1. Koji je vremenski senzor leta (TOF)?

Šta je vremenska kamera? Da li je to kamera koja snima let aviona? Da li to ima neke veze sa avionima ili avionima? Pa, zapravo je daleko dug put!

TOF je mjera vremena koje je potrebno za objekt, čestica ili val za putovanje u daljinu. Jeste li znali da se Sonar sistem Bat radi? Sistem vremena leta je sličan!

Postoji mnogo vrsta vremenskih senzora, ali većina su vremenskih kamera i laserski skeneri koji koriste tehnologiju koja se zove Lidar (otkrivanje svjetla i raspon) za mjerenje dubine različitih točaka na slici sa infracrvenim svjetlom.

Podaci generirani i snimljeni pomoću TF senzora vrlo su korisni jer može pružiti otkrivanje pješaka, autentifikaciju korisnika na osnovu funkcija lica, mapiranjem okoliša pomoću Slam (istodobnog lokalizacije i mapiranja i mapiranja) algoritmi i više.

Ovaj sistem se zapravo široko koristi u robotima, auto-vožnji automobilima, pa čak i sada vaš mobilni uređaj. Na primjer, ako koristite Huawei P30 Pro, Oppo RX17 Pro, LG G8 ThatQ itd., Vaš telefon ima TOF kameru!

TOF kamera

2. Kako funkcionira senzor vremenskog leta?

Sada bismo željeli dati kratki uvođenje onoga što je vremenski senzor leta i kako to radi.

TofSenzori koriste sitne lasere za emitiranje infracrvenog svjetla, gdje rezultirajuća svjetlost odskače od bilo kojeg predmeta i vraća se u senzor. Na osnovu vremenske razlike između emisije svjetlosti i povratka do senzora nakon što se olakšalo objektom, senzor može mjeriti udaljenost između objekta i senzora.

Danas ćemo istražiti 2 načina kako TOF koristi vrijeme putovanja za određivanje udaljenosti i dubine: koristeći tajming impulse i korištenje fazne premještanja amplituda moduliranih valova.

Koristite tempirane impulse

Na primjer, djeluje tako što će osvjetljavati cilj s laserom, a zatim mjerenje reflektirane svjetlosti s skenerom, a zatim pomoću brzine svjetlosti ekstrapolira udaljenost objekta da precizno izračunava prelazna udaljenost. Pored toga, razlika u vremenu vraćanja lasera i talasna dužina se zatim koristi za preciznu digitalnu 3D reprezentaciju i površinske karakteristike cilja i vizualno preslikavanje njegovih pojedinačnih funkcija.

Kao što vidite gore, lasersko svjetlo se ispaljuje, a zatim odskače objekt natrag na senzor. Sa vremenom povratka lasera, TOF kamere mogu mjeriti tačne udaljenosti u kratkom vremenu s obzirom na brzinu svjetlosne putovanja. (TOF se pretvara na udaljenost) Ovo je formula analitičara koji će stići na tačnu udaljenost objekta:

(brzina svjetlosti x vrijeme leta) / 2

TOF se pretvara na udaljenost

Kao što vidite, tajmer će započeti dok je svjetlost isključena, a kada prijemnik primi povratnu svjetlo, tajmer će vratiti vrijeme. Kada se oduzme dva puta, dobiveno je "vrijeme leta" svjetlosti, a brzina svjetlosti je konstantna, pa se udaljenost može lako izračunati pomoću formule iznad. Na ovaj način mogu se odrediti sve tačke na površini predmeta.

Koristite fazni pomak AM vala

Sledeće,TofTakođer mogu koristiti kontinuirane valove za otkrivanje fazne pomeranja reflektirane svetlosti za određivanje dubine i udaljenosti.

Fazna pomicanja pomoću am vafa

Moduliranjem amplitude stvara sinusoidni izvor svjetlosti sa poznatom frekvencijom, omogućavajući detektoru da odredi fazni pomak reflektirane svjetlosti pomoću sljedeće formule:

Gdje C je brzina svjetlosti (c = 3 × 10 ^ 8 m / s), λ je talasna dužina (λ = 15 m), a f je frekvencija, svaka tačka na senzoru može se lako izračunati u dubini.

Sve se ove stvari događaju vrlo brzo dok radimo brzinom svjetlosti. Možete li zamisliti preciznost i brzinu s kojim se senzori mogu mjeriti? Dopustite mi da dam primer, lagana putuje brzinom od 300.000 kilometara u sekundi, ako je objekt udaljen od vas, vremenska razlika između svetlosti izlazi iz kamere i povratka iznosi oko 33 nanosekuna, što je ekvivalentno 0,000000033 sekundi! Vau! Da ne spominjemo, zarobljeni podaci dat će vam tačan 3D digitalni prikaz za svaki piksel na slici.

Bez obzira na princip koji se koristi, pružajući izvor svjetlosti koji svijetli cijelu scenu omogućava senzoru da odredi dubinu svih točaka. Takav rezultat daje vam kartu udaljenosti u kojoj svaki piksel kodira udaljenost do odgovarajuće točke na sceni. Slijedi primjer grafikona TOF-a:

Primjer grafikona za TOF raspon

Sad kad znamo da toF radi, zašto je dobro? Zašto ga koristiti? Za šta su dobri? Ne brinite, mnogo su prednosti za korišćenje TOF senzora, ali naravno, postoje neke ograničenja.

3 Prednosti korištenja vremenskih senzora leta

Točno i brzo mjerenje

U usporedbi s drugim senzorima udaljenosti kao što su ultrazvuk ili laseri, vremenski senzori leta mogu vrlo brzo sastaviti 3D sliku scene. Na primjer, toF kamera može to učiniti samo jednom. Ne samo to, TOF senzor može precizno otkriti predmete u kratkom vremenu i ne utiče na vlažnost, pritisak zraka i temperatura, čineći ga pogodnim za unutarnju i vanjsku upotrebu.

na velike udaljenosti

Budući da se senzori za TF koriste lasere, oni su sposobni za mjerenje velikih udaljenosti i raspona se od velike preciznosti. TOF senzori su fleksibilni jer su u stanju otkriti blizu i daleko predmete svih oblika i veličina.

Takođe je fleksibilan u smislu da možete prilagoditi optiku sistema za optimalne performanse, gdje možete odabrati vrste predajnika i prijemnika i leće kako biste dobili željeno vidno polje.

Sigurnost

Zabrinut da je laser izTofSenzor će vam povrijediti oči? Ne brini! Mnogi TOF senzori sada koriste laserski laser sa niskom snagom kao izvor svjetla i vozi ga moduliranim impulsima. Senzor zadovoljava sigurnosne standarde lasera klase 1 kako bi se osiguralo da je sigurno ljudsko oko.

isplativ

U usporedbi s drugim tehnologijama skeniranja 3D raspona dubine, poput strukturiranih svjetlosnih fotoaparata ili laserskih asortimana, TOF senzori su mnogo jeftiniji u odnosu na njih.

Uprkos svim tim ograničenjima, TOF je i dalje vrlo pouzdan i vrlo brza metoda hvatanja 3D informacija.

4. Ograničenja TOF-a

Iako TF ima mnogo prednosti, također ima ograničenja. Neka od ograničenja TOF-a uključuju:

• Raštrkana svjetlost

Ako su vrlo svijetle površine vrlo blizu vašeg TOF senzora, oni mogu preslikati previše svjetla u vaš prijemnik i stvoriti artefakte i neželjene refleksije, jer vaš senzor TOF-a treba da odražava svjetlost nakon što je za mjerenje spremno.

• Višestruka refleksija

Kada koristite TF senzore na uglovima i konkavnim oblicima, oni mogu uzrokovati neželjene refleksije jer svjetlost može odbiti više puta, iskrivljavanje mjerenja.

• Ambijentalna svetlost

Korištenje TOF kamere na otvorenom na jakom suncu može otežavati upotrebu na otvorenom. To je zbog visokog intenziteta sunčeve svjetlosti uzrokujući da se senzorski pikseli brzo zasićuju, što nemoguće otkriti stvarnu svjetlost koja se odražava od objekta.

• Zaključak

TOF senzori iTOF objektivMože se koristiti u raznim aplikacijama. Od 3D mapiranja, industrijske automatizacije, otkrivanje prepreka, auto-vožnje automobila, poljoprivrede, robotike, unutarnje navigacije, prepoznavanje geste, skeniranje objekata, mjerenja, nadzor da se povećava stvarnost! Primjene TOF tehnologije su beskrajne.

Možete nas kontaktirati za sve potrebe TOF sočiva.

Chuang optoelektronika se fokusira na optičke leće visoke rezolucije kako bi se stvorio savršenu vizuelnu marku

Chuang je optoelektronika sada proizvela razneTOF sočivakao što su:

CH3651A F3,6 mm F1.2 1/2 "IR850NM

CH3651B F3,6mm F1.2 1/2 "IR940NM

CH3652A F3.3mm F1.1 1/3 "IR850NM

CH3652B F3.3mm F1.1 1/3 "IR940nm

CH3653A F3,9mm F1.1 1/3 "IR850NM

CH3653B F3,9mm F1.1 1/3 "IR940nm

CH3654A F5.0mm F1.1 1/3 "IR850NM

CH3654B F5.0mm F1.1 1/3 "IR940NM