Comment fonctionne le capteur laser?

Comment fonctionne le capteur laser?

Capteur de distance laser

Il existe différents types de capteurs de temps de vol, mais la plupart sont des caméras à temps de vol et des scanners laser qui utilisent une technologie appelée Lidar (Light detection and ranging) pour mesurer la profondeur de différents points d’une image en les éclairant avec une lumière infrarouge. Si vous ne le savez pas, sachez que le Lidar est une méthode de télédétection qui utilise la lumière sous la forme d’un laser pulsé pour mesurer des distances.

Les données générées et capturées par les capteurs ToF sont très utiles car elles permettent de détecter les piétons, d’authentifier les utilisateurs sur la base de leurs caractéristiques faciales, de cartographier l’environnement à l’aide d’algorithmes SLAM (localisation et cartographie simultanées), etc.

Ce système est en fait largement utilisé dans les robots, les véhicules à conduite autonome et maintenant même dans vos appareils mobiles. Pour vous donner quelques exemples, si vous utilisez le Huawei P30 Pro, le Oppo RX17 Pro, le LG G8 ThinQ, votre téléphone est équipé d’une caméra ToF !

Les capteurs ToF utilisent un minuscule laser pour émettre une lumière infrarouge. La lumière émise rebondit sur tout objet et revient au capteur. En fonction de la différence de temps entre l’émission de la lumière et son retour au capteur après avoir été réfléchie par un objet, le capteur est capable de mesurer la distance entre l’objet et le capteur. Aujourd’hui, nous allons examiner deux façons dont la ToF utilise le temps de parcours pour déterminer la distance et la profondeur :

Avantages et inconvénients des capteurs laser

Le principe de la télémétrie par capteur de déplacement laser est une méthode où la triangulation est appliquée en combinant l’élément émetteur et le dispositif sensible à la position (PSD) pour effectuer la télémétrie (détection de la quantité de déplacement).

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Certains éléments récepteurs utilisent un capteur d’image linéaire, et non le PSD. Le PSD permet d’acquérir des informations uniquement sur la position centrale de la quantité de lumière de l’ensemble du spot lumineux. En revanche, les éléments émetteurs dotés du capteur d’image linéaire détectent la quantité de lumière reçue par chaque cellule. Par conséquent, même en cas de variations de la quantité de lumière à l’intérieur du point lumineux dues à des influences de la surface de l’objet, une détection encore plus précise peut être effectuée pour la position de pointe de l’intensité lumineuse. Cela réduit considérablement les erreurs dues à l’influence de la surface des objets.

Lorsque l’on effectue une mesure de déplacement sur des objets noirs qui réfléchissent peu de lumière, la résolution devient plus faible. Cela est dû au fait que la quantité de lumière est réduite au niveau de la partie réceptrice et que le signal reçu du PSD devient petit. Dans ce cas, montez le capteur comme indiqué ci-dessous afin d’augmenter la quantité de lumière reçue.

Quelle est l’utilité des capteurs laser ?

Les capteurs laser existent en plusieurs configurations, certains détectant la présence et d’autres mesurant la distance. Un capteur laser de type proximité, également appelé capteur photoélectrique laser, est généralement utilisé pour détecter la présence d’une pièce, mais ce n’est pas l’objet de cette discussion. L’accent est mis, au sens figuré et littéral, sur les capteurs laser de distance qui, comme leur nom l’indique, mesurent la distance.

Ces capteurs de distance laser utilisent une lumière focalisée et cohérente pour mesurer la distance à un objet cible.  Dans les applications d’automatisation industrielle, la cible est généralement un produit ou un élément de machine. Ils détectent tout objet solide et produisent une sortie proportionnelle à la distance mesurée, indépendamment du matériau, de la couleur et de la luminosité.

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La sortie haute résolution fournie par les capteurs de distance laser est utilisée pour fournir la position ou le déplacement, généralement à l’entrée d’un certain type de contrôleur industriel, tel qu’un PLC. Le signal de sortie est souvent très précis et comprend une compensation de température pour améliorer la stabilité.

Il existe plusieurs types de capteurs de distance laser, notamment les capteurs diffus, à suppression d’arrière-plan et rétroréfléchissants. Ces capteurs utilisent les technologies CMOS ou de temps de transit et fournissent des mesures de distance précises.

Schéma du capteur laser

Les capteurs laser existent en plusieurs configurations, certains détectant la présence et d’autres mesurant la distance. Un capteur laser de type proximité, également appelé capteur photoélectrique laser, est généralement utilisé pour détecter la présence d’une pièce, mais ce n’est pas l’objet de cette discussion. L’accent est mis, au sens figuré et littéral, sur les capteurs laser de distance qui, comme leur nom l’indique, mesurent la distance.

Ces capteurs de distance laser utilisent une lumière focalisée et cohérente pour mesurer la distance à un objet cible.  Dans les applications d’automatisation industrielle, la cible est généralement un produit ou un élément de machine. Ils détectent tout objet solide et produisent une sortie proportionnelle à la distance mesurée, indépendamment du matériau, de la couleur et de la luminosité.

La sortie haute résolution fournie par les capteurs de distance laser est utilisée pour fournir la position ou le déplacement, généralement à l’entrée d’un certain type de contrôleur industriel, tel qu’un PLC. Le signal de sortie est souvent très précis et comprend une compensation de température pour améliorer la stabilité.

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Il existe plusieurs types de capteurs de distance laser, notamment les capteurs diffus, à suppression d’arrière-plan et rétroréfléchissants. Ces capteurs utilisent les technologies CMOS ou de temps de transit et fournissent des mesures de distance précises.