอร์สำหรับเชื่อมต่อ USB กับคอมพิวเตอร์ และ VCSEL-SLIM-W illumination board สำหรับสร้างแสงอินฟราเรดที่ใช้ในการวัดระยะ สำหรับการใช้งานจริงในการวัด Depth จำเป็นต้องมี VCSEL-SLIM-W หรือแหล่งกำเนิดแสง ToF ที่เหมาะสมเพิ่มเติม นอกจากนี้ยังสามารถติดตั้ง USB Hub เพื่อเชื่อมต่อกล้องหลายตัวพร้อมกัน และสามารถเพิ่มกล้อง Optical Camera อีกหนึ่งตัวเพื่อถ่ายภาพปกติควบคู่ไปกับข้อมูล Depth ได้
กล้องรุ่นนี้ทำงานร่วมกับ xiAPI ของ XIMEA ผ่านภาษา C/C++, C# และ Python โดยมีแพ็กเกจซอฟต์แวร์สำหรับ Windows 10/11, Linux (Ubuntu) และ macOS 10.8 ขึ้นไป นอกจากนี้ยัรองรับ GenTL/GenICam จึงเชื่อมต่อกับ OpenCV, MATLAB, HALCON และ LabVIEW ได้ เนื่องจากกล้องรุ่นนี้ยังอยู่ในสถานะ Engineering Sample จึงรองรับผ่าน Beta Software Package เป็นหลัก และซอฟต์แวร์รุ่น LTS อาจยังไม่รองรับรุ่นนี้
ซอฟต์แวร์ xiCOP ใช้สำหรับตั้งค่ากล้อง, ตรวจสอบและวิเคราะห์การทำงาน Diagnostics และอัปเดตเฟิร์มแวร์ แพ็กเกจซอฟต์แวร์ชุดเดียวกันยังมี CamTool ซึ่งมี ToF Plugin สำหรับคำนวณและแสดงผล Depth Map จากข้อมูล Phase ที่ได้จากเซ็นเซอร์ กล้องรองรับการรับภาพหลายรูปแบบ เช่น Free-run acquisition, Triggered acquisition, Edge triggering, Level triggering, Software trigger, Hardware trigger และBurst acquisition สามารถดูข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่หน้าสนับสนุน
XIMEA ยังไม่ประกาศราคาของเซ็นเซอร์ ToF IMX556 ขนาดจิ๋วรุ่นนี้ เนื่องจากปัจจุบันผลิตภัณฑ์ยังอยู่ในสถานะ Engineering Sample, สำหรับการสร้างระบบ ToF ที่สามารถใช้งานได้จำเป็นต้องมีอุปกรณ์เพิ่มเติม ได้แก่ VCSEL-SLIM-W illumination board, สายควบคุมและสายข้อมูล และอะแดปเตอร์ Micro-B ส่วน USB Hub, ขายึด และอะแดปเตอร์ S-mount เป็นอุปกรณ์เสริม ดูรายละเอียดเพิ่มเติมได้ที่หน้าสินค้า
แปลจากบทความ : XIMEA MU003TG-SY-UC – A miniature, modular 0.3MP USB 3.0 ToF Sensor based on Sony IMX556
บรรณาธิการข่าวและบทความภาษาไทย CNX Software ได้มีความสนใจในด้านเทคโนโลยี โดยเฉพาะ Smart Home และ IoT