Habari - kanuni ya msingi na matumizi ya mfumo wa TOF (wakati wa kukimbia)

Jisajili kwa media yetu ya kijamii kwa chapisho la haraka

Mfululizo huu unakusudia kuwapa wasomaji uelewa wa kina na unaoendelea wa mfumo wa wakati wa kukimbia (TOF). Yaliyomo inashughulikia muhtasari kamili wa mifumo ya TOF, pamoja na maelezo ya kina ya TOF ya moja kwa moja (ITOF) na TOF ya moja kwa moja (DTOF). Sehemu hizi zinaangazia vigezo vya mfumo, faida na hasara zao, na algorithms mbali mbali. Nakala hiyo pia inachunguza sehemu tofauti za mifumo ya TOF, kama vile uso wa wima unaotoa lasers (VCSELs), lensi za maambukizi na mapokezi, kupokea sensorer kama CIS, APD, SPAD, SIPM, na mizunguko ya dereva kama ASICS.

Utangulizi wa TOF (Wakati wa Ndege)

Kanuni za msingi

TOF, imesimama kwa wakati wa kukimbia, ni njia inayotumika kupima umbali kwa kuhesabu wakati inachukua kwa mwanga kusafiri umbali fulani kwa kati. Kanuni hii inatumika kimsingi katika mazingira ya TOF ya macho na ni sawa. Mchakato huo unajumuisha chanzo nyepesi kutoa boriti ya mwanga, na wakati wa utoaji wa kumbukumbu. Nuru hii basi inaonyesha lengo, inakamatwa na mpokeaji, na wakati wa mapokezi unabainika. Tofauti katika nyakati hizi, zilizoonyeshwa kama t, huamua umbali (d = kasi ya mwanga (c) × t / 2).

Aina za sensorer za TOF

Kuna aina mbili za msingi za sensorer za TOF: macho na umeme. Sensorer za TOF za macho, ambazo ni za kawaida zaidi, hutumia mapigo nyepesi, kawaida katika safu ya infrared, kwa kipimo cha umbali. Pulses hizi hutolewa kutoka kwa sensor, huonyesha kitu, na kurudi kwenye sensor, ambapo wakati wa kusafiri hupimwa na kutumika kuhesabu umbali. Kwa kulinganisha, sensorer za umeme za TOF hutumia mawimbi ya umeme, kama rada au LIDAR, kupima umbali. Wanafanya kazi kwa kanuni kama hiyo lakini hutumia njia tofauti kwakipimo cha umbali.

Maombi ya sensorer za TOF

Sensorer za TOF zinabadilika na zimeunganishwa katika nyanja mbali mbali:

Robotiki:Inatumika kwa kugundua kizuizi na urambazaji. Kwa mfano, roboti kama Roomba na Boston Dynamics 'Atlas huajiri kamera za kina za TOF kwa kuchora mazingira yao na harakati za kupanga.

Mifumo ya usalama:Kawaida katika sensorer za mwendo wa kugundua waingiliaji, kengele zinazosababisha, au mifumo ya kamera inayoamsha.

Sekta ya magari:Imeingizwa katika mifumo ya kusaidia dereva kwa udhibiti wa kusafiri kwa baharini na kuepusha mgongano, inazidi kuongezeka katika mifano mpya ya gari.

Uwanja wa matibabu: Imeajiriwa katika mawazo na utambuzi usio wa uvamizi, kama vile macho ya mshikamano wa macho (OCT), hutengeneza picha za tishu za azimio kubwa.

Elektroniki za Watumiaji: Imejumuishwa katika simu mahiri, vidonge, na laptops kwa huduma kama utambuzi wa usoni, uthibitishaji wa biometriska, na utambuzi wa ishara.

Drones:Inatumika kwa urambazaji, kuepusha mgongano, na katika kushughulikia wasiwasi wa faragha na anga

Usanifu wa Mfumo wa TOF

Mfumo wa kawaida wa TOF una vifaa kadhaa muhimu kufikia kipimo cha umbali kama ilivyoelezewa:

· Transmitter (TX):Hii ni pamoja na chanzo cha taa ya laser, haswa aVCSEL, mzunguko wa dereva ASIC kuendesha laser, na vifaa vya macho kwa udhibiti wa boriti kama vile lensi zinazojumuisha au vitu vya macho vya macho, na vichungi.
· Mpokeaji (RX):Hii ina lensi na vichungi mwishoni mwa kupokea, sensorer kama CIS, SPAD, au SIPM kulingana na mfumo wa TOF, na processor ya ishara ya picha (ISP) kwa usindikaji wa idadi kubwa ya data kutoka kwa chip ya mpokeaji.
·Usimamizi wa Nguvu:Kusimamia utulivuUdhibiti wa sasa kwa VCSEL na voltage kubwa kwa SPADS ni muhimu, inayohitaji usimamizi wa nguvu.
· Safu ya programu:Hii ni pamoja na firmware, SDK, OS, na safu ya programu.

Usanifu unaonyesha jinsi boriti ya laser, inayotokana na VCSEL na kurekebishwa na vifaa vya macho, husafiri kwa nafasi, inaonyesha kitu, na inarudi kwa mpokeaji. Uhesabuji wa wakati katika mchakato huu unaonyesha umbali au habari ya kina. Walakini, usanifu huu hautoi njia za kelele, kama kelele iliyosababishwa na jua au kelele ya njia nyingi kutoka kwa tafakari, ambazo zinajadiliwa baadaye katika safu.

Uainishaji wa mifumo ya TOF

Mifumo ya TOF kimsingi imewekwa katika mbinu za kipimo cha umbali wao: moja kwa moja TOF (DTOF) na TOF isiyo ya moja kwa moja (ITOF), kila moja na vifaa tofauti na njia za algorithmic. Mfululizo huo hapo awali unaelezea kanuni zao kabla ya kuangazia uchambuzi wa kulinganisha wa faida zao, changamoto, na vigezo vya mfumo.

Licha ya kanuni inayoonekana kuwa rahisi ya TOF - kutoa mapigo nyepesi na kugundua kurudi kwake kuhesabu umbali - ugumu uko katika kutofautisha taa inayorudi kutoka kwa taa iliyoko. Hii inashughulikiwa kwa kutoa mwanga mkali wa kutosha kufikia kiwango cha juu cha ishara-kwa-kelele na kuchagua mawimbi sahihi ili kupunguza uingiliaji wa taa za mazingira. Njia nyingine ni kufunga taa iliyotolewa ili kuifanya iweze kutofautisha wakati wa kurudi, sawa na ishara za SOS na tochi.

Mfululizo unaendelea kulinganisha DTOF na ITOF, kujadili tofauti zao, faida, na changamoto kwa undani, na huweka zaidi mifumo ya TOF kulingana na ugumu wa habari wanayotoa, kuanzia 1D TOF hadi 3D TOF.

dtof

TOF ya moja kwa moja hupima moja kwa moja wakati wa kukimbia wa Photon. Sehemu yake muhimu, diode moja ya Photon Avalanche (SPAD), ni nyeti ya kutosha kugundua picha moja. DTOF hutumia wakati uliowekwa wa kuhesabu Photon moja (TCSPC) kupima wakati wa kuwasili kwa Photon, kujenga historia ya kunyoosha umbali unaowezekana kulingana na mzunguko wa juu wa tofauti fulani ya wakati.

Itof

TOF isiyo ya moja kwa moja huhesabu wakati wa kukimbia kulingana na tofauti ya awamu kati ya mabadiliko ya wimbi, kawaida kwa kutumia ishara za wimbi au la kunde. ITOF inaweza kutumia usanifu wa sensor ya picha ya kawaida, kupima kiwango cha mwanga kwa wakati.

ITOF imegawanywa zaidi katika moduli inayoendelea ya wimbi (CW-ITOF) na moduli ya kunde (pulsed-ITOF). CW-ITOF inapima mabadiliko ya awamu kati ya mawimbi yaliyotolewa na kupokea sinusoidal, wakati pulsed-ITOF huhesabu mabadiliko ya awamu kwa kutumia ishara za wimbi la mraba.

Usomaji wa futa:

Wikipedia. (nd). Wakati wa kukimbia. Rudishwa kutokahttps://en.wikipedia.org/wiki/time_of_flight
Kikundi cha Solution cha Sony Semiconductor. (nd). Tof (wakati wa kukimbia) | Teknolojia ya kawaida ya sensorer za picha. Rudishwa kutokahttps://www.sony-semicon.com/en/technologies/tof
Microsoft. (2021, Februari 4). Intro kwa Microsoft Wakati wa Ndege (TOF) - Jukwaa la kina cha Azure. Rudishwa kutokahttps://devblogs.microsoft.com/azure-depth-platform/intro-to-microsoft-time-of-flight-tof
Escatec. (2023, Machi 2). Wakati wa Sensorer za Ndege (TOF): Muhtasari wa kina na matumizi. Rudishwa kutokahttps://www.escatec.com/news/time-of-flight-tof-sensors-an-in-depth-overview-and-applications

Kutoka ukurasa wa wavutihttps://faster-than-light.net/tofsystem_c1/

Na mwandishi: Chao Guang

Kanusho:

Kwa hivyo tunatangaza kwamba picha zingine zilizoonyeshwa kwenye wavuti yetu zinakusanywa kutoka kwa mtandao na Wikipedia, kwa lengo la kukuza elimu na kushiriki habari. Tunaheshimu haki za miliki za waundaji wote. Matumizi ya picha hizi hayakusudiwa faida ya kibiashara.

Ikiwa unaamini kuwa yoyote ya yaliyotumiwa yanakiuka hakimiliki yako, tafadhali wasiliana nasi. Tuko tayari kuchukua hatua zinazofaa, pamoja na kuondoa picha au kutoa sifa sahihi, ili kuhakikisha kufuata sheria na kanuni za miliki. Lengo letu ni kudumisha jukwaa ambalo lina utajiri katika yaliyomo, haki, na inaheshimu haki za miliki za wengine.

Tafadhali wasiliana nasi kwa anwani ifuatayo ya barua pepe:sales@lumispot.cn. Tunajitolea kuchukua hatua za haraka baada ya kupokea arifa yoyote na kuhakikisha ushirikiano wa 100% katika kutatua maswala yoyote kama haya.