ZHCABC0A July   2021  – August 2025 DLP2010LC , DLP2010NIR , DLP3010LC , DLP4500 , DLP4710LC , DLP500YX , DLP5500 , DLP6500FLQ , DLP6500FYE , DLP670S , DLP7000 , DLPC200 , DLPC3470 , DLPC3478 , DLPC3479 , DLPC350 , DLPC410 , DLPC900

 

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  2. 1应用简报

1 应用简报

3D 机器视觉

3D 机器视觉是一种快速且精准的技术，用于获取物体的物理细节。利用数字化 3D 扫描数据，可以提取任何物体的尺寸（包括表面积、体积和特征尺寸）。结构光是一种 3D 扫描方法，主要原理是将一系列图形投影到物体上，并通过摄像头或传感器检测这些图形的失真情况。然后，图像处理和三角测量算法将这些失真转换为 3D 点云，该点云可直接用于对象分析或轻松导出为各种 CAD 建模格式

TI DLP 技术可实现适用于高分辨率便携式应用的可编程结构光设计。DLP 系统可以实时生成高度精确的非接触式 3D 数据，从而实现 3D 机器视觉。

特性和优势

  • 高达 32kHz 的快速可编程图形速率
    • 实时获取移动物体的 3D 扫描数据。
    • 使用自适应图形集优化多个物体和环境的扫描速度和精度。
  • 精确捕捉深度
    • 实现低于 μm 级的测量精度。
  • 使用可靠的反光 MEMS 微镜的数字开关
    • 几乎不受色彩和环境影响，随时间和温度的变化保持性能不变。
  • 通过 LED、激光或灯泡主动照明
    • 多种波长可扫描各种材料。
    • 实现出色的弱光性能。

适用于 3D 机器视觉的 DLP 解决方案

DLP 芯片组的 DMD（数字微镜器件）大小、像素间距、分辨率和波长功能各不相同。理想的 DLP 芯片组选择可能取决于扫描量的尺寸、图形速度和系统外形。本文档末尾的表格包含具有不同分辨率、速度和尺寸的芯片组产品。分辨率更高的 DMD 可实现更大的点云。高速 DMD 可通过更快的图形速度增加吞吐量。尺寸更小的 DMD 可实现小型解决方案。

对集成商 OEM 的好处

  • 设计灵活性：借助各种 DLP 芯片组，满足产量、分辨率和系统尺寸要求。
  • 应用范围：适合用于工厂自动化、工业机器人、医疗和口腔/牙科扫描、工业计量和生物识别。

示例应用程序

  • 工厂自动化
  • 工业机器人
  • 医疗成像
  • 牙科扫描/口腔内扫描 (IOS)
  • 工业计量
  • 生物识别
安装在机械臂上的 3D 扫描仪图 1 安装在机械臂上的 3D 扫描仪

评估模块

通过选择广泛的评估模块 (EVM) 评估 DLP 技术，从而缩短设计周期。我们的 EVM 产品系列可实现 DLP 技术的分辨率、亮度、图形速度和可编程能力的完美组合。

TI 提供 免费软件和固件下载，使开发人员可以通过基于 USB 的应用步骤编程接口 (API) 和易于使用的图形用户界面 (GUI) 轻松地创建、存储和显示高速图形序列。

要查找 EVM，请访问：

DLP® 产品设计和开发 | TI.com

系统方框图

适用于 3D 机器视觉的 DLP 解决方案如图所示。DLP 技术通过提供单一或多个摄像机 3D 图像捕捉支持 3D 机器视觉功能。该系统将 DMD 用作空间照明调制器，搭配 DMD 控制器实现微镜的高速控制。TI LED 驱动器可为 DMD 提供照明以投影图像。从电源管理到支持系统的嵌入式处理器，TI 丰富的产品系列提供了完整的系统解决方案来打造理想的 3D 机器视觉设计。

系统方框图图 2 系统方框图

参考设计和生态系统支持

许多参考设计和第三方模块都可为开发人员提供框架，助力他们构建精确的 3D 扫描仪和 3D 机器视觉系统。参考设计包括原理图、方框图、物料清单、设计文件、软件和测试报告。参考设计和第三方模块包括从投影子系统到完整 3D 扫描仪设计的各种内容。

如需了解更多信息，请访问先进光控制参考设计、了解我们的第三方解决方案提供商以及光学模块制造商搜索工具。

表 1 适用于 3D 机器视觉的 DLP 芯片组
产品或器件型号 工作波长 微镜阵列尺寸 图形速率、二进制（最大）(Hz) 阵列对角线（英寸） 控制器器件型号 EVM
DLP2010LC 可见 854 x 480 2487 0.2 DLPC3470 BENANO-3P-C2100
DLP3010LC 可见 1280 x 720 2487 0.3 DLPC3478 DLP3010EVM-LC
DLP4500NIR 红外线 912 x 1140 4225 0.45 DLPC350 DLPNIRSCANEVM
DLP4500 可见 912 x 1140 4225 0.45 DLPC350 DLPLCR4500EVM
DLP4710LC 可见 1920 x 1080 2487 0.47 DLPC3479 DLP4710EVM-LC
DLP5500 可见 1024 x 768 5000 0.55 DLPC200 DLPLCR55EVM
DLP650LNIR 红外线 1280 x 800 12500 0.65 DLPC410 DLPNIRSCANEVM
DLP6500FLQ 近紫外 1920 x 1080 11574 0.65 DLPC900 DLPLCR65NEVM
DLP6500FYE 可见 1920 x 1080 11574 0.65 DLPC910 DLPLCR65EVM
DLP670S 可见 2716 x 1600 9523 0.67 DLPC900 DLPLCR67EVM，
DLP7000 近紫外 1024 x 768 32552 0.7 DLPC410 DLPLCR70EVM,
DLP9000X 近紫外 2560 x 1600 14989 0.9 DLPC910 DLPLCR90XEVM
DLP9000 近紫外 2560 x 1600 9523 0.9 DLPC900 DLPLCRC900DEVM
DLP9500 近紫外 1920 x 1080 23148 0.95 DLPC410 DLPLCR95EVM
特性 DLP 结构光 激光扫描 立体视觉
图形速率 高达 32kHz 低 不适用
精度 亚微米 高 低
灵活性 用户可通过软件进行编程 受限（固定硬件） 受限（后处理）
外形 紧凑型至大型 大 体积小

* 预存储图形是列重复或行重复 (1D) 图形