1. Beth yw synhwyrydd amser hedfan (TOF)?

Beth yw camera amser hedfan? Ai'r camera sy'n cyfleu hediad yr awyren? A oes ganddo rywbeth i'w wneud ag awyrennau neu awyrennau? Wel, mae'n bell i ffwrdd mewn gwirionedd!

Mae TOF yn fesur o'r amser y mae'n ei gymryd i wrthrych, gronyn neu don deithio pellter. Oeddech chi'n gwybod bod system sonar ystlum yn gweithio? Mae'r system amser hedfan yn debyg!

Mae yna lawer o fathau o synwyryddion amser hedfan, ond mae'r mwyafrif yn gamerâu amser hedfan a sganwyr laser, sy'n defnyddio technoleg o'r enw LiDAR (canfod golau ac amrywio) i fesur dyfnder gwahanol bwyntiau mewn delwedd trwy ei disgleirio gyda golau is -goch.

Mae data a gynhyrchir ac a ddaliwyd gan ddefnyddio synwyryddion TOF yn ddefnyddiol iawn oherwydd gall ddarparu canfod cerddwyr, dilysu defnyddwyr yn seiliedig ar nodweddion wyneb, mapio'r amgylchedd gan ddefnyddio algorithmau SLAM (lleoleiddio a mapio ar yr un pryd), a mwy.

Defnyddir y system hon yn helaeth mewn gwirionedd mewn robotiaid, ceir hunan-yrru, a hyd yn oed nawr eich dyfais symudol. Er enghraifft, os ydych chi'n defnyddio Huawei P30 Pro, Oppo RX17 Pro, LG G8 Thinq, ac ati, mae gan eich ffôn gamera TOF!

Camera TOF

2. Sut mae'r synhwyrydd amser hedfan yn gweithio?

Nawr, hoffem roi cyflwyniad byr o beth yw synhwyrydd amser hedfan a sut mae'n gweithio.

TofMae synwyryddion yn defnyddio laserau bach i allyrru golau is -goch, lle mae'r golau sy'n deillio o hyn yn bownsio oddi ar unrhyw wrthrych ac yn dychwelyd i'r synhwyrydd. Yn seiliedig ar y gwahaniaeth amser rhwng allyriad golau a'r dychweliad i'r synhwyrydd ar ôl cael ei adlewyrchu gan y gwrthrych, gall y synhwyrydd fesur y pellter rhwng y gwrthrych a'r synhwyrydd.

Heddiw, byddwn yn archwilio 2 ffordd sut mae TOF yn defnyddio amser teithio i bennu pellter a dyfnder: defnyddio corbys amseru, a defnyddio symud tonnau wedi'u modiwleiddio osgled yn y cyfnod.

Defnyddio corbys wedi'u hamseru

Er enghraifft, mae'n gweithio trwy oleuo targed gyda laser, yna mesur y golau a adlewyrchir gyda sganiwr, ac yna defnyddio cyflymder y golau i allosod pellter y gwrthrych i gyfrifo'r pellter a deithiwyd yn union. Yn ogystal, defnyddir y gwahaniaeth mewn amser dychwelyd laser a thonfedd i wneud cynrychiolaeth 3D ddigidol gywir a nodweddion arwyneb y targed, a mapio ei nodweddion unigol yn weledol.

Fel y gallwch weld uchod, mae golau laser yn cael ei danio allan ac yna'n bownsio oddi ar y gwrthrych yn ôl i'r synhwyrydd. Gyda'r amser dychwelyd laser, mae camerâu TOF yn gallu mesur pellteroedd cywir mewn cyfnod byr o ystyried cyflymder teithio golau. (TOF yn trosi i bellter) Dyma'r fformiwla y mae dadansoddwr yn ei defnyddio i gyrraedd union bellter gwrthrych:

(cyflymder golau x amser hedfan) / 2

Mae TOF yn trosi i bellter

Fel y gallwch weld, bydd yr amserydd yn cychwyn tra bydd y golau i ffwrdd, a phan fydd y derbynnydd yn derbyn y golau dychwelyd, bydd yr amserydd yn dychwelyd yr amser. Wrth dynnu ddwywaith, ceir “amser hedfan” y golau, ac mae cyflymder y golau yn gyson, felly gellir cyfrifo'r pellter yn hawdd gan ddefnyddio'r fformiwla uchod. Yn y modd hwn, gellir pennu'r holl bwyntiau ar wyneb y gwrthrych.

Defnyddiwch symudiad cam y don AC

Nesaf, yTofgall hefyd ddefnyddio tonnau parhaus i ganfod symudiad cyfnod y golau a adlewyrchir i bennu dyfnder a phellter.

Shifft cam gan ddefnyddio ton am

Trwy fodiwleiddio'r osgled, mae'n creu ffynhonnell golau sinwsoidaidd gydag amledd hysbys, gan ganiatáu i'r synhwyrydd bennu symudiad cam y golau a adlewyrchir gan ddefnyddio'r fformiwla ganlynol:

Lle mai C yw cyflymder y golau (c = 3 × 10^8 m/s), mae λ yn donfedd (λ = 15 m), ac f yw'r amledd, gellir cyfrifo pob pwynt ar y synhwyrydd yn hawdd yn hawdd.

Mae'r holl bethau hyn yn digwydd yn gyflym iawn wrth i ni weithio ar gyflymder y golau. Allwch chi ddychmygu'r manwl gywirdeb a'r cyflymder y mae synwyryddion yn gallu eu mesur? Gadewch imi roi enghraifft, mae golau'n teithio ar gyflymder o 300,000 cilomedr yr eiliad, os yw gwrthrych 5m i ffwrdd oddi wrthych, mae'r gwahaniaeth amser rhwng y golau sy'n gadael y camera ac yn dychwelyd tua 33 nanosecond, sydd ddim ond yn cyfateb i 0.000000033 eiliad! Waw! Heb sôn, bydd y data a ddaliwyd yn rhoi cynrychiolaeth ddigidol 3D gywir i chi ar gyfer pob picsel yn y ddelwedd.

Waeth bynnag yr egwyddor a ddefnyddir, mae darparu ffynhonnell golau sy'n goleuo'r olygfa gyfan yn caniatáu i'r synhwyrydd bennu dyfnder yr holl bwyntiau. Mae canlyniad o'r fath yn rhoi map pellter i chi lle mae pob picsel yn amgodio'r pellter i'r pwynt cyfatebol yn yr olygfa. Mae'r canlynol yn enghraifft o graff amrediad TOF:

Enghraifft o graff amrediad TOF

Nawr ein bod ni'n gwybod bod TOF yn gweithio, pam ei fod yn dda? Pam ei ddefnyddio? Beth maen nhw'n dda iddo? Peidiwch â phoeni, mae yna lawer o fanteision i ddefnyddio synhwyrydd TOF, ond wrth gwrs mae yna rai cyfyngiadau.

3. Buddion defnyddio synwyryddion amser hedfan

Mesur cywir a chyflym

O'i gymharu â synwyryddion pellter eraill fel uwchsain neu laserau, mae synwyryddion amser hedfan yn gallu cyfansoddi delwedd 3D o olygfa yn gyflym iawn. Er enghraifft, dim ond unwaith y gall camera TOF wneud hyn. Nid yn unig hynny, mae'r synhwyrydd TOF yn gallu canfod gwrthrychau yn gywir mewn amser byr ac nid yw lleithder, pwysedd aer a thymheredd yn effeithio arno, gan ei gwneud yn addas i'w defnyddio dan do ac yn yr awyr agored.

bellter

Gan fod synwyryddion TOF yn defnyddio laserau, maent hefyd yn gallu mesur pellteroedd hir ac ystodau â chywirdeb uchel. Mae synwyryddion TOF yn hyblyg oherwydd eu bod yn gallu canfod gwrthrychau agos a phell o bob lliw a llun.

Mae hefyd yn hyblyg yn yr ystyr eich bod chi'n gallu addasu opteg y system ar gyfer y perfformiad gorau posibl, lle gallwch chi ddewis y mathau trosglwyddydd a derbynnydd a'r lensys i gael y maes golygfa a ddymunir.

Diogelwch

Yn poeni bod y laser o'rTofSynhwyrydd yn brifo'ch llygaid? Peidiwch â phoeni! Mae llawer o synwyryddion TOF bellach yn defnyddio laser is-goch pŵer isel fel y ffynhonnell golau ac yn ei yrru gyda chorbys wedi'u modiwleiddio. Mae'r synhwyrydd yn cwrdd â safonau diogelwch laser Dosbarth 1 i sicrhau ei fod yn ddiogel i'r llygad dynol.

cost -effeithiol

O'u cymharu â thechnolegau sganio ystod dyfnder 3D eraill fel systemau camerâu golau strwythuredig neu ryfeddwyr amrediad laser, mae synwyryddion TOF yn rhatach o lawer o'u cymharu â nhw.

Er gwaethaf yr holl gyfyngiadau hyn, mae TOF yn dal i fod yn ddibynadwy iawn ac yn ddull cyflym iawn o ddal gwybodaeth 3D.

4. Cyfyngiadau TOF

Er bod gan TOF lawer o fuddion, mae ganddo gyfyngiadau hefyd. Mae rhai o gyfyngiadau TOF yn cynnwys:

• Golau gwasgaredig

Os yw arwynebau llachar iawn yn agos iawn at eich synhwyrydd TOF, gallant wasgaru gormod o olau i'ch derbynnydd a chreu arteffactau a myfyrdodau diangen, gan mai dim ond unwaith y bydd eich synhwyrydd TOF yn adlewyrchu'r golau unwaith y bydd y mesuriad yn barod.

• Myfyrdodau lluosog

Wrth ddefnyddio synwyryddion TOF ar gorneli a siapiau ceugrwm, gallant achosi myfyrdodau diangen, oherwydd gall y golau bownsio i ffwrdd sawl gwaith, gan ystumio'r mesuriad.

• Golau amgylchynol

Gall defnyddio'r camera TOF yn yr awyr agored mewn golau haul llachar wneud defnydd yn yr awyr agored yn anodd. Mae hyn oherwydd dwyster uchel golau haul gan beri i'r picseli synhwyrydd ddirlawn yn gyflym, gan ei gwneud yn amhosibl canfod y golau gwirioneddol a adlewyrchir o'r gwrthrych.

• Y casgliad

Synwyryddion TOF aLens tofgellir ei ddefnyddio mewn amrywiaeth o gymwysiadau. O fapio 3D, awtomeiddio diwydiannol, canfod rhwystrau, ceir hunan-yrru, amaethyddiaeth, roboteg, llywio dan do, adnabod ystumiau, sganio gwrthrychau, mesuriadau, gwyliadwriaeth i realiti estynedig! Mae cymwysiadau technoleg TOF yn ddiddiwedd.

Gallwch gysylltu â ni am unrhyw anghenion lensys TOF.

Mae Chuang a optoelectroneg yn canolbwyntio ar lensys optegol diffiniad uchel i greu brand gweledol perffaith

Mae Chuang a optoelectroneg bellach wedi cynhyrchu amrywiaeth oLensys tofmegis:

CH3651A F3.6mm 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