Quid est Sensorium Temporis Volatus (ToF)?

1. Quid est sensorium temporis volatus (ToF)?

Quid est camera temporis volatus? Estne camera quae volatus aeroplani capit? Num aliquid cum aeroplanis an aeroplanis commune habet? Immo, longe abest!

ToF est mensura temporis quod obiectum, particula vel unda requirit ad spatium percurrendum. Sciebasne systema sonarium vespertilionis operari? Systema temporis volatus simile est!

Multa genera sensorum temporis volatus sunt, sed pleraque sunt camerae temporis volatus et scrutatores laserici, qui technologiam lidar (detectio et mensura lucis) appellatam utuntur ad profunditatem variorum punctorum in imagine metiendam, eam luce infrarubra illuminando.

Data per sensoria ToF generata et capta perutilia sunt, cum detectionem pedestrium, authenticationem usorum secundum lineamenta facialia, mappationem ambitus per algorithmos SLAM (simultaneous localization and mapping), et alia praebere possint.

Hoc systema revera late in robotis, curribus automatis, et etiam nunc in instrumento mobili tuo adhibetur. Exempli gratia, si Huawei P30 Pro, Oppo RX17 Pro, LG G8 ThinQ, et cetera uteris, telephonum tuum cameram ToF habet!

 Tempus-Volatus-01

Camera ToF

2. Quomodo sensorium temporis volatus operatur?

Nunc, breviter introductionem de eo quid sensorium temporis volatus sit et quomodo operetur dare velimus.

ToFSensoria minima radiis lasericis utuntur ad lucem infrarubram emittendam, qua lux inde orta a quolibet obiecto repercutitur et ad sensorem redit. Sensorium, secundum differentiam temporis inter emissionem lucis et reditum ad sensorem postquam ab obiecto reflexa est, distantiam inter obiectum et sensorem metiri potest.

Hodie, duas vias explorabimus quibus ToF tempore itineris utitur ad distantiam et profunditatem determinandam: utendo pulsibus temporalibus, et utendo mutatione phasis undarum amplitudine modulatarum.

Pulsibus temporatis utere

Exempli gratia, operatur illuminando scopum lasere, deinde lucem reflexam scrutatore metiendo, et deinde celeritate lucis utendo ad distantiam obiecti extrapolam ut accurate distantiam percursam computet. Praeterea, differentia in tempore reditus laseris et longitudine undae deinde adhibetur ad accuratam repraesentationem digitalem tridimensionalem et lineamenta superficialia scopi facienda, et singula eius lineamenta visualiter delineanda.

Ut supra videre potes, lux laserica emittitur et deinde ab obiecto ad sensorem repercutitur. Cum tempore reditus laserici, camerae ToF distantias accurate metiri possunt intra breve tempus, data celeritate lucis. (ToF in distantiam convertitur) Haec est formula quam analysta utitur ad distantiam exactam obiecti perveniendam:

(celeritas lucis × tempus volatus) / 2

Tempus-Volatus-02

ToF in distantiam convertitur

Ut videre potes, horologium incipiet dum lux extincta est, et cum receptor lucem reditum accipit, horologium tempus reddet. Cum bis subtrahitur, "tempus volatus" lucis obtinetur, et celeritas lucis constans est, ita distantia facile calculari potest formula supra scripta utens. Hoc modo, omnia puncta in superficie obiecti determinari possunt.

Utere mutatione phasis undae AM

Deinde,ToFetiam undas continuas ad detegendam mutationem phasis lucis reflexae ad profunditatem et distantiam determinandas uti potest.

Tempus-Volatus-03 

Mutatio phasis utens unda AM

Modulando amplitudinem, fontem lucis sinusoidalem cum frequentia nota creat, quod detectori permittit ut mutationem phasis lucis reflexae hac formula determinet:

Ubi c est celeritas lucis (c = 3 × 10^8 m/s), λ est longitudo undae (λ = 15 m), et f est frequentia, unumquodque punctum in sensore facile in profundum calculari potest.

Haec omnia celerrime fiunt dum celeritate lucis laboramus. Potesne imaginari quanta praecisione et celeritate sensoria metiri possint? Exemplum afferam: lux celeritate trecentorum milium chiliometrorum per secundum iter facit; si res quinque metra a te distat, differentia temporis inter lucem e camera exeuntem et redeuntem circiter triginta tria nanosecunda est, quod tantum 0.000000033 secundis aequivalet! Vah! Nedum, data capta tibi accuratam repraesentationem digitalem tridimensionalem pro omni pixello in imagine dabunt.

Quocumque principio adhibito, fonte lucis proviso qui totam scaenam illuminat, sensori permittitur profunditatem omnium punctorum determinare. Tale resultat tabulam distantiarum praebet ubi quisque pixel distantiam ad punctum correspondens in scaena indicat. Exemplum graphi distantiae ToF sequitur:

Tempus-Volatus-04

Exemplum graphi spatii ToF

Nunc, cum scimus ToF operari, cur bonum est? Cur eo utendum est? Ad quid prosunt? Nolite solliciti esse, multae sunt utilitates sensori ToF utendo, sed scilicet quaedam limitationes sunt.

3. Commoda usus sensorum temporis volatus

Mensura accurata et celeris

Comparata cum aliis sensoribus distantiae, ut ultrasonis vel laseribus, sensoria temporis volatus imaginem tridimensionalem scenae celerrime componere possunt. Exempli gratia, camera ToF hoc semel tantum facere potest. Non solum hoc, sed sensor ToF res accurate detegere potest brevi tempore nec ab humiditate, pressione aeris et temperatura afficitur, quod eum aptum reddit ad usum tam interiorem quam exteriorem.

longa distantia

Cum sensoria ToF laseribus utantur, etiam longas distantias et intervalla magna cum accuratione metiri possunt. Sensoria ToF flexibilia sunt quia res propinquas et remotas omnium formarum et magnitudinum detegere possunt.

Flexibile etiam est, eo sensu quod optica systematis ad optimam efficaciam accommodare potes, ubi genera transmissoris et receptoris necnon lentes eligere potes ut desideratum campum visionis obtineas.

Salus

Sollicitus ne laser exToFNum sensorium oculis tuis laedet? Noli solliciti esse! Multi sensores ToF nunc laserem infrarubrum parvae potentiae ut fontem lucis utuntur et eum impulsibus modulatis impellunt. Sensorium normas salutis laseris Classis 1 implet ut tutum sit oculis humanis.

sumptibus efficax

Collatis cum aliis technologis perscrutationis profunditatis tridimensionalis, ut systematibus camerarum lucis structuratae vel telemetris lasericis, sensoria ToF multo viliora sunt comparata cum illis.

Quamquam his omnibus limitibus, ToF adhuc valde fidus est et methodus celerrima ad informationem tridimensionalem capiendam.

4. Limitationes ToF

Quamquam ToF multa commoda habet, etiam limitationes habet. Inter limitationes ToF sunt hae:

  • Lux dispersa

Si superficies perclarissimae sensori tuo ToF proximae sunt, nimium lucis in receptorem tuum dispergere et artefacta ac reflexiones non desideratas creare possunt, cum sensorium tuum ToF lucem reflectere tantum debeat postquam mensura parata est.

  • Reflexiones multiplices

Cum sensoria ToF in angulis et formis concavis adhibentur, reflexiones non gratas efficere possunt, cum lux multipliciter repercuti possit, mensuram distorquens.

  • Lux ambientis

Usus camerae ToF sub luce solis clarae extra aedes difficilem reddere potest. Hoc ob magnam solis intensitatem fit, quae pixeles sensoris celeriter saturari facit, ita ut lux ipsa ab obiecto reflexa detegatur impossibile sit.

  • Conclusio

Sensoria ToF etLens ToFIn variis applicationibus adhiberi potest. A mappis tridimensionalibus, automatione industriali, detectione impedimentorum, curribus automatis, agricultura, robotica, navigatione interiori, recognitione gestuum, perscrutatione obiectorum, mensuris, vigilantia ad realitatem augmentatam! Applicationes technologiae ToF infinitae sunt.

Nobiscum contactum facere potes si quaslibet necessitates lentium ToF habes.

Chuang An Optoelectronics in lentibus opticis altae definitionis operam dat ut perfectam notam visualem creet.

Chuang An Optoelectronics nunc varietatem produxitLentes TOFqualia sunt:

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


Tempus publicationis: XVII Kalendas Decembres, anno MMXXII