一、 Kio estas tempo de flugaj fotiloj?

Fotiloj de tempo-flugo (TOF) estas speco de profunda sentanta teknologio, kiu mezuras la distancon inter la fotilo kaj objektoj en la sceno per la tempo necesa por lumo vojaĝi al la objektoj kaj reen al la fotilo. Ili estas ofte uzataj en diversaj aplikoj kiel pliigita realeco, robotiko, 3D -skanado, gesto -rekono kaj pli.

TOF -fotilojLaboro elsendante luman signalon, tipe infraruĝan lumon, kaj mezurante la tempon necesan por la signalo resalti post trafado de objektoj en la sceno. Ĉi tiu tempo -mezurado tiam estas uzata por kalkuli la distancon al la objektoj, kreante profundan mapon aŭ 3D -reprezentadon de la sceno.

La tempo de flugaj fotiloj

Kompare kun aliaj profund-sentantaj teknologioj kiel strukturita lumo aŭ stereofonia vidado, TOF-fotiloj ofertas plurajn avantaĝojn. Ili provizas realtempajn profundajn informojn, havas relative simplan dezajnon kaj povas funkcii en diversaj lumkondiĉoj. TOF -fotiloj ankaŭ estas kompaktaj kaj povas esti integritaj en pli malgrandaj aparatoj kiel inteligentaj telefonoj, tablojdoj kaj porteblaj aparatoj.

La aplikoj de TOF -fotiloj estas diversaj. En pliigita realeco, TOF -fotiloj povas precize detekti la profundon de objektoj kaj plibonigi la realismon de virtualaj objektoj metitaj en la realan mondon. En robotiko, ili ebligas robotojn percepti sian ĉirkaŭaĵon kaj navigi obstaklojn pli efike. En 3D -skanado, TOF -fotiloj povas rapide kapti la geometrion de objektoj aŭ medioj por diversaj celoj kiel virtuala realeco, videoludado aŭ 3D -presado. Ili ankaŭ estas uzataj en biometriaj aplikoj, kiel vizaĝa rekono aŭ mana gesto -rekono.

二、Komponentoj de tempo de flugaj fotiloj

Tempo-Flugaj (TOF) Fotilojkonsistas el pluraj ŝlosilaj komponentoj, kiuj kunlaboras por ebligi profundan sentadon kaj mezuradon de distanco. La specifaj komponentoj povas varii depende de la dezajno kaj fabrikanto, sed jen la fundamentaj elementoj tipe trovitaj en TOF -fotilaj sistemoj:

Lumo -Fonto:

TOF -fotiloj uzas lumfonton por elsendi luman signalon, kutime en formo de infraruĝa (IR) lumo. La lumfonto povas esti LED (lum-dioda diodo) aŭ lasera diodo, depende de la desegno de la fotilo. La elsendita lumo vojaĝas al la objektoj en la sceno.

Optiko:

Lenso kolektas la reflektitan lumon kaj bildigas la medion sur la bildan sensilon (fokusa ebena tabelo). Optika bando-pasa filtrilo nur pasas la lumon kun la sama ondolongo kiel la lumiga unuo. Ĉi tio helpas subpremi ne-perdindan lumon kaj malpliigi bruon.

Bilda Sensilo:

Jen la koro de la TOF -fotilo. Ĉiu rastrumero mezuras la tempon, kiun la lumo prenis por vojaĝi de la lumiga unuo (lasero aŭ LED) al la objekto kaj reen al la fokusa ebena tabelo.

Tempa cirkvito:

Por mezuri precize la tempoperiodon, la fotilo bezonas precizan tempigan cirkviton. Ĉi tiu cirkvito kontrolas la emision de la malpeza signalo kaj detektas la tempon necesan por la lumo vojaĝi al la objektoj kaj reveni al la fotilo. Ĝi sinkronigas la emisiajn kaj detektajn procezojn por certigi precizajn distancajn mezuradojn.

Modulado:

IujTOF -fotilojEnkorpigu modulajn teknikojn por plibonigi la precizecon kaj fortikecon de distancaj mezuradoj. Ĉi tiuj fotiloj modulas la elsenditan luman signalon kun specifa ŝablono aŭ ofteco. La modulado helpas distingi la elsenditan lumon de aliaj mediaj lumfontoj kaj plibonigas la kapablon de la fotilo diferenci inter malsamaj objektoj en la sceno.

Profunda Kalkula Algoritmo:

Por konverti la temp-flugajn mezuradojn en profundajn informojn, TOF-fotiloj uzas sofistikajn algoritmojn. Ĉi tiuj algoritmoj analizas la tempajn datumojn ricevitajn de la fotodetektilo kaj kalkulas la distancon inter la fotilo kaj la objektoj en la sceno. La algoritmoj de profunda kalkulado ofte implikas kompensi faktorojn kiel malpeza disvastiga rapideco, sensa respondotempo kaj ambienta malpeza enmiksiĝo.

Profunda Datuma Eligo:

Post kiam la profundo -kalkulo estas farita, la TOF -fotilo disponigas profundan datuman eliron. Ĉi tiu eligo povas preni la formon de profunda mapo, punkta nubo, aŭ 3D -reprezentado de la sceno. La profundaj datumoj povas esti uzataj de aplikoj kaj sistemoj por ebligi diversajn funkciojn kiel spurado de objektoj, pliigita realeco aŭ robota navigado.

Gravas rimarki, ke la specifa efektivigo kaj komponentoj de TOF -fotiloj povas varii laŭ diversaj fabrikantoj kaj modeloj. Antaŭenigoj en teknologio povas enkonduki pliajn funkciojn kaj plibonigojn por plibonigi la rendimenton kaj kapablojn de TOF -ĉambraj sistemoj.

三、 Aplikoj

Aŭtomobilaj Aplikoj

Temp-flugaj fotilojestas uzataj en helpaj kaj sekurecaj funkcioj por altnivelaj aŭtomobilaj aplikoj kiel aktiva piediranta sekureco, precrash-detekto kaj endomaj aplikoj kiel ekster-pozicia (OOP) detekto.

La apliko de TOF -fotiloj

Hom-maŝinaj interfacoj kaj ludado

As Temp-flugaj fotilojProvizi distancajn bildojn en reala tempo, estas facile spuri movadojn de homoj. Ĉi tio permesas novajn interagojn kun konsumantaj aparatoj kiel televidiloj. Alia temo estas uzi ĉi tiun tipon de fotiloj por interagi kun ludoj en konzoloj de videoludoj. Aplikoj uzantaj komputilajn viziojn kaj gestajn rekonajn teknikojn.

Creative kaj Intel ankaŭ provizas similan specon de interaga gesto-tempo-fluga fotilo por videoludado, la SENZ3D surbaze de la fotilo DepthSense 325 de Sofkkinetic. Infineon kaj PMD-teknologioj ebligas etajn integritajn 3D-profundajn fotilojn por proksima gamo de gesto-kontrolo de konsumantaj aparatoj kiel ĉiuj-en-komputilaj komputiloj kaj tekkomputiloj (PICCO Flexx kaj Picco Monstar-fotiloj).

La apliko de TOF -fotiloj en ludoj

Smartphone -fotiloj

Pluraj inteligentaj telefonoj inkluzivas temp-flugajn fotilojn. Ĉi tiuj estas ĉefe uzataj por plibonigi la kvaliton de fotoj provizante la fotilan programon kun informoj pri malfono kaj fono. La unua poŝtelefono se temas pri dungi tian teknologion estis la LG G3, publikigita komence de 2014.

La apliko de TOF -fotiloj en poŝtelefonoj

Mezurado kaj Maŝina Vizio

Aliaj aplikoj estas mezuraj taskoj, ekz. Por la pleniga alteco en siloj. En Industria Maŝina Vizio, la tempodaŭra fotilo helpas klasifiki kaj lokalizi objektojn por uzo de robotoj, kiel eroj preterpasantaj sur transportilo. Pordaj kontroloj povas distingi facile inter bestoj kaj homoj atingantaj la pordon.

Robotiko

Alia uzo de ĉi tiuj fotiloj estas la kampo de robotiko: moveblaj robotoj povas konstrui mapon de sia ĉirkaŭaĵo tre rapide, ebligante ilin eviti obstaklojn aŭ sekvi ĉefan homon. Ĉar la distanca kalkulo estas simpla, nur malmulte da komputila potenco estas uzata. Ĉar ĉi tiuj fotiloj ankaŭ povas esti uzataj por mezuri distancon, oni scias, ke teamoj por unua robotika konkurenco uzas la aparatojn por aŭtonomaj rutinoj.

Tera topografio

TOF -fotilojestis uzataj por akiri ciferecajn altajn modelojn de la surfaca topografio de la Tero, por studoj pri geomorfologio.

La apliko de TOF -fotiloj en geomorfologio