Բաժանորդագրվեք մեր սոցիալական մեդիայի համար `արագ գրառման համար
Այս շարքը նպատակ ունի ընթերցողներին տրամադրել թռիչքի (տոֆ) համակարգի ժամանակի խորքային եւ առաջադեմ պատկերացում: Բովանդակությունը ներառում է ToF համակարգերի համապարփակ ակնարկ, ներառյալ երկուսն էլ անուղղակի TOF (ITOF) եւ Direct TOF- ի մանրամասն բացատրությունները: Այս հատվածները ուսումնասիրում են համակարգի պարամետրերը, դրանց առավելություններն ու թերությունները եւ տարբեր ալգորիթմներ: Հոդվածում ուսումնասիրվում են նաեւ ToF համակարգերի տարբեր բաղադրիչները, ինչպիսիք են ուղղահայաց խոռոչի մակերեւույթի արտանետող լազերները (VCSELS), փոխանցման եւ ընդունելության ոսպնյակներ, ԱՊՀ, APD, SPAD, SIPM եւ վարորդ սխեմաների նման սենսորներ:
Ներածություն TOF- ին (թռիչքի ժամանակը)
Հիմնական սկզբունքներ
Tof, որը կանգնած է թռիչքի ժամանակ, մի մեթոդ է, որն օգտագործվում է հեռավորությունը չափելու համար `հաշվարկելով, որ լույսը որոշակի հեռավորության վրա ճանապարհորդելու համար անհրաժեշտ է: Այս սկզբունքը հիմնականում կիրառվում է օպտիկական տողի սցենարներում եւ համեմատաբար պարզ է: Գործընթացը ներառում է լույսի ճառագայթ, որը արտանետման ժամանակը ձայնագրվել է: Այս լույսն այնուհետեւ արտացոլում է թիրախը, գրավվում է ստացողի կողմից, եւ նշվում է ընդունելության ժամանակը: Այս ժամանակների տարբերությունը, որը նշվում է որպես T, որոշում է հեռավորությունը (D = լույսի արագությունը (C) × T / 2):
Tof սենսորների տեսակները
Tof սենսորների երկու հիմնական տեսակ կա, օպտիկական եւ էլեկտրամագնիսական: Օպտիկական տոֆի ցուցիչներ, որոնք ավելի տարածված են, օգտագործում են թեթեւ իմպուլսներ, սովորաբար ինֆրակարմիր միջակայքում, հեռավորության չափման համար: Այս իմպուլսները արտանետվում են սենսորից, արտացոլում են օբյեկտը եւ վերադառնում են սենսոր, որտեղ ճանապարհորդության ժամանակը չափվում է եւ օգտագործվում է հեռավորությունը հաշվարկելու համար: Ի հակադրություն, էլեկտրամագնիսական ToF սենսորներն օգտագործում են էլեկտրամագնիսական ալիքները, ինչպիսիք են ռադարը կամ Լիդարը, հեռավորությունը չափելու համար: Նրանք գործում են նման սկզբունքով, բայց օգտագործում են այլ միջոցՀեռավորության չափում.
Tof սենսորների դիմումներ
Tof ցուցիչները բազմակողմանի են եւ ինտեգրվել են տարբեր ոլորտներում.
Ռոբոտիկա.Օգտագործվում է խոչընդոտի հայտնաբերման եւ նավիգացիայի համար: Օրինակ, RoomBA- ի եւ Բոստոնի դինամիկայի նման ռոբոտները օգտագործում են խորության տեսախցիկներ իրենց շրջապատի եւ պլանավորման շարժումները քարտեզագրելու համար:
Անվտանգության համակարգեր:Ընդհանուր շարժման ցուցիչներում ներխուժողներին հայտնաբերելու, տագնապներ հրահրելու կամ խցիկի համակարգերի ակտիվացման համար:
Ավտոմոբիլային արդյունաբերություն:Ներառված է վարորդական օգնության համակարգերում `հարմարվող նավարկության վերահսկման եւ բախման խուսափման համար, ավելի ու ավելի տարածված դառնալով մեքենայի նոր մոդելներում:
Բժշկական դաշտՕգտագործված ոչ ինվազիվ պատկերապատման եւ ախտորոշման, ինչպիսիք են օպտիկական համախմբման տոմոգրաֆիան (հոկտեմբեր), արտադրում են բարձր լուծման հյուսվածքների պատկերներ:
Սպառողական էլեկտրոնիկաԻնտեգրված սմարթֆոնների, պլանշետների եւ նոութբուքերի մեջ, ինչպիսիք են դեմքի ճանաչումը, կենսաչափական վավերացումը եւ ժեստերի ճանաչումը:
Անօդաչուներ.Օգտագործվում է նավարկության, բախման խուսափման եւ գաղտնիության եւ ավիացիոն մտահոգությունների դիմելու համար
ToF համակարգի ճարտարապետություն
Tof տիպի համակարգը բաղկացած է մի քանի հիմնական բաղադրիչներից, հեռավորության չափումը հասնելու համար, ինչպես նկարագրված է.
· Փոխանցիչ (TX).Սա ներառում է լազերային լույսի աղբյուր, հիմնականում աՎզել, վարորդ միացում ASIC, լազերային եւ օպտիկական բաղադրիչները վարելու համար ճառագայթների հսկողության համար, ինչպիսիք են կոլիիալ ոսպնյակները կամ տարբերակիչ օպտիկական տարրերը եւ ֆիլտրերը:
· Ստացող (RX):Սա բաղկացած է ստացողի ոսպնյակներից եւ զտիչներից, ԱՊՀ-ի, բաճկոնների կամ սիֆմի սենսորներ, կախված ToF համակարգից, եւ ստացողի չիպից մեծ քանակությամբ տվյալների մշակման համար մեծ քանակությամբ տվյալների մշակման համար:
·Էլեկտրաէներգիայի կառավարում.Կառավարման կայունVCSELS- ի ընթացիկ վերահսկողությունը եւ բաճկոնների բարձր լարման համար շատ կարեւոր է, ինչը պահանջում է ուժեղ էներգիայի կառավարում:
· Ծրագրային ապահովման շերտ.Սա ներառում է որոնված, SDK, OS եւ դիմումի շերտ:
The արտարապետությունը ցույց է տալիս, թե ինչպես է լազերային ճառագայթը, որը ծագում է VCSE- ից եւ օպտիկական բաղադրիչներով փոփոխված, տարածության միջոցով ճանապարհորդում է, արտացոլում է օբյեկտը եւ վերադառնում է ստացողին: Այս գործընթացում ժամանակի դադարեցման ժամանակը բացահայտում է հեռավորության կամ խորության տեղեկատվությունը: Այնուամենայնիվ, այս ճարտարապետությունը չի ծածկում աղմուկի ուղիներ, ինչպիսիք են արեւի լույսը, որոնք արտացոլում են արտացոլումներից, որոնք քննարկվում են ավելի ուշ շարքի մեջ:
Tof համակարգերի դասակարգում
Tof համակարգերը հիմնականում դասակարգվում են իրենց հեռավորության չափման տեխնիկայով. Ուղղակի TOF (DTOF) եւ անուղղակի TOF (ITOF), յուրաքանչյուրը `հստակ ապարատային եւ ալգորիթմական մոտեցումներով: Սերիան սկզբում ուրվագծվում է դրանց սկզբունքները նախքան նրանց առավելությունների, մարտահրավերների եւ համակարգի պարամետրերի համեմատական վերլուծության մեջ:
Չնայած TOF- ի թվացյալ պարզ սկզբունքին. Լույսի զարկերակ արտանետելով եւ հեռավորություն հաշվարկելու իր վերադարձը. Բարդությունը ստում է շրջակա միջավայրի լույսի ներքո: Սա հասցեագրված է բավականաչափ պայծառ լույս արտանետելով `ազդանշան-աղմուկի բարձր հարաբերակցության հասնելու եւ բնապահպանական լույսի միջամտությունը նվազագույնի հասցնելու համար համապատասխան ալիքի երկարություն: Մեկ այլ մոտեցում է արտանետվող լույսը կոդավորել, այն վերադարձի միջոցով տարբերվող, լապտերով նման է SOS ազդանշաններին:
Սերիան շարունակվում է համեմատել DTOF- ը եւ ITOF- ը, մանրամասն քննարկելով դրանց տարբերությունները, առավելությունները եւ մարտահրավերները, եւ հետագայում դասակարգում են ToF համակարգերը, հիմնվելով իրենց տրամադրած տեղեկատվության բարդության վրա:
դդոֆ
Ուղղակի ToF- ն ուղղակիորեն չափում է ֆոտոնի թռիչքի ժամանակը: Դրա հիմնական բաղադրիչը, մեկ ֆոտոնային ավալանշ դիոդը (SPAD), բավականաչափ զգայուն է միայնակ ֆոտոններ հայտնաբերելու համար: DTOF- ն օգտագործում է ժամանակի փոխկապակցված մեկ ֆոտոնային հաշվարկ (TCSPC) `ֆոտոն ժամանումների ժամանակը չափելու համար, կառուցելով histogram, որպեսզի առավելագույնը տարբերվի որոշակի ժամանակի տարբերության բարձրագույն հաճախության հիման վրա:
itof
Անուղղակի ToF- ը հաշվարկում է թռիչքի ժամանակը `ելնելով արտանետվող եւ ստացված ալիքի ձեւերի միջեւ ընկածության տարբերության վրա, որը սովորաբար օգտագործում է շարունակական ալիքի կամ զարկերակային մոդուլյացիայի ազդանշաններ: ITOF- ը կարող է օգտագործել ստանդարտ պատկերի ցուցիչ ճարտարապետներ, ժամանակի ընթացքում թեթեւ ինտենսիվություն չափելը:
ITOF- ն ավելի է բաժանվում շարունակական ալիքի մոդուլյացիայի (CW-ITOF) եւ զարկերակային մոդուլյացիայի (իմպուլսային-ITOF): CW-ITOF- ը չափում է արտանետվող եւ ստացված սինուսոիդային ալիքների միջեւ ընկած փուլը, մինչդեռ իմպուլսային-ITOF- ը հաշվարկում է փուլային հերթափոխը `օգտագործելով քառակուսի ալիքի ազդանշաններ:
Futher Reading:
- Վիքիպեդիա: (ND): Թռիչքի ժամանակը: Վերցված էhttps://en.wikipedia.org/wiki/time_of_flight
- Sony կիսահաղորդչային լուծումների խումբ: (ND): Tof (թռիչքի ժամանակը) | Պատկերի ցուցիչների ընդհանուր տեխնոլոգիա: Վերցված էhttps://www.sony-semicon.com/am/technologies/tof
- Microsoft. (2021, 4 փետրվարի): Ներածություն Microsoft- ի թռիչքի ժամանակ (TOF) - Azure խորության պլատֆորմ: Վերցված էhttps://devblogs.microsoft.com/azure-depth-platform/intro-to-microsoft- Ժամանակ -f-flight-tof
- Escatec. (2023, մարտի 2): Թռիչքի (տոֆի) տվիչների ժամանակը. Խորը ակնարկ եւ դիմում: Վերցված էhttps://www.escatec.com/news/time-of-flight-tof-sensors-an-an-k-tepth- ուրիշ-տեսություն
Վեբ էջիցhttps://faster-than-light.net/tofsystem_c1/
Հեղինակի կողմից, Chao Guang
Հրաժարում:
Սույնով մենք հայտարարում ենք, որ մեր կայքում ցուցադրված պատկերներից մի քանիսը հավաքվում են ինտերնետից եւ Վիքիպեդիայից, կրթության եւ տեղեկատվության փոխանակման խթանման նպատակով: Մենք հարգում ենք բոլոր ստեղծողների մտավոր սեփականության իրավունքը: Այս պատկերների օգտագործումը նախատեսված չէ առեւտրային շահի համար:
Եթե կարծում եք, որ օգտագործված ցանկացած բովանդակություն խախտում է ձեր հեղինակային իրավունքը, դիմեք մեզ: Մենք ավելին ենք, քան պատրաստ ենք ձեռնարկել համապատասխան միջոցներ, ներառյալ պատկերները հանելը կամ պատշաճ վերագրումը ապահովելը, մտավոր սեփականության իրավունքի եւ կանոնակարգերի համապատասխանությունը ապահովելու համար: Մեր նպատակն է պահպանել մի հարթակ, որը հարուստ է բովանդակությամբ, տոնավաճառով եւ հարգում է ուրիշների մտավոր սեփականության իրավունքը:
Խնդրում ենք դիմել մեզ հետեւյալ էլ. Փոստի հասցեին.sales@lumispot.cnՄի շարք Մենք պարտավորվում ենք անհապաղ գործողություններ ձեռնարկել ցանկացած ծանուցում ստանալուց եւ 100% համագործակցություն երաշխավորել ցանկացած նման հարցերի լուծման գործում:
Փոստի ժամանակը: Dec-18-2023