1. Hvað er skynjari (TOF) skynjari?

Hver er myndavél? Er það myndavélin sem tekur flug flugvélarinnar? Hefur það eitthvað með flugvélar eða flugvélar að gera? Jæja, það er reyndar langt í land!

TOF er mælikvarði á þann tíma sem það tekur hlut, ögn eða veif til að ferðast um fjarlægð. Vissir þú að sónarkerfi kylfu virkar? Tímaritakerfið er svipað!

Það eru til margar tegundir af skynjara með flugi, en flestir eru tímabundnar myndavélar og leysir skannar, sem nota tækni sem kallast LiDAR (ljós uppgötvun og á bilinu) til að mæla dýpt ýmissa punkta á mynd með því að skína það með innrauða ljósi.

Gögn sem eru búin til og tekin með TOF skynjara eru mjög gagnleg þar sem þau geta veitt uppgötvun gangandi vegfarenda, auðkenningu notenda byggð á andlitsaðgerðum, kortlagningu umhverfisins með SLAM (samtímis staðsetningu og kortlagningu) reikniritum og fleira.

Þetta kerfi er í raun mikið notað í vélmenni, sjálfkeyrandi bílum og jafnvel nú farsímanum þínum. Til dæmis, ef þú ert að nota Huawei P30 Pro, Oppo RX17 Pro, LG G8 ThinQ osfrv., Er síminn þinn með TOF myndavél!

TOF myndavél

2.

Nú viljum við gefa stutta kynningu á því hvað skynjari er og hvernig hann virkar.

TOFSkynjarar nota örlítið leysir til að gefa frá sér innrautt ljós, þar sem ljósið sem myndast skoppar af hverjum hlut og snýr aftur til skynjarans. Byggt á tímamismuninum á losun ljóss og endurkomu til skynjarans eftir að hafa endurspeglað af hlutnum, getur skynjarinn mælt fjarlægðina milli hlutarins og skynjarans.

Í dag munum við kanna 2 leiðir hvernig TOF notar ferðatíma til að ákvarða fjarlægð og dýpt: með því að nota tímasetningarpúls og nota fasaskipti á amplitude mótuðum bylgjum.

Notaðu tímasettar púls

Til dæmis virkar það með því að lýsa upp markmið með leysir, mæla síðan endurspeglað ljós með skanni og nota síðan ljóshraða til að framreikna fjarlægð hlutarins til að reikna nákvæmlega út vegalengdina. Að auki er munurinn á endurkomutíma leysir og bylgjulengd síðan notaður til að gera nákvæma stafræna 3D framsetningu og yfirborðseiginleika markmiðsins og kortleggja sjónrænt einstaka eiginleika þess.

Eins og þú sérð hér að ofan er leysiljós hleypt út og hoppi síðan af hlutnum aftur til skynjarans. Með leysir afturtíma eru TOF myndavélar færir um að mæla nákvæmar vegalengdir á stuttum tíma miðað við ljóshraða. (TOF breytir í fjarlægð) Þetta er formúlan sem sérfræðingur notar til að komast í nákvæmlega fjarlægð hlutar:

(Hraði ljóss x flugtíma) / 2

TOF breytir í fjarlægð

Eins og þú sérð mun tímamælirinn byrja á meðan ljósið er slökkt og þegar móttakarinn fær afturljósið mun tímamælirinn skila tímann. Þegar dregið er tvisvar frá er „flugtími“ ljóss og ljóshraði er stöðugur, svo auðvelt er að reikna fjarlægð með formúlunni hér að ofan. Á þennan hátt er hægt að ákvarða alla punkta á yfirborði hlutarins.

Notaðu fasaskipti AM bylgju

Næst, TheTOFgetur einnig notað stöðugar bylgjur til að greina fasaskipti endurspeglaðs ljóss til að ákvarða dýpt og fjarlægð.

Fasaskipti með AM bylgju

Með því að móta amplitude skapar það sinusoidal ljósgjafa með þekktri tíðni, sem gerir skynjara kleift að ákvarða fasaskipti endurspeglaðs ljóss með eftirfarandi formúlu:

Þar sem C er ljóshraði (C = 3 × 10^8 m/s), er λ bylgjulengd (λ = 15 m), og f er tíðnin, er auðvelt að reikna út hvert punktur á skynjaranum á dýpi.

Allir þessir hlutir gerast mjög hratt þegar við vinnum á ljóshraða. Geturðu ímyndað þér nákvæmni og hraða sem skynjarar geta mælt? Leyfðu mér að gefa dæmi, ljós ferðast á 300.000 km hraða á sekúndu, ef hlutur er í 5m frá þér, er tímamismunurinn á því að ljósið sem yfirgefur myndavélina og aftur er um 33 nanósekúndur, sem jafngildir aðeins 0,000000033 sekúndum! Vá! Svo ekki sé minnst á, gripin gögn munu veita þér nákvæma 3D stafræna framsetningu fyrir hvern pixla á myndinni.

Burtséð frá meginreglunni sem notuð er, sem veitir ljósgjafa sem lýsir upp alla senuna gerir skynjaranum kleift að ákvarða dýpt allra punkta. Slík niðurstaða gefur þér fjarlægðarkort þar sem hver pixla kóðar fjarlægðina að samsvarandi punkti á vettvangi. Eftirfarandi er dæmi um TOF svið línurit:

Dæmi um TOF svið línurit

Nú þegar við vitum að TOF virkar, af hverju er það gott? Af hverju að nota það? Hvað eru þeir góðir fyrir? Ekki hafa áhyggjur, það eru margir kostir við að nota TOF skynjara, en auðvitað eru nokkrar takmarkanir.

3. ávinningurinn af því að nota skynjara

Nákvæm og fljótleg mæling

Í samanburði við aðra fjarlægðarskynjara eins og ómskoðun eða leysir, geta skynjara með flugi samið 3D mynd af senu mjög fljótt. Til dæmis getur TOF myndavél gert þetta aðeins einu sinni. Ekki nóg með það, TOF skynjarinn er fær um að greina hluti nákvæmlega á stuttum tíma og hefur ekki áhrif á rakastig, loftþrýsting og hitastig, sem gerir það hentugt bæði innanhúss og úti.

Langt vegalengd

Þar sem TOF skynjarar nota leysir eru þeir einnig færir um að mæla langar vegalengdir og svið með mikilli nákvæmni. TOF skynjarar eru sveigjanlegir vegna þess að þeir geta greint nær og langt hluti af öllum stærðum og gerðum.

Það er einnig sveigjanlegt í þeim skilningi að þú ert fær um að sérsníða ljósfræði kerfisins fyrir bestu afköst, þar sem þú getur valið sendir og móttakara gerðir og linsur til að fá viðeigandi sjónsvið.

Öryggi

Áhyggjur af því að leysirinn fráTOFSkynjari mun meiða augun? Ekki hafa áhyggjur! Margir TOF skynjarar nota nú lítinn kraft innrauða leysir sem ljósgjafann og keyra hann með mótuðum púlsum. Skynjarinn uppfyllir öryggisstaðla í 1. flokki leysir til að tryggja að það sé óhætt fyrir auga mannsins.

hagkvæm

Í samanburði við önnur 3D dýptarsvið skannatækni eins og skipulögð ljós myndavélakerfi eða leysir sviðsmyndir, eru TOF skynjarar mun ódýrari miðað við þau.

Þrátt fyrir allar þessar takmarkanir er TOF enn mjög áreiðanlegt og mjög hröð aðferð til að ná 3D upplýsingum.

4.. Takmarkanir TOF

Þrátt fyrir að TOF hafi marga kosti hefur það einnig takmarkanir. Sumar af takmörkunum TOF eru:

• Dreifð ljós

Ef mjög bjartir fletir eru mjög nálægt TOF skynjaranum þínum geta þeir dreift of miklu ljósi í móttakarann ​​þinn og búið til gripi og óæskilegar hugleiðingar, þar sem TOF skynjarinn þinn þarf aðeins að endurspegla ljósið þegar mælingin er tilbúin.

• Margar hugleiðingar

Þegar þeir eru notaðir TOF skynjarar á hornum og íhvolfum formum geta þeir valdið óæskilegum endurspeglun, þar sem ljósið getur hoppað af mörgum sinnum og skekkt mælinguna.

• Umhverfisljós

Notkun TOF myndavélarinnar utandyra í skærri sólarljósi getur gert úti notkun erfitt. Þetta er vegna mikils styrkleika sólarljóss sem veldur því að skynjari pixlarnir metta fljótt, sem gerir það ómögulegt að greina raunverulegt ljós endurspeglast frá hlutnum.

• Niðurstaðan

TOF skynjarar ogTOF linsaer hægt að nota í ýmsum forritum. Frá þrívíddarkortlagningu, sjálfvirkni iðnaðar, uppgötvun hindrunar, sjálfkeyrandi bíla, landbúnaðar, vélfærafræði, leiðsögn innanhúss, látbragði, skönnun hlutar, mælingar, eftirlit með auknum veruleika! Forrit TOF tækni eru endalaus.

Þú getur haft samband við okkur fyrir allar þarfir TOF linsur.

Chuang an optoelectronics einbeitir sér að háskerpu sjónlinsum til að búa til fullkomið sjónræn vörumerki

Chuang an optoelectronics hefur nú framleitt margs konarTOF linsursvo sem:

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