1. Inona no atao hoe sensor time-of-flight (ToF)?

Inona no atao hoe fakan-tsary mandritra ny sidina? Ny fakan-tsary ve no maka ny sidin'ny fiaramanidina? Misy ifandraisany amin'ny fiaramanidina na fiaramanidina ve izany? Eny ary, raha ny marina, dia lavitra!

Ny ToF dia fandrefesana ny fotoana ilain'ny zavatra, poti na onja iray handeha lavitra. Fantatrao ve fa miasa ny rafitra fanamafisam-peo an'ny ramanavy? Mitovy ny rafitra fotoanan'ny sidina!

Misy karazany maro ny sensor amin'ny fotoanan'ny sidina, fa ny ankamaroany dia fakan-tsarimihetsika sy scanner laser, izay mampiasa teknolojia antsoina hoe lidar (famantarana ny hazavana sy ny elanelana) handrefesana ny halalin'ny teboka isan-karazany amin'ny sary amin'ny famirapiratana azy. miaraka amin'ny hazavana infrarouge.

Tena ilaina tokoa ny angon-drakitra vokarina sy alaina amin'ny alàlan'ny sensor ToF satria afaka manome fizahana mpandeha an-tongotra, fanamarinana ny mpampiasa mifototra amin'ny endri-tarehy, sarintany ny tontolo iainana amin'ny alàlan'ny algorithm SLAM (simultaneous localization and mapping), sy ny maro hafa.

Ity rafitra ity dia tena ampiasaina betsaka amin'ny robots, fiara mitondra tena, ary na dia amin'izao fotoana izao aza ny findainao. Ohatra, raha mampiasa Huawei P30 Pro, Oppo RX17 Pro, LG G8 ThinQ, sns ianao, dia manana fakantsary ToF ny findainao!

Fakan-tsary ToF

2. Ahoana no fiasan'ny sensor fotoanan'ny sidina?

Ankehitriny, tianay ny hanome fampahafantarana fohy momba ny atao hoe sensor fotoanan'ny sidina sy ny fomba fiasany.

ToFNy sensor dia mampiasa laser bitika mba hamoahana hazavana infrarouge, izay misy ny hazavana mivoaka amin'ny zavatra rehetra ary miverina any amin'ny sensor. Mifototra amin'ny fahasamihafan'ny fotoana eo amin'ny famoahana ny hazavana sy ny fiverenana amin'ny sensor aorian'ny taratry ny zavatra, ny sensor dia afaka mandrefy ny halaviran'ny zavatra sy ny sensor.

Androany dia hijery fomba 2 ny fomba ampiasain'ny ToF hamaritana ny halavirana sy ny halalin'ny ToF: amin'ny alàlan'ny pulses ara-potoana, ary amin'ny fampiasana ny fifindran'ny onjam-pamokarana amplitude.

Ampiasao ny pulses ara-potoana

Ohatra, miasa amin'ny alalan'ny fandrefesana ny lasibatra amin'ny laser izy, avy eo mandrefy ny tara-pahazavana amin'ny scanner, ary avy eo mampiasa ny hafainganan'ny hazavana mba handinihana ny halaviran'ilay zavatra mba kajy tsara ny halaviran-dalana. Ho fanampin'izay, ny fahasamihafan'ny fotoana fiverenan'ny laser sy ny halavan'ny onjam-pamokarana dia ampiasaina mba hanaovana fanehoana 3D nomerika marina sy ny endriky ny endrik'ilay kendrena, ary sarintany an-tsary ny endri-javatra tsirairay.

Araka ny hitanao etsy ambony, ny taratra laser dia alefa ary avy eo dia mitsambikina avy eo amin'ilay zavatra miverina mankany amin'ny sensor. Miaraka amin'ny fotoana fiverenan'ny laser, ny fakantsary ToF dia afaka mandrefy ny halavirana marina ao anatin'ny fotoana fohy noho ny hafainganam-pandehan'ny hazavana. (ToF miova ho halavirana) Ity no rôle ampiasain'ny mpandinika mba hahatongavana amin'ny halaviran'ny zavatra iray:

(hafainganan'ny hazavana x fotoanan'ny sidina) / 2

ToF niova ho lavitra

Araka ny hitanao dia hanomboka ny fameram-potoana rehefa maty ny jiro, ary rehefa mahazo ny jiro miverina ny mpandray dia hamerina ny fotoana ny fameram-potoana. Rehefa misintona indroa dia azo ny "fotoana sidina" amin'ny hazavana, ary ny hafainganam-pandehan'ny hazavana dia tsy miova, noho izany dia azo atao mora foana ny halavirana amin'ny fampiasana ny raikipohy etsy ambony. Amin'izany fomba izany, dia azo faritana ny teboka rehetra eo amin'ny velaran'ilay zavatra.

Ampiasao ny fiovan'ny dingana amin'ny onja AM

Manaraka, nyToFdia afaka mampiasa onja mitohy ihany koa mba hamantarana ny fiovaovan'ny dingan'ny hazavana hita taratra mba hamaritana ny halaliny sy ny halavirana.

Famindrana dingana mampiasa onja AM

Amin'ny alàlan'ny fanodinana ny amplitude, dia mamorona loharanom-pahazavana sinusoidal miaraka amin'ny fahita mahazatra, mamela ny mpitsikilo hamaritana ny fifindran'ny hazavana hita taratra amin'ny alàlan'ny formula manaraka:

izay ny c dia ny hafainganan'ny hazavana (c = 3 × 10^8 m/s), ny λ dia ny halavan'ny onjam-peo (λ = 15 m), ary ny f ny frequences, ny teboka tsirairay eo amin'ny sensor dia mora kajy amin'ny halaliny.

Mitranga haingana be ireo zavatra rehetra ireo rehefa miasa amin'ny hafainganan'ny hazavana isika. Azonao sary an-tsaina ve ny fahamendrehana sy ny hafainganam-pandeha azon'ny sensor? Mamelà ahy ohatra, mandeha amin'ny hafainganam-pandeha 300.000 kilometatra isan-tsegondra ny hazavana, raha 5m miala aminao ny zavatra iray, dia eo amin'ny 33 nanosegondra ny elanelan'ny hazavana miala amin'ny fakan-tsary sy miverina, izay mitovy amin'ny 0.000000033 segondra monja! Oay! Tsy lazaina intsony, ny angon-drakitra voasambotra dia hanome anao fanehoana nomerika 3D marina ho an'ny piksel tsirairay amin'ny sary.

Na inona na inona fitsipika ampiasaina, manome loharanom-pahazavana izay manazava ny sehatra manontolo dia ahafahan'ny sensor hamaritra ny halalin'ny teboka rehetra. Ny vokatra toy izany dia manome anao sarintany lavitra izay ny pixel tsirairay no mamadika ny halavirana mankany amin'ny teboka mifanandrify amin'ny sehatra. Ity manaraka ity dia ohatra iray amin'ny kisary ToF:

Ohatra iray amin'ny kisary ToF

Fantatray izao fa miasa ny ToF, nahoana no tsara? Nahoana no ampiasaina? Inona no mahasoa azy ireo? Aza manahy fa misy tombony maro ny fampiasana sensor ToF, saingy mazava ho azy fa misy fetrany.

3. Ny tombony azo amin'ny fampiasana sensor fotoanan'ny sidina

Fandrefesana marina sy haingana

Raha ampitahaina amin'ny fitaovana fandrefesana lavitra toy ny ultrasound na laser, dia afaka mamorona sary 3D amin'ny sehatra iray ny sensor amin'ny fotoanan'ny sidina. Ohatra, ny fakantsary ToF dia afaka manao izany indray mandeha monja. Tsy vitan'izany fa ny sensor ToF dia afaka mamantatra tsara ny zavatra ao anatin'ny fotoana fohy ary tsy misy fiantraikany amin'ny hamandoana, ny fanerena ny rivotra ary ny mari-pana, ka mety amin'ny fampiasana anatiny sy ivelany.

lavitra

Koa satria mampiasa laser ny sensor ToF, dia afaka mandrefy halavirana sy elanelana amin'ny fahitsiana avo lenta ihany koa izy ireo. Ny sensor ToF dia malefaka satria afaka mamantatra zavatra akaiky sy lavitra amin'ny endrika sy habe rehetra.

Izy io koa dia miovaova amin'ny heviny hoe afaka manamboatra ny optique amin'ny rafitra ianao ho an'ny fampandehanana tsara indrindra, izay ahafahanao misafidy ny karazana mpanentana sy mpandray ary lens mba hahazoana ny sehatry ny fijery irina.

Fiarovana

Natahotra fa ny laser avy amin'nyToFhandratra ny masonao ny sensor? aza manahy! Maro amin'ny ToF sensor izao no mampiasa laser infrarouge ambany hery ho loharanom-pahazavana ary mitondra azy amin'ny pulses modulated. Ny sensor dia mahafeno ny fenitra fiarovana tamin'ny laser Class 1 mba hahazoana antoka fa azo antoka amin'ny mason'olombelona.

lafo vidy

Raha ampitahaina amin'ny teknolojian'ny fitiliana halalin'ny 3D hafa toy ny rafitra fakan-tsarimihetsika maivana na laser rangefinders, ny sensor ToF dia mora kokoa raha oharina amin'izy ireo.

Na dia eo aza ireo fetra rehetra ireo, ny ToF dia mbola tena azo ianteherana sy fomba haingana indrindra amin'ny fakana vaovao 3D.

4. Famerana ny ToF

Na dia manana tombony maro aza ny ToF dia misy fetrany ihany koa. Ny sasany amin'ireo fetran'ny ToF dia misy:

• Fahazavana miparitaka

Raha mifanakaiky amin'ny sensor ToF-nao ny faritra tena mamiratra, dia mety hampiparitaka hazavana be loatra ao amin'ny mpandray anao izy ireo ary hamorona artifact sy fisaintsainana tsy ilaina, satria ny sensor ToF-nao dia tsy mila taratry ny hazavana rehefa vonona ny fandrefesana.

• Fandinihana maro

Rehefa mampiasa sensor ToF amin'ny zorony sy ny endrika miendrika, dia mety hiteraka fisaintsainana tsy ilaina izy ireo, satria mety hitsoaka imbetsaka ny hazavana, ka manodina ny fandrefesana.

• Jiro manodidina

Ny fampiasana ny fakantsary ToF any ivelany amin'ny tara-masoandro mamiratra dia mety hanasarotra ny fampiasana ivelany. Izany dia noho ny hamafin'ny hazavan'ny masoandro ka mahatonga ny pixel sensor ho feno faingana, ka tsy afaka mamantatra ny tena hazavana hita taratra avy amin'ilay zavatra.

• Ny fehin-kevitra

ToF sensor syToF lensazo ampiasaina amin'ny fampiharana isan-karazany. Avy amin'ny Mapping 3D, Automation Industrial, Detection Obstacle, Fiara mitondra tena, Fambolena, Robotika, Fikarohana anatiny, Fanekena fihetsika, Fikarohana zavatra, Fandrefesana, Fanaraha-maso mankany amin'ny zava-misy mitombo! Tsy misy farany ny fampiharana ny teknolojia ToF.

Afaka mifandray aminay ianao raha mila lens ToF.

Chuang An Optoelectronics dia mifantoka amin'ny lantihy optika avo lenta mba hamoronana marika hita maso tonga lafatra

Chuang An Optoelectronics dia namokatra karazanaVidin'ny TOFtoy ny:

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