一, Inona ny fotoana fakan-tsary sidina?

Ny fakan-tsary Time-of-Flight (ToF) dia karazana teknôlôjia fandrefesana ny halalin'ny fakan-tsary sy ny zavatra eo amin'ny sehatra amin'ny fampiasana ny fotoana iainan'ny hazavana mankany amin'ireo zavatra ireo ary miverina amin'ny fakantsary. Matetika izy ireo no ampiasaina amin'ny fampiharana isan-karazany toy ny zava-misy mitombo, robotika, scan 3D, fanekena fihetsika, sy ny maro hafa.

ToF fakan-tsarymiasa amin'ny alalan'ny famoahana famantarana mazava, matetika infrarouge, ary fandrefesana ny fotoana ilain'ny famantarana mba hiverina rehefa avy namely zavatra eo amin'ny sehatra. Ity fandrefesana fotoana ity dia ampiasaina amin'ny kajy ny halavirana amin'ireo zavatra, mamorona sarintany lalina na fanehoana 3D ny sehatra.

Ny fotoan'ny fakantsary sidina

Raha ampitahaina amin'ny teknolojian'ny fandrefesana lalina toy ny hazavana voarafitra na fahitana stereo, ny fakan-tsary ToF dia manome tombony maro. Izy ireo dia manome fampahalalana lalina amin'ny fotoana tena izy, manana endrika tsotra, ary afaka miasa amin'ny toe-jiro isan-karazany. Ny fakan-tsary ToF koa dia mirindra ary azo ampidirina amina fitaovana kely kokoa toy ny finday, takelaka ary fitaovana azo ampiasaina.

Ny fampiharana ny fakan-tsary ToF dia samihafa. Amin'ny zava-misy mitombo, ny fakantsary ToF dia afaka mamantatra tsara ny halalin'ny zavatra ary manatsara ny maha-zava-misy ny zavatra virtoaly napetraka ao amin'ny tontolo tena izy. Ao amin'ny robotika, ahafahan'ny robot mahita ny manodidina azy sy mamakivaky ireo sakana amin'ny fomba mahomby kokoa. Amin'ny fitarafana 3D, ny fakan-tsary ToF dia afaka maka haingana ny jeometrian'ny zavatra na ny tontolo iainana ho an'ny tanjona isan-karazany toy ny zava-misy virtoaly, lalao, na fanontana 3D. Izy ireo koa dia ampiasaina amin'ny fampiharana biometrika, toy ny famantarana ny tarehy na ny famantarana ny fihetsika amin'ny tanana.

二,Ireo singa amin'ny fotoanan'ny fakantsary sidina

Fakan-tsary Time-of-Flight (ToF).ahitana singa fototra maromaro miara-miasa mba ahafahana mamantatra ny halalin'ny fandrefesana ny halavirana. Ny singa manokana dia mety miovaova arakaraka ny famolavolana sy ny mpanamboatra, fa ireto ny singa fototra hita matetika amin'ny rafitra fakan-tsary ToF:

Loharano hazavana:

Ny fakan-tsary ToF dia mampiasa loharanom-pahazavana mba hamoahana famantarana mazava, matetika amin'ny endrika hazavana infrarouge (IR). Ny loharanom-pahazavana dia mety ho LED (Light-Emitting Diode) na laser diode, arakaraka ny famolavolana ny fakantsary. Mandeha mankany amin'ireo zavatra eo amin'ny sehatra ny hazavana mivoaka.

Optika:

Ny lens dia manangona ny hazavana hita taratra ary maka sary ny tontolo iainana eo amin'ny sarin'ny sary (array plane focal). Ny sivana band-pass optika dia mandalo ny hazavana mitovy amin'ny halavan'ny onjam-pahazavana. Izany dia manampy amin'ny fanafoanana ny hazavana tsy misy dikany ary mampihena ny tabataba.

Famantarana sary:

Ity no fon'ny fakantsary TOF. Ny piksel tsirairay dia mandrefy ny fotoana nalehan'ny hazavana nandehanany avy ao amin'ny tarika mpanazava (lasa na LED) mankany amin'ilay zavatra ary miverina any amin'ny laharan'ny fiaramanidina.

Circuitry ara-potoana:

Mba handrefesana tsara ny fotoanan'ny sidina, dia mila circuitry famendrom-potoana mazava tsara ny fakan-tsary. Ity circuitry ity dia mifehy ny famotsorana ny famantarana mazava ary mamantatra ny fotoana ilain'ny hazavana mankany amin'ireo zavatra ary miverina any amin'ny fakantsary. Izy io dia mampifanaraka ny fizotran'ny famoahana sy ny fitiliana mba hiantohana ny fandrefesana halavirana marina.

Modulation:

SASANYToF fakan-tsaryampidiro ny teknika modulation hanatsarana ny fahamendrehana sy ny hamafin'ny fandrefesana lavitra. Ireo fakan-tsary ireo dia manova ny famantarana hazavana mivoaka miaraka amin'ny lamina manokana na matetika. Ny modulation dia manampy amin'ny fanavahana ny hazavana mivoaka amin'ny loharano hafa amin'ny hazavana manodidina ary manatsara ny fahafahan'ny fakantsary manavaka ireo zavatra samihafa eo amin'ny sehatra.

Algorithm kajy lalina:

Mba hamadihana ny fandrefesana ny fotoanan'ny sidina ho fampahalalana lalina, ny fakan-tsary ToF dia mampiasa algorithm raitra. Ireo algorithm ireo dia manadihady ny angon-drakitra voaray avy amin'ny photodetector ary manao kajy ny elanelana misy eo amin'ny fakantsary sy ny zavatra ao amin'ny sehatra. Ny algorithm kajy lalina dia matetika misy fanonerana ny anton-javatra toy ny hafainganam-pandehan'ny hazavana, ny fotoana famalian'ny sensor, ary ny fitsabahana amin'ny hazavana manodidina.

Famoahana angona lalina:

Rehefa vita ny kajy lalina, ny fakan-tsary ToF dia manome vokatra angona lalina. Ity vokatra ity dia mety maka endrika sarintany lalina, rahona teboka, na fanehoana 3D ny sehatra. Ny angon-drakitra lalina dia azo ampiasaina amin'ny fampiharana sy rafitra ahafahan'ny fiasa isan-karazany toy ny fanaraha-maso ny zavatra, ny zava-misy mitombo, na ny fitetezana robotika.

Zava-dehibe ny manamarika fa ny fampiharana manokana sy ny singa amin'ny fakan-tsary ToF dia mety tsy mitovy amin'ny mpanamboatra sy modely samihafa. Ny fandrosoana amin'ny teknolojia dia mety hampiditra endri-javatra fanampiny sy fanatsarana mba hanatsarana ny fampisehoana sy ny fahaizan'ny rafitra fakan-tsary ToF.

三, Applications

Fampiharana fiara

Fakan-tsary mandritra ny sidinadia ampiasaina amin'ny asa fanampiana sy fiarovana ho an'ny fampiharana fiara mandroso toy ny fiarovana ny mpandeha an-tongotra mavitrika, ny fisavana mialoha ary ny fampiharana an-trano toy ny fisavana ivelan'ny toerana (OOP).

Ny fampiharana ny fakan-tsary ToF

Fifandraisana amin'ny milina olombelona sy lalao

As fakan-tsary amin'ny fotoana sidinamanome sary lavitra amin'ny fotoana tena izy, mora ny manara-maso ny fihetsiky ny olombelona. Izany dia mamela fifandraisana vaovao amin'ny fitaovana mpanjifa toy ny fahitalavitra. Ny lohahevitra iray hafa dia ny fampiasana ity karazana fakan-tsary ity hifaneraserana amin'ny lalao amin'ny fampiononana lalao video. Ny sensor Kinect andiany faharoa izay nampidirina tamin'ny console Xbox One tany am-boalohany dia nampiasa fakan-tsary mandeha amin'ny sidina ho an'ny fakana sary, izay ahafahana mifandray amin'ny mpampiasa voajanahary sy ny lalao. fampiharana mampiasa ny fahitan'ny solosaina sy ny teknika famantarana ny fihetsika.

Ny Creative sy Intel koa dia manome karazana fakan-tsarimihetsika mifanentana amin'ny fotoanan'ny sidina ho an'ny lalao, ny Senz3D mifototra amin'ny fakan-tsary DepthSense 325 an'ny Softkinetic. Ny Infineon sy PMD Technologies dia ahafahan'ny fakan-tsary 3D mitambatra kely ho an'ny fanaraha-maso akaiky ny fitaovana mpanjifa toy ny PC sy solosaina finday rehetra (Picco flexx sy Picco monstar cameras).

Ny fampiharana ny fakan-tsary ToF amin'ny lalao

Fakan-tsary smartphone

Ny finday avo lenta maromaro dia misy fakan-tsary mandritra ny sidina. Ireo dia ampiasaina indrindra hanatsarana ny kalitaon'ny sary amin'ny fanomezana ny lozisialy fakan-tsary miaraka amin'ny fampahafantarana momba ny aloha sy ny lamosina. Ny finday voalohany nampiasa teknolojia toy izany dia ny LG G3, navoaka tamin'ny fiandohan'ny taona 2014.

Ny fampiharana ny fakan-tsary ToF amin'ny finday

Fandrefesana sy fahitana milina

Ny fampiharana hafa dia asa fandrefesana, ohatra amin'ny haavon'ny famenoana amin'ny silos. Amin'ny fahitan'ny milina indostrialy, ny fakan-tsary amin'ny fotoana sidina dia manampy amin'ny fanasokajiana sy hitadiavana zavatra hampiasain'ny robots, toy ny zavatra mandalo amin'ny conveyor. Ny fanaraha-maso ny varavarana dia afaka manavaka mora foana ny biby sy ny olona tonga eo am-baravarana.

Robotika

Fampiasana hafa amin'ireo fakan-tsary ireo ny sehatry ny robotika: Ny robots finday dia afaka manangana sarintanin'ny manodidina azy haingana dia haingana, ahafahany misoroka ny sakana na manaraka olona mitarika. Satria tsotra ny kajy halavirana, dia kely ihany ny herin'ny kajy ampiasaina. Satria ireo fakan-tsary ireo dia azo ampiasaina handrefesana ny halaviran-dalana, ny ekipa ho an'ny FIRST Robotics Competition dia fantatra fa mampiasa ireo fitaovana ho an'ny fanao tsy miankina.

Topografia ny tany

ToF fakan-tsarydia nampiasaina mba hahazoana modely nomerika momba ny haavon'ny tany, ho an'ny fianarana momba ny geomorphologie.

Ny fampiharana ny fakan-tsary ToF amin'ny geomorphology