EO_488

56 - ELETTRONICA OGGI 488 - SETTEMBRE 2020 COMPONENTS OPTICAL SENSORS ambiente, in larga misura in base alle dimensioni della scena. Ad esempio, il tempo di integrazione dipende- rà dalla distanza di interesse tra il sensore e l’oggetto rilevato. Mentre l’intera scena viene catturata, indipen- dentemente dalla sua distanza dal sensore, gli oggetti nel campo visivo che si trovano all’interno dei parame- tri regolati verranno rilevati con la massima precisione in termini di risoluzione. In questo caso, la risoluzio- ne si riferisce alla distanza piuttosto che al contrasto, tuttavia verrà comunque rappresentata utilizzando un istogramma (Fig. 2). Invece di avere un tempo di integrazione fisso, i pro- gettisti utilizzano l’EVK per ottimizzare il tempo di in- tegrazione allo scopo di ottenere il miglior rapporto segnale/rumore (SNR) per il tipo di oggetto rilevato, la sua distanza dal sensore e dagli elementi ambientali. Sarà quindi necessario ottimizzare il tempo di integra- zione per ogni caso d’uso e ciò può essere fatto solo in uno scenario reale, utilizzando l’EVK e il software di visualizzazione. Il tempo di integrazione determina il periodo di tempo durante il quale il sensore raccoglie la luce IR all’inter- no del proprio campo visivo. La quantità di luce che raggiunge il sensore varia in base all’assorbimento/ riflettanza degli oggetti all’interno della scena, ma sarà anche attenuata proporzionalmente alla radice qua- drata della distanza, e sarà inoltre filtrata dall’ambien- te attraverso il quale passa, di conseguenza il tempo di integrazione dipende chiaramente da più fattori oltre alla semplice distanza tra gli oggetti e il sensore. Il tempo di integrazione deve inoltre essere bilancia- to dalla quantità di energia emessa dalle sorgenti IR. Poi- ché un sistema ToF utilizza una luce costantemente mo- dulata, la potenza della luce emessa è controllata in misu- ra prevalente dalla quantità di corrente che fluisce attra- verso gli emettitori. Mentre è generalmente vero che più potenza raggiunge il ricevi- tore, migliore sarà il rappor- to segnale/rumore, è anche evidente che troppa energia al sensore ne provocherà la saturazione. L’equilibrio deve essere raggiunto ottimizzando entrambi i parametri, cosa che si può ottenere analizzando il segnale ricevuto attraverso il software di visualizzazione e regolando i parametri di con- seguenza. In genere, è preferibile iniziare ottimizzando la potenza emessa e mantenere il tempo di integrazione il più breve possibile, per ridurre l’im- patto che la componente IR della luce ambientale avrà sul sensore. L’EVK si collega al PC host tramite una connessione Ethernet o USB. Il software Visualizer include diversi tool, tra cui Model3D, il quale visualizza una nuvola di punti 3D che consente di visualizzare i dati da qual- siasi angolazione: la parte principale del software è tuttavia il visualizzatore stesso, che visualizza i dati di immagine sotto forma di un istogramma a colori o in scala di grigi, completati da una serie di dati che pos- sono essere utilizzati nello sviluppo di un’applicazione finale (Fig. 3). Dalla valutazione al progetto Per quanto riguarda lo sviluppo del prodotto, l’EVK viene fornito con un’API che può essere integrata in un’applicazione scritta in C/C++, la quale consente a un’applicazione di ottenere immagini dall’EVK75024, di leggere e scrivere nei registri per regolare i parametri, e inoltre di eseguire operazioni matematiche sui dati. Anche MATLAB è supportato, attraverso il Matlab SDK e l’EVK Matlab Visualizer, che include esempi su come acquisire e visualizzare i dati di immagine utilizzando l’ambiente MATLAB. L’EVK è disponibile con l’illumina- zione a LED IR con un campo visivo di illuminazione da 80° o a VCSEL con un campo visivo da 110°. Di con- seguenza, l’EVK soddisfa le esigenze della stragrande maggioranza delle applicazioni di imaging e può esse- re utilizzato anche all’interno di in un prodotto finale. Fig. 2 – Schermata del software di visualizzazione che mostra l’interno di un’auto. L’immagine codificata a colori si basa su un istogramma che indica la distanza dal sensore