1. Ұшу уақыты (TOF) сенсор дегеніміз не?

Ұшу камерасы дегеніміз не? Бұл жазықтықтың ұшуын түсіретін камера ма? Бұл ұшақтармен немесе ұшақтармен бір нәрсе бар ма? Жақсы, бұл өте ұзақ жол!

TOF - бұл затты, бөлшектердің немесе толқын үшін қашықтыққа сапар шегетін уақыт өлшемі. Сіз «БАС» Сонар жүйесі жұмыс істейтінін білдіңіз бе? Ұшу уақыты ұқсас!

Ұшу датчиктерінің көп түрлері бар, бірақ олардың көпшілігі - бұл лидтар деп аталатын технологияны қолданатын, лазерлік және лазерлік сканерлер, бұл лидтар (жарық анықтағы және өрт), бұл суреттің әр түрлі нүктелерінің тереңдігін өлшеу арқылы оны жарқырату үшін инфрақызыл жарықпен.

Тиынды датчиктер көмегімен жасалған және түсірілген деректер өте пайдалы, өйткені ол жаяу жүргіншілер анықтай алады, мысалы, жаяу жүргіншілердің анықтамасы, пайдаланушының аутентификациясы, алгоритмдерді қолдану (бір уақытта локализация және карта) және басқалары.

Бұл жүйе іс жүзінде роботтарда, өзін-өзі жүргізу машиналарында, тіпті сіздің мобильді құрылғыңызда кеңінен қолданылады. Мысалы, егер сіз Huawei P30 Pro, Oppo RX17 Pro, LG G8 ThiLq және т.с.с. қолдансаңыз, телефоныңызда TOF камерасы бар!

Тиынды камера

2. Ұшу уақыты қалай жұмыс істейді?

Енді біз ұшу сенсоры қандай уақытқа және оның қалай жұмыс істейтінін қысқаша енгізгіміз келеді.

ТиолДатчиктер ұсақ лазерлерді инфрақызыл шамды шығарады, нәтижесінде пайда болатын жарық кез-келген затты өшіреді және сенсорға оралады. Нысанның шығарылуынан және сенсорға оралу арасындағы уақыт айырмашылығына сүйенсек, объект көрсетілгеннен кейін сенсор объект пен сенсор арасындағы қашықтықты өлшей алады.

Бүгінгі таңда біз TOF-тің қашықтықты және тереңдігін анықтау үшін қандай жолды зерттейміз: уақыт импульстарын пайдалану және амплитудалық модификацияланған толқындардың фазалық ауысуын қолдану.

Уақытша импульстарды қолданыңыз

Мысалы, ол нысанды лазермен жарықтандыру арқылы жұмыс істейді, содан кейін шағылысқан жарықты сканермен өлшейді, содан кейін жарық жылдамдығын, содан кейін заттың қашықтықты экстраполяциялау үшін, содан кейін заттың қашықтығын пайдаланыңыз. Сонымен қатар, лазерді қайтару уақыты мен толқын ұзындығының айырмашылығы, содан кейін нысананың дәл сандық 3D көрінісі және беттік ерекшеліктерін жасау және оның жеке ерекшеліктерін көру үшін қолданылады.

Жоғарыда көріп отырғаныңыздай, лазер жарығы сөніп, содан кейін затты сенсорға қайтарады. Лазерді қайтару уақытымен Tof камералар жеңіл саяхаттың жылдамдығын ескере отырып, қысқа уақыт аралығындағы нақты қашықтықты өлшей алады. (TOF қашықтықты түрлендіреді) Бұл аналитиктің нақты қашықтыққа келуі үшін пайдаланады:

(Жеңіл x дейін ұшу уақыты) / 2

TOF қашықтықты түрлендіреді

Көріп отырғаныңыздай, таймер шам сөніп тұрғанда басталады және ресивер қайтарылатын шамды алған кезде, таймер уақытты қайтарады. Екі рет шегерген кезде «ұшу уақыты» шамы алынды, ал жарық жылдамдығы тұрақты, сондықтан қашықтықты жоғарыдағы формуланы қолдана отырып оңай есептеуге болады. Осылайша, объект бетіне барлық нүктелерді анықтауға болады.

AM толқынының фазалық ауысуын қолданыңыз

Келесі,ТиолТереңдігі мен қашықтықты анықтау үшін шағылысқан жарғының фазалық ауысуын анықтауға арналған үздіксіз толқындарды қолдана алады.

AM толқынының көмегімен фазалық ауысу

Амплитудасын модуляция арқылы ол белгілі жиілігі бар синусоидалы жарық көзін жасайды, детекторға шағылысқан жарғының фазалық ауысуын келесі формула арқылы анықтауға мүмкіндік береді:

Бұл жерде C жарық жылдамдығы (c = 3 × 10 ^ 8 m / s), λ - бұл толқын ұзындығы (λ = 15 м), ал F жиілігі, сенсордың әр нүктесін тереңірек есептеуге болады.

Бұлардың барлығы жарық жылдамдығында жұмыс істеген сайын өте тез орындалады. Сіз қандай датчиктерді өлшей алатын дәл және жылдамдықты елестете аласыз ба? Мысал келтірейін, жарық секундына 300 000 шақырым жылдамдықпен жүруге рұқсат етіңіз, егер объект сізден 5 м қашықтықта жүре берсеңіз, шамадан тыс болса, шамның арасындағы уақыт арасындағы айырмашылық шамамен 33 наноқоқтау, бұл тек 0,000000033 секундқа тең! Апыр-ай! Түсірілген деректер сізге суреттегі әр пиксель үшін дәл 3D сандық өкілдігін береді.

Қолданылған принципке қарамастан, бүкіл сахнаны жарықтандыратын жарық көзіне берілсе, сенсорға барлық нүктелердің тереңдігін анықтауға мүмкіндік береді. Мұндай нәтиже сізге қашықтық картасын ұсынады, онда әр пиксель сахнадағы тиісті нүктеге дейінгі қашықтықты кодтайды. Төменде TOF диапазонының мысалы келтірілген:

Тоқтатылған графиктің мысалы

Енді біз бұл туындаған нәрсені білеміз, неге ол жақсы? Неліктен оны қолдану керек? Олар не үшін жақсы? Уайымдамаңыз, TOF сенсорын қолдануға көптеген артықшылықтар бар, бірақ әрине, кейбір шектеулер бар.

3. Ұшу сенсорларын пайдаланудың артықшылықтары

Дәл және жылдам өлшеу

Ультрадыбыстық немесе лазерлер, ұшу уақытының сенсорлары сияқты қашықтықтан сенсорлармен салыстырғанда, сахнаның 3D бейнесін өте тез жаза алады. Мысалы, Tof камерасы мұны бір рет жасай алады. Тиынды сенсор қысқа уақыт ішінде дәл анықтай алады және ылғалдылық, ауа қысымы мен температурасы әсер етпейді, бұл ішкі және сыртқы пайдалануға жарамды етеді.

Қала қашықтық

TOF сенсорлары лазерлерді қолданғандықтан, олар сонымен қатар ұзақ қашықтықты өлшей алады және жоғары дәлдікпен. TOF сенсорлары икемді, өйткені олар барлық пішіндер мен өлшемдердің жақын және алыс нысандарын анықтай алады.

Сондай-ақ, сіз оңтайлы өнімділік үшін жүйенің оптикасын теңшей аласыз, онда сіз қалаған көрініс өрісін алу үшін таратқыш пен қабылдағыш түрлері мен линзаларын таңдай аласыз.

Қауіпсіздік

Лазерден уайымдадыТиолСенсор сіздің көзіңізге зиян тигізеді ме? уайымдама! Көптеген TOF сенсорлары қазір жарық көзі ретінде төмен қуатты инфрақызыл лазерді қолданады және оны модуляцияланған импульстармен басқарады. Сенсор адамның көзіне қауіпсіз екенін қамтамасыз ету үшін 1-сыныптың лазерлік қауіпсіздігінің стандарттарына сәйкес келеді.

Құны тиімді

Басқа 3D тереңдік диапазонымен салыстырғанда құрылымдалған жарық камера жүйелері немесе лазерлік диапазонферлер, TOF датчиктері олармен салыстырғанда әлдеқайда арзан.

Осы шектеулерге қарамастан, TOF әлі де өте сенімді және 3D ақпаратын түсірудің өте жылдам әдісі болып табылады.

4. Таулы шектеулер

Тиінің көптеген артықшылықтары болса да, оның шектеулері де бар. Тауқтықтың кейбір шектеулеріне мыналар кіреді:

• Шашыраңқы жарық

Егер өте ашық беттер сіздің TOF сенсорыңызға өте жақын болса, олар ресиверге тым көп шашыратып, артефактілер мен қалаусыз шағылысулар жасауы мүмкін, өйткені сіздің TOF сенсорыңыз тек өлшеу дайын болғаннан кейін ғана пайда болуы керек.

• Бірнеше ойлар

TOF датчиктерін бұрыштар мен концерт пішіндерінде қолданған кезде, олар қажетсіз көріністерді тудыруы мүмкін, өйткені жарық бірнеше рет сөніп, өлшеуді бұрмалай алады.

• Қоршаған орта

Тиынды камераны ашық күн сәулесінде ашық күн сәулесінде пайдалану ашық жерде оңай қолданылуы мүмкін. Бұл күн сәулесінің жоғары қарқындылығына байланысты, сенсор пикселдерінің тез қаныққанын тудырады, бұл заттың нақты жарығын анықтауға мүмкіндік береді.

• Қорытынды

TOF сенсорлары жәнеТаулы объективәр түрлі қосымшаларда қолдануға болады. 3D картографиясынан, кешіру, кедергілер, өздігінен келе жатқан автомобильдер, ауыл шаруашылығы, робототехника, робототехника, жабық навигация, қимыл, объектіні тану, өлшеу, өлшеу, алға жылжу! Тоқтату технологиясының қосымшалары шексіз.

Сіз бізбен TOF линзаларының кез-келген қажеттіліктері үшін хабарласа аласыз.

Chuang Optoelectronics тамаша визуалды бренд құру үшін жоғары ажыратымдылығы жоғары оптикалық линзаларға назар аударады

Chuang optoelectronics енді әр түрлі шығардыЛинзалармысалы:

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