1. Што е сензор за време на летот (TOF)?

Што е камера за време на летот? Дали е тоа камерата што го доловува летот на авионот? Дали има врска со авиони или авиони? Па, тоа е всушност долг пат!

TOF е мерка на времето што е потребно за некој предмет, честички или бран да патуваат на растојание. Дали знаевте дека системот за сонар на лилјак работи? Системот за време на летот е сличен!

Постојат многу видови на сензори за време на летот, но повеќето се камери за време на летот и ласерски скенери, кои користат технологија наречена liDAR (откривање на светлина и опсег) за мерење на длабочината на разни точки на слика со тоа што ќе ја сјае со инфрацрвена светлина.

Податоците генерирани и заробени со употреба на сензори TOF се многу корисни бидејќи може да обезбеди откривање на пешаците, автентикација на корисникот заснована на карактеристики на лицето, мапирање на животната средина со употреба на алгоритми SLAM (истовремена локализација и мапирање) и многу повеќе.

Овој систем е всушност широко користен во роботи, автомобили што се возат, па дури и сега вашиот мобилен уред. На пример, ако користите Huawei P30 Pro, Oppo RX17 Pro, LG G8 Thinq, итн., Вашиот телефон има TOF камера!

Камера TOF

2. Како работи сензорот за време на летот?

Сега, би сакале да дадеме краток вовед за тоа што е сензорот за време на летот и како работи.

ТофСензорите користат мали ласери за да испуштаат инфрацрвена светлина, каде што добиената светлина отскокнува од кој било предмет и се враќа во сензорот. Врз основа на временската разлика помеѓу емисијата на светлината и враќањето на сензорот откако ќе се рефлектира од предметот, сензорот може да го измери растојанието помеѓу предметот и сензорот.

Денес, ќе истражиме 2 начини како TOF го користи времето за патување за да одреди растојание и длабочина: користејќи пулсирања на тајмингот и користење на фази на менување на амплитудни модулирани бранови.

Користете временски пулси

На пример, работи со осветлување на целта со ласер, а потоа мерење на рефлектираната светлина со скенер, а потоа со употреба на брзината на светлината за да се екстраполира растојанието на предметот за прецизно да се пресмета поминато растојание. Покрај тоа, разликата во времето за враќање на ласерот и брановата должина се користи за да се направи точна дигитална 3Д застапеност и карактеристики на површината на целта и визуелно ги мапира нејзините индивидуални карактеристики.

Како што можете да видите погоре, ласерската светлина е испукана и потоа отскокнувајте го предметот назад кон сензорот. Со времето за враќање на ласерот, камерите TOF можат да мерат точни растојанија за краток временски период со оглед на брзината на светло патување. (TOF се претвора во растојание) Ова е формулата што ја користи аналитичарот за да дојде до точното растојание на објектот:

(Брзина на светло x Време на лет) / 2

TOF се претвора во далечина

Како што можете да видите, тајмерот ќе започне додека светлото е исклучено, а кога приемникот ќе ја прими светлото за враќање, тајмерот ќе го врати времето. Кога се одзема двапати, се добива „времето на летот“ на светлината, а брзината на светлината е константна, така што растојанието може лесно да се пресмета со помош на формулата погоре. На овој начин, сите точки на површината на предметот можат да се утврдат.

Користете ја фазата на промена на бранот AM

Следно,Тофисто така може да користи континуирани бранови за да ја открие фазата на промена на рефлектираната светлина за да се утврди длабочината и растојанието.

Промена на фази со употреба на бран AM

Со модулирање на амплитудата, создава синусоиден извор на светлина со позната фреквенција, дозволувајќи му на детекторот да ја утврди фазата на промена на рефлектираната светлина користејќи ја следната формула:

каде c е брзината на светлината (C = 3 × 10^8 m/s), λ е бранова должина (λ = 15 m), а f е фреквенцијата, секоја точка на сензорот може лесно да се пресмета во длабочина.

Сите овие работи се случуваат многу брзо додека работиме со брзина на светлината. Можете ли да ја замислите прецизноста и брзината со кои сензори можат да ги измерат? Дозволете ми да дадам пример, светлосни патувања со брзина од 300.000 километри во секунда, ако некој предмет е оддалечен 5 метри од вас, временската разлика помеѓу светлината што ја остава камерата и враќањето е околу 33 наносекунди, што е еквивалентно на 0.000000033 секунди! Леле! Да не спомнувам, заробените податоци ќе ви дадат точна 3Д дигитална претстава за секој пиксел на сликата.

Без оглед на користениот принцип, обезбедување на извор на светлина што ја осветлува целата сцена му овозможува на сензорот да ја утврди длабочината на сите точки. Таквиот резултат ви дава мапа на растојание каде секој пиксел го кодира растојанието до соодветната точка на сцената. Следното е пример за графиконот TOF опсег:

Пример за графикон на опсег TOF

Сега кога знаеме дека ТОФ работи, зошто е добро? Зошто да го користиме? За што се тие добри? Не грижи се, има многу предности за користење на сензор за ТОФ, но секако има некои ограничувања.

3. Придобивките од користењето на сензорите за време на летот

Точно и брзо мерење

Во споредба со другите сензори за далечина, како што се ултразвук или ласери, сензорите за време на летот се во можност многу брзо да состават 3Д-слика на една сцена. На пример, камерата TOF може да го направи ова само еднаш. Не само тоа, сензорот TOF е во состојба точно да открие предмети за кратко време и не е под влијание на влажноста, притисокот на воздухот и температурата, што го прави погоден и за внатрешна и за надворешна употреба.

долга далечина

Бидејќи сензорите TOF користат ласери, тие исто така се способни да мерат долги растојанија и опсези со голема точност. Сензорите на TOF се флексибилни затоа што можат да детектираат близу и далеку предмети од сите форми и големини.

Исто така е флексибилно во смисла на тоа дека сте во можност да ја прилагодите оптиката на системот за оптимални перформанси, каде што можете да ги изберете типовите и леќите на предавателот и приемниците за да го добиете посакуваното видно поле.

Безбедност

Загрижен дека ласерот одТофСензорот ќе ви ги повреди очите? Не грижи се! Многу сензори TOF сега користат инфрацрвен ласер со мала моќност како извор на светлина и го возат со модулирани пулсирања. Сензорот ги исполнува стандардите за безбедност на ласерската класа 1 за да се обезбеди дека е безбеден за човечкото око.

Ефективно

Во споредба со другите технологии за скенирање на опсег на 3Д длабочина, како што се структурирани системи на светлосна камера или ласерски опсези, сензорите TOF се многу поевтини во споредба со нив.

И покрај сите овие ограничувања, TOF е сè уште многу сигурен и многу брз метод за снимање на 3Д информации.

4. Ограничувања на тоф

Иако ТОФ има многу придобивки, тој исто така има ограничувања. Некои од ограничувањата на TOF вклучуваат:

• Расфрлана светлина

Ако многу светли површини се многу блиску до вашиот сензор TOF, тие може да распрснат премногу светлина во вашиот приемник и да создадат артефакти и несакани рефлексии, бидејќи вашиот сензор TOF треба само да ја одрази светлината откако мерењето е подготвено.

• Повеќекратни рефлексии

Кога користите TOF сензори на агли и конкавни форми, тие можат да предизвикаат несакани рефлексии, бидејќи светлината може да отскокнува повеќе пати, искривувајќи го мерењето.

• Амбиентална светлина

Користењето на камерата TOF на отворено на светла сончева светлина може да ја отежне употребата на отворено. Ова се должи на високиот интензитет на сончева светлина, предизвикувајќи брзо заситување на сензорите, што го прави невозможно да се открие вистинската светлина што се рефлектира од предметот.

• Заклучокот

TOF сензори иЛеќи на тофможе да се користи во најразлични апликации. Од 3Д мапирање, индустриска автоматизација, откривање на пречки, автомобили што се возат, земјоделство, роботика, навигација во затворен простор, препознавање на гестови, скенирање на предмети, мерења, надзор до зголемена реалност! Апликациите на TOF технологијата се бесконечни.

Можете да контактирате со нас за какви било потреби на леќи TOF.

Чуанг Оптоелектроника се фокусира на оптички леќи со висока дефиниција за да создаде совршен визуелен бренд

Чуанг Оптоелектроника сега произведе различниЛеќи за тофкако што се:

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