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02.04.2003

3D-CMOS-Kamerasystem

3D-CMOS-Kamerasystem mit TOF-Messmethode

3D-CMOS-Kamerasystem

3D-CMOS-Kamerasystem

Das Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme (IMS) hat in Zusammenarbeit mit Siemens ein 3D-CMOS-Kamerasystem entwickelt, welches eine echte 3D-Aufnahme durch Verwendung des so genannten Time-of-Flight (TOF)-Prinzips mit Kurzzeit-Laserpuls-Beleuchtung vornimmt. Die TOF-Messmethode berechnet die Abstandswerte basierend auf der Laufzeit eines Laserpulses. Je größer die Objektentfernung, desto länger dauert es, bis der vom Objektpunkt reflektierte Laserpuls wieder den TOF-CMOS-Sensor erreicht. Mit Verwendung der CMOS-Technologie können die Signale auf dem Chip analog vorverarbeitet werden. Reflektanz- und Beleuchtungsunabhängigkeit werden mittels einer Doppelbelichtung erreicht. Die nachfolgende digitale Signalverarbeitung berechnet daraus die Abstandswerte. Auf Grund der hohen Bandbreite der Analogschaltung werden sehr hohe Bildraten der 3D-Tiefenkarten erreicht.

Hierdurch werden Echtzeitanwendungen möglich, die mit existierenden Abstandsmesssystemen nicht realisierbar sind.
Bisher wurden Zeilen- und Flächensensoren mit einer Auflösung von bis zu 1000 Pixeln und einem Distanzbereich zwischen 0,2 und 5m erreicht. Die Rate der Tiefenkarten beträgt mehr als 50fps.
Diese Technologie wird momentan hinsichtlich Empfindlichkeit und Auflösung in zwei BMBF-geförderten Projekten weiterentwickelt sowie in Teamarbeit im Rahmen des EU-Projekts MISSY (3D Information based safety and security by solid state microsystems).

Unternehmensinformation

Fraunhofer Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme (IMS)

Finkenstr. 61
DE 47057 Duisburg
Tel.: 0203 3783-130
Fax: 0203 3783-266

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