1. फ्लाइट ऑफ फ्लाइट (टीओएफ) सेन्सर म्हणजे काय?

फ्लाइटचा वेळ कॅमेरा म्हणजे काय? हा कॅमेरा आहे जो विमानाचे उड्डाण कॅप्चर करतो? विमाने किंवा विमानांशी त्याचा काही संबंध आहे का? बरं, खरंच तो खूप लांब आहे!

टीओएफ हे एखाद्या ऑब्जेक्ट, कण किंवा लाटासाठी अंतर प्रवास करण्यासाठी लागणार्‍या वेळेचे एक उपाय आहे. आपल्याला माहित आहे काय की बॅटची सोनार सिस्टम कार्य करते? फ्लाइट ऑफ फ्लाइट सिस्टम समान आहे!

फ्लाइट-ऑफ-फ्लाइट सेन्सरचे बरेच प्रकार आहेत, परंतु बहुतेक वेळ ऑफ-फ्लाइट कॅमेरे आणि लेसर स्कॅनर आहेत, जे प्रतिमांमधील विविध बिंदूंची खोली मोजण्यासाठी लिडर (लाइट डिटेक्शन आणि रेंजिंग) नावाचे तंत्रज्ञान वापरतात. इन्फ्रारेड लाइट सह.

टीओएफ सेन्सरचा वापर करून व्युत्पन्न केलेला आणि कॅप्चर केलेला डेटा खूप उपयुक्त आहे कारण तो पादचारी शोध, चेहर्यावरील वैशिष्ट्यांवर आधारित वापरकर्ता प्रमाणीकरण, एसएलएएम (एकाचवेळी स्थानिकीकरण आणि मॅपिंग) अल्गोरिदम आणि बरेच काही प्रदान करू शकतो.

ही प्रणाली प्रत्यक्षात रोबोट्स, सेल्फ-ड्रायव्हिंग कार आणि आता आपल्या मोबाइल डिव्हाइसमध्ये मोठ्या प्रमाणात वापरली जाते. उदाहरणार्थ, जर आपण हुआवे पी 30 प्रो, ओप्पो आरएक्स 17 प्रो, एलजी जी 8 थिनक इत्यादी वापरत असाल तर आपल्या फोनमध्ये टॉफ कॅमेरा आहे!

एक टॉफ कॅमेरा

2. फ्लाइट-ऑफ-फ्लाइट सेन्सर कसे कार्य करते?

आता, आम्ही फ्लाइट ऑफ फ्लाइट सेन्सर म्हणजे काय आणि ते कसे कार्य करते याचा एक संक्षिप्त परिचय देऊ इच्छितो.

TOFसेन्सर इन्फ्रारेड लाइट उत्सर्जित करण्यासाठी लहान लेसर वापरतात, जेथे परिणामी प्रकाश कोणत्याही वस्तूवरुन खाली उतरतो आणि सेन्सरला परत येतो. प्रकाशाचे उत्सर्जन आणि ऑब्जेक्टद्वारे प्रतिबिंबित झाल्यानंतर सेन्सरकडे परत येणे दरम्यानच्या वेळेच्या फरकावर आधारित, सेन्सर ऑब्जेक्ट आणि सेन्सर दरम्यानचे अंतर मोजू शकतो.

आज, आम्ही अंतर आणि खोली निश्चित करण्यासाठी टीओएफ प्रवासाचा वेळ कसा वापरतो हे 2 मार्ग एक्सप्लोर करू: टायमिंग डाळींचा वापर करून आणि मोठेपणा मॉड्युलेटेड लाटांचे फेज शिफ्टिंग वापरणे.

कालबाह्य डाळी वापरा

उदाहरणार्थ, हे लेसरसह लक्ष्य प्रकाशित करून, नंतर स्कॅनरसह प्रतिबिंबित प्रकाश मोजून आणि नंतर प्रवासाच्या अंतराची अचूक गणना करण्यासाठी ऑब्जेक्टचे अंतर एक्स्ट्रापलेट करण्यासाठी प्रकाशाच्या वेगाचा वापर करून कार्य करते. याव्यतिरिक्त, लेसर रिटर्न टाइम आणि वेव्हलेन्थमधील फरक नंतर अचूक डिजिटल 3 डी प्रतिनिधित्व आणि लक्ष्याच्या पृष्ठभागाची वैशिष्ट्ये तयार करण्यासाठी आणि त्याच्या वैयक्तिक वैशिष्ट्यांचा नकाशे तयार करण्यासाठी वापरला जातो.

जसे आपण वर पाहू शकता, लेसर लाइट बाहेर काढला जातो आणि नंतर ऑब्जेक्टला सेन्सरकडे परत उडी मारतो. लेसर रिटर्न वेळेसह, टॉफ कॅमेरे हलका प्रवासाची गती पाहता अल्प कालावधीत अचूक अंतर मोजण्यास सक्षम आहेत. (टीओएफ अंतरावर रूपांतरित करते) ऑब्जेक्टच्या अचूक अंतरावर पोहोचण्यासाठी विश्लेषक वापरत असलेले हे सूत्र आहे:

(फ्लाइटच्या हलका x वेळेचा वेग) / 2

TOF अंतरावर रूपांतरित करते

जसे आपण पाहू शकता की, प्रकाश बंद असताना टाइमर सुरू होईल आणि जेव्हा रिसीव्हरला रिटर्न लाइट प्राप्त होईल तेव्हा टाइमर वेळ परत करेल. दोनदा वजा करताना, प्रकाशाचा “वेळ” मिळतो आणि प्रकाशाची गती स्थिर असते, म्हणून वरील सूत्राचा वापर करून अंतर सहजपणे मोजले जाऊ शकते. अशा प्रकारे, ऑब्जेक्टच्या पृष्ठभागावरील सर्व बिंदू निश्चित केले जाऊ शकतात.

एएम वेव्हची फेज शिफ्ट वापरा

पुढे, दTOFखोली आणि अंतर निश्चित करण्यासाठी प्रतिबिंबित प्रकाशाची फेज शिफ्ट शोधण्यासाठी सतत लाटा देखील वापरू शकतात.

एएम वेव्ह वापरुन फेज शिफ्ट

मोठेपणा सुधारित करून, हे ज्ञात वारंवारतेसह साइनसॉइडल लाइट स्रोत तयार करते, ज्यामुळे डिटेक्टरला खालील सूत्राचा वापर करून प्रतिबिंबित प्रकाशाची फेज शिफ्ट निश्चित करता येते:

जेथे सी प्रकाशाचा वेग (सी = 3 × 10^8 मीटर/से) आहे, λ ही एक तरंगलांबी (λ = 15 मीटर) आहे आणि एफ ही वारंवारता आहे, सेन्सरवरील प्रत्येक बिंदू सहजपणे खोलीत मोजला जाऊ शकतो.

आम्ही प्रकाशाच्या वेगाने काम करत असताना या सर्व गोष्टी खूप वेगवान होतात. आपण सेन्सर मोजण्यास सक्षम असलेल्या सुस्पष्टता आणि वेगाची कल्पना करू शकता? मी एक उदाहरण देतो, प्रकाश 300,000 किलोमीटरच्या वेगाने प्रवास करतो, जर एखादी वस्तू आपल्यापासून 5 मीटर अंतरावर असेल तर, कॅमेरा सोडणे आणि परत येणे दरम्यानचा वेळ फरक सुमारे 33 नॅनोसेकंद आहे, जो केवळ 0.000000033 सेकंदांच्या समतुल्य आहे! व्वा! उल्लेख करू नका, कॅप्चर केलेला डेटा आपल्याला प्रतिमेतील प्रत्येक पिक्सेलसाठी अचूक 3 डी डिजिटल प्रतिनिधित्व देईल.

वापरलेल्या तत्त्वाची पर्वा न करता, संपूर्ण देखावा प्रकाशित करणारा एक हलका स्त्रोत प्रदान करणे सेन्सरला सर्व बिंदूंची खोली निश्चित करण्यास अनुमती देते. असा परिणाम आपल्याला अंतराचा नकाशा देतो जिथे प्रत्येक पिक्सेल दृश्याच्या संबंधित बिंदूपर्यंत अंतर एन्कोड करतो. खाली टीओएफ श्रेणीच्या आलेखाचे उदाहरण आहे:

टीओएफ श्रेणीच्या आलेखाचे उदाहरण

आता आम्हाला माहित आहे की टीओएफ कार्य करते, ते चांगले का आहे? ते का वापरायचे? ते कशासाठी चांगले आहेत? काळजी करू नका, टीओएफ सेन्सर वापरण्याचे बरेच फायदे आहेत, परंतु नक्कीच काही मर्यादा आहेत.

3. फ्लाइट-ऑफ-फ्लाइट सेन्सर वापरण्याचे फायदे

अचूक आणि वेगवान मोजमाप

अल्ट्रासाऊंड किंवा लेसर सारख्या इतर अंतर सेन्सरच्या तुलनेत, टाइम-ऑफ-फ्लाइट सेन्सर एखाद्या दृश्याची 3 डी प्रतिमा फार लवकर तयार करण्यास सक्षम असतात. उदाहरणार्थ, टीओएफ कॅमेरा हे एकदाच करू शकतो. इतकेच नाही तर, टीओएफ सेन्सर थोड्या वेळात वस्तू अचूकपणे शोधण्यात सक्षम आहे आणि आर्द्रता, हवेचा दाब आणि तापमानामुळे त्याचा परिणाम होत नाही, ज्यामुळे ते घरातील आणि मैदानी वापरासाठी योग्य आहे.

लांब अंतर

टीओएफ सेन्सर लेसर वापरत असल्याने, ते उच्च अचूकतेसह लांब अंतर आणि श्रेणी मोजण्यास देखील सक्षम आहेत. टीओएफ सेन्सर लवचिक आहेत कारण ते सर्व आकार आणि आकारांच्या जवळ आणि दूरच्या वस्तू शोधण्यात सक्षम आहेत.

हे या अर्थाने देखील लवचिक आहे की आपण इष्टतम कामगिरीसाठी सिस्टमचे ऑप्टिक्स सानुकूलित करण्यास सक्षम आहात, जिथे आपण इच्छित क्षेत्र मिळविण्यासाठी ट्रान्समीटर आणि रिसीव्हर प्रकार आणि लेन्स निवडू शकता.

सुरक्षा

काळजीत आहे की लेसर पासूनTOFसेन्सर आपल्या डोळ्यांना दुखवेल? काळजी करू नका! बरेच टीओएफ सेन्सर आता कमी-शक्तीच्या इन्फ्रारेड लेसरचा प्रकाश स्रोत म्हणून वापरतात आणि त्यास मॉड्युलेटेड डाळींनी चालवतात. सेन्सर मानवी डोळ्यासाठी सुरक्षित आहे हे सुनिश्चित करण्यासाठी वर्ग 1 लेसर सुरक्षा मानकांची पूर्तता करतो.

खर्च प्रभावी

स्ट्रक्चर्ड लाइट कॅमेरा सिस्टम किंवा लेसर रेंजफाइंडर्स सारख्या इतर 3 डी खोली श्रेणी स्कॅनिंग तंत्रज्ञानाच्या तुलनेत, टीओएफ सेन्सर त्यांच्या तुलनेत खूपच स्वस्त आहेत.

या सर्व मर्यादा असूनही, टीओएफ अद्याप खूप विश्वासार्ह आहे आणि 3 डी माहिती कॅप्चर करण्याची एक वेगवान पद्धत आहे.

4. टीओएफच्या मर्यादा

जरी टीओएफचे बरेच फायदे आहेत, परंतु त्यासही मर्यादा आहेत. टीओएफच्या काही मर्यादांमध्ये हे समाविष्ट आहे:

• विखुरलेला प्रकाश

जर अगदी चमकदार पृष्ठभाग आपल्या टॉफ सेन्सरच्या अगदी जवळ असतील तर ते आपल्या रिसीव्हरमध्ये जास्त प्रकाश टाकू शकतात आणि कलाकृती आणि अवांछित प्रतिबिंब तयार करतात, कारण आपल्या टीओएफ सेन्सरने मोजमाप तयार झाल्यावर केवळ प्रकाश प्रतिबिंबित करणे आवश्यक आहे.

• एकाधिक प्रतिबिंब

कोपरे आणि अवतलच्या आकारांवर टीओएफ सेन्सर वापरताना, ते अवांछित प्रतिबिंबे कारणीभूत ठरू शकतात, कारण प्रकाश अनेक वेळा खाली उतरू शकतो, मोजमाप विकृत करते.

• सभोवतालचा प्रकाश

चमकदार सूर्यप्रकाशामध्ये घराबाहेर टीओएफ कॅमेरा वापरणे बाह्य वापर कठीण बनवू शकते. हे सूर्यप्रकाशाच्या उच्च तीव्रतेमुळे आहे ज्यामुळे सेन्सर पिक्सेल द्रुतपणे संतुष्ट होते, ज्यामुळे ऑब्जेक्टमधून प्रतिबिंबित केलेला वास्तविक प्रकाश शोधणे अशक्य होते.

• निष्कर्ष

TOF सेन्सर आणिTOF लेन्सविविध अनुप्रयोगांमध्ये वापरले जाऊ शकते. 3 डी मॅपिंग, औद्योगिक ऑटोमेशन, अडथळा शोधणे, सेल्फ-ड्रायव्हिंग कार, शेती, रोबोटिक्स, इनडोअर नेव्हिगेशन, हावभाव ओळख, ऑब्जेक्ट स्कॅनिंग, मोजमाप, वाढीव वास्तविकतेसाठी पाळत ठेवणे! टीओएफ तंत्रज्ञानाचे अनुप्रयोग अंतहीन आहेत.

टीओएफ लेन्सच्या कोणत्याही गरजा भागविण्यासाठी आपण आमच्याशी संपर्क साधू शकता.

चुआंग एक ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स एक परिपूर्ण व्हिज्युअल ब्रँड तयार करण्यासाठी हाय-डेफिनिशन ऑप्टिकल लेन्सवर लक्ष केंद्रित करते

चुआंग अ ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्सने आता विविध प्रकारचे उत्पादन केले आहेTOF लेन्सजसे की:

CH3651A F3.6 मिमी F1.2 1/2 ″ IR850NM

Ch3651b f3.6 मिमी f1.2 1/2 ″ IR940NM

Ch3652a f3.3 मिमी F1.1 1/3 ″ ir850nm

CH3652B f3.3 मिमी F1.1 1/3 ″ IR940NM

Ch3653a f3.9 मिमी F1.1 1/3 ″ IR850NM

CH3653B f3.9 मिमी F1.1 1/3 ″ IR940NM

CH3654A F5.0 मिमी F1.1 1/3 ″ IR850NM

Ch3654b f5.0 मिमी F1.1 1/3 ″ IR940NM