1၊ ပျံသန်းချိန် ကင်မရာ ဆိုသည်မှာ အဘယ်နည်း။

Time-of-flight (ToF) ကင်မရာများသည် ကင်မရာနှင့် အရာဝတ္ထုများအကြား အကွာအဝေးကို တိုင်းတာပေးသည့် အနက်ရောင် အာရုံခံနည်းပညာ အမျိုးအစားတစ်ခုဖြစ်ပြီး အရာဝတ္ထုများဆီသို့ အလင်းသွားနိုင်ရန်နှင့် ကင်မရာသို့ ပြန်သွားရန် လိုအပ်သည့်အချိန်ကို အသုံးပြုကာ အခင်းအကျင်းရှိ ကင်မရာနှင့် အရာဝတ္ထုများကြား အကွာအဝေးကို တိုင်းတာသည်။ ၎င်းတို့ကို augmented reality၊ စက်ရုပ်များ၊ 3D စကင်န်ဖတ်ခြင်း၊ လက်ဟန်ခြေဟန်ဖြင့် အသိအမှတ်ပြုခြင်း နှင့် အခြားအရာများကဲ့သို့သော အပလီကေးရှင်းအမျိုးမျိုးတွင် အများအားဖြင့် အသုံးပြုကြသည်။

ToF ကင်မရာများပုံမှန်အားဖြင့် အနီအောက်ရောင်ခြည် အလင်းတန်းတစ်ခု ထုတ်လွှတ်ခြင်း နှင့် မြင်ကွင်းရှိ အရာဝတ္ထုများ ထိမှန်ပြီးနောက် အချက်ပြမှု ပြန်ထွက်ရန်အတွက် လိုအပ်သည့် အချိန်ကို တိုင်းတာခြင်း ဤအချိန်တိုင်းတာမှုကို အရာဝတ္ထုများနှင့် အကွာအဝေးကို တွက်ချက်ရန်၊ အတိမ်အနက်မြေပုံ သို့မဟုတ် မြင်ကွင်း၏ 3D ကိုယ်စားပြုမှုကို ဖန်တီးရန် အသုံးပြုသည်။

ကင်မရာများ ပျံသန်းချိန်

ဖွဲ့စည်းတည်ဆောက်ထားသော အလင်းရောင် သို့မဟုတ် စတီရီယိုအမြင်များကဲ့သို့သော အခြားအတိမ်အနက်-အာရုံခံနည်းပညာများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ToF ကင်မရာများသည် အားသာချက်များစွာကို ပေးဆောင်ပါသည်။ ၎င်းတို့သည် အချိန်နှင့်တပြေးညီ နက်ရှိုင်းသောအချက်အလက်များကို ပေးစွမ်းနိုင်ပြီး အတော်လေးရိုးရှင်းသော ဒီဇိုင်းတစ်ခုပါရှိပြီး အလင်းရောင်အခြေအနေအမျိုးမျိုးတွင် လုပ်ဆောင်နိုင်သည်။ ToF ကင်မရာများသည်လည်း ကျစ်လစ်ပြီး စမတ်ဖုန်းများ၊ တက်ဘလက်များနှင့် ဝတ်ဆင်နိုင်သော ကိရိယာများကဲ့သို့ သေးငယ်သော စက်ပစ္စည်းများတွင် ပေါင်းစည်းနိုင်ပါသည်။

ToF ကင်မရာများ၏ Application များသည် ကွဲပြားသည်။ အစစ်အမှန်တွင် ToF ကင်မရာများသည် အရာဝတ္တုများ၏ အတိမ်အနက်ကို တိကျစွာသိရှိနိုင်ပြီး လက်တွေ့ကမ္ဘာတွင်ရှိသော virtual objects များ၏ လက်တွေ့ဆန်မှုကို မြှင့်တင်ပေးနိုင်ပါသည်။ စက်ရုပ်များတွင် ၎င်းတို့သည် စက်ရုပ်များကို ၎င်းတို့၏ပတ်ဝန်းကျင်ကို ရိပ်မိစေပြီး အတားအဆီးများကို ပိုမိုထိရောက်စွာ သွားလာနိုင်သည်။ 3D စကင်န်ဖတ်ခြင်းတွင် ToF ကင်မရာများသည် virtual reality၊ ဂိမ်းကစားခြင်း သို့မဟုတ် 3D ပရင့်ထုတ်ခြင်းကဲ့သို့သော ရည်ရွယ်ချက်အမျိုးမျိုးအတွက် အရာဝတ္ထုများ သို့မဟုတ် ပတ်ဝန်းကျင်များကို လျင်မြန်စွာ ဖမ်းယူနိုင်ပါသည်။ ၎င်းတို့ကို မျက်နှာအသိအမှတ်ပြုခြင်း သို့မဟုတ် လက်ဟန်အမူအရာအသိအမှတ်ပြုခြင်းကဲ့သို့သော ဇီဝဗေဒဆိုင်ရာအသုံးချပရိုဂရမ်များတွင်လည်း အသုံးပြုပါသည်။

二၊ပျံသန်းချိန်ကင်မရာများ၏ အစိတ်အပိုင်းများ

Time-of-flight (ToF) ကင်မရာများအတိမ်အနက် အာရုံခံခြင်းနှင့် အကွာအဝေး တိုင်းတာခြင်းတို့ကို လုပ်ဆောင်ရန် အဓိက အစိတ်အပိုင်းများစွာ ပါဝင်ပါသည်။ သတ်မှတ်ထားသော အစိတ်အပိုင်းများသည် ဒီဇိုင်းနှင့် ထုတ်လုပ်သူပေါ်မူတည်၍ ကွဲပြားနိုင်သော်လည်း ဤသည်မှာ ToF ကင်မရာစနစ်များတွင် တွေ့ရလေ့ရှိသော အခြေခံအချက်များဖြစ်သည်-

အလင်းအရင်းအမြစ်-

ToF ကင်မရာများသည် များသောအားဖြင့် အနီအောက်ရောင်ခြည် (IR) အလင်းရောင်ပုံစံဖြင့် အလင်းအချက်ပြမှုတစ်ခု ထုတ်လွှတ်ရန် အလင်းရင်းမြစ်ကို အသုံးပြုသည်။ အလင်းရင်းမြစ်သည် ကင်မရာ၏ဒီဇိုင်းပေါ် မူတည်၍ LED (Light-Emitting Diode) သို့မဟုတ် လေဆာဒိုင်အိုဒ ဖြစ်နိုင်သည်။ ထုတ်လွှတ်သော အလင်းရောင်သည် မြင်ကွင်းရှိ အရာဝတ္ထုများဆီသို့ ရွေ့လျားသည်။

Optics-

မှန်ဘီလူးတစ်ခုသည် ရောင်ပြန်ဟပ်သောအလင်းကို စုဆောင်းပြီး ပတ်ဝန်းကျင်ကို ရုပ်ပုံအာရုံခံကိရိယာ (focal plane array) ပေါ်သို့ စုစည်းသည်။ optical band-pass filter သည် illumination unit ကဲ့သို့ တူညီသော လှိုင်းအလျားဖြင့် အလင်းကိုသာ ဖြတ်သန်းပါသည်။ ၎င်းသည် မသက်ဆိုင်သော အလင်းရောင်ကို ဖိနှိပ်စေပြီး ဆူညံသံများကို လျှော့ချပေးသည်။

ရုပ်ပုံအာရုံခံကိရိယာ-

ဤသည်မှာ TOF ကင်မရာ၏ နှလုံးသားဖြစ်သည်။ ပစ်ဇယ်တစ်ခုစီသည် အလင်းရောင်ယူနစ် (လေဆာ သို့မဟုတ် LED) မှ အရာဝတ္တုသို့ သွားရန်နှင့် ဆုံမှတ်လေယာဉ် အခင်းအကျင်းသို့ ပြန်သွားသည့်အချိန်ကို တိုင်းတာသည်။

အချိန်စက်ဝန်း-

ပျံသန်းချိန်ကို တိကျစွာတိုင်းတာရန်၊ ကင်မရာသည် တိကျသော အချိန်ပတ်လမ်းပတ်လမ်း လိုအပ်သည်။ ဤဆားကစ်သည် အလင်းအချက်ပြမှု၏ ထုတ်လွှတ်မှုကို ထိန်းချုပ်ပြီး အရာဝတ္ထုများထံ အလင်းသွားစေရန်နှင့် ကင်မရာသို့ ပြန်သွားရန် လိုအပ်သည့်အချိန်ကို သိရှိနိုင်သည်။ ၎င်းသည် တိကျသော အကွာအဝေးတိုင်းတာမှုများကို သေချာစေရန် ဓာတ်ငွေ့ထုတ်လွှတ်မှုနှင့် ထောက်လှမ်းမှုလုပ်ငန်းစဉ်များကို တပြိုင်တည်းလုပ်ဆောင်သည်။

ပြုပြင်ပြောင်းလဲမှု-

တချို့ကToF ကင်မရာများအကွာအဝေးတိုင်းတာခြင်းများ၏ တိကျမှုနှင့် ကြံ့ခိုင်မှုကို မြှင့်တင်ရန် မော်ဂျူလာနည်းပညာများကို ပေါင်းစပ်ထားသည်။ ဤကင်မရာများသည် ထုတ်လွှတ်သော အလင်းအချက်ပြမှုကို တိကျသောပုံစံ သို့မဟုတ် ကြိမ်နှုန်းဖြင့် ပြုပြင်သည်။ မော်ဂျူးသည် အခြားပတ်ဝန်းကျင်ရှိ အလင်းရင်းမြစ်များမှ ထုတ်လွှတ်သောအလင်းရောင်ကို ခွဲခြားသိမြင်စေပြီး မြင်ကွင်းရှိ မတူညီသည့်အရာဝတ္ထုများကြားတွင် ကင်မရာ၏ စွမ်းရည်ကို မြှင့်တင်ပေးပါသည်။

အတိမ်အနက် တွက်ချက်မှု အယ်ဂိုရီသမ်:

ပျံသန်းချိန်တိုင်းတာမှုများကို နက်နဲသောအချက်အလက်အဖြစ်သို့ ပြောင်းလဲရန် ToF ကင်မရာများသည် ဆန်းပြားသော အယ်လဂိုရီသမ်များကို အသုံးပြုသည်။ ဤ algorithms များသည် photodetector မှရရှိသော အချိန်ကိုက်ဒေတာကို ပိုင်းခြားစိတ်ဖြာပြီး ကင်မရာနှင့် မြင်ကွင်းရှိ အရာဝတ္ထုများကြား အကွာအဝေးကို တွက်ချက်ပါသည်။ အတိမ်အနက် တွက်ချက်မှု အယ်လဂိုရီသမ်တွင် အလင်းရောင် ပြန့်ပွားနှုန်း၊ အာရုံခံကိရိယာ တုံ့ပြန်ချိန်နှင့် ပတ်ဝန်းကျင် အလင်းရောင် အနှောင့်အယှက်များကဲ့သို့သော အကြောင်းရင်းများအတွက် လျော်ကြေးပေးခြင်း ပါဝင်သည်။

Depth Data Output-

အတိမ်အနက်ကို တွက်ချက်ပြီးသည်နှင့် ToF ကင်မရာသည် အတိမ်အနက်မှ ဒေတာအထွက်ကို ပေးသည်။ ဤအထွက်သည် အတိမ်အနက်မြေပုံ၊ ပွိုင့်တိမ်တိုက်တစ်ခု သို့မဟုတ် မြင်ကွင်း၏ 3D ကိုယ်စားပြုမှုပုံစံကို ယူဆောင်နိုင်သည်။ အရာဝတ္ထုကို ခြေရာခံခြင်း၊ augmented reality သို့မဟုတ် စက်ရုပ်လမ်းကြောင်းပြခြင်းကဲ့သို့သော လုပ်ဆောင်ချက်အမျိုးမျိုးကို ဖွင့်ရန် အပလီကေးရှင်းများနှင့် စနစ်များက အနက်မှဒေတာကို အသုံးပြုနိုင်သည်။

ToF ကင်မရာများ၏ တိကျသော အကောင်အထည်ဖော်မှုနှင့် အစိတ်အပိုင်းများသည် မတူညီသော ထုတ်လုပ်သူနှင့် မော်ဒယ်များအလိုက် ကွဲပြားနိုင်သည်ကို သတိပြုရန် အရေးကြီးပါသည်။ နည်းပညာတိုးတက်မှုများသည် ToF ကင်မရာစနစ်များ၏ စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် စွမ်းဆောင်ရည်များကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် နောက်ထပ်အင်္ဂါရပ်များနှင့် မြှင့်တင်မှုများကို မိတ်ဆက်ပေးနိုင်သည်။

三၊ လျှောက်လွှာများ

မော်တော်ကား applications များ

ပျံသန်းချိန် ကင်မရာများတက်ကြွသော လမ်းသွားလမ်းလာဘေးကင်းရေး၊ ကြို့တင်ထောက်လှမ်းခြင်း နှင့် out-of-position (OOP) ထောက်လှမ်းခြင်းကဲ့သို့သော အဆင့်မြင့်မော်တော်ယာဥ်အပလီကေးရှင်းများအတွက် အကူအညီနှင့် ဘေးကင်းရေးလုပ်ဆောင်ချက်များတွင် အသုံးပြုပါသည်။

ToF ကင်မရာများ၏လျှောက်လွှာ

လူသား-စက်မျက်နှာပြင်များနှင့် ဂိမ်းဆော့ခြင်း။

As ပျံသန်းချိန် ကင်မရာများအကွာအဝေးပုံရိပ်များကို အချိန်နှင့်တပြေးညီ ပေးစွမ်းနိုင်ပြီး လူသားများ၏ လှုပ်ရှားမှုများကို ခြေရာခံရန် လွယ်ကူသည်။ ၎င်းသည် ရုပ်မြင်သံကြားကဲ့သို့သော စားသုံးသူစက်ပစ္စည်းများနှင့် အပြန်အလှန်ဆက်သွယ်မှုအသစ်များကို ခွင့်ပြုသည်။ အခြားအကြောင်းအရာမှာ ဗီဒီယိုဂိမ်းစက်များရှိ ဂိမ်းများနှင့် အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်ရန် ဤကင်မရာအမျိုးအစားကို အသုံးပြုရန်ဖြစ်သည်။ Xbox One ကွန်ဆိုးလ်တွင် ပါဝင်သော ဒုတိယမျိုးဆက် Kinect အာရုံခံကိရိယာသည် ၎င်း၏အကွာအဝေးပုံရိပ်ဖော်ရန်အတွက် အချိန်ပြေးကင်မရာကို အသုံးပြုထားပြီး သဘာဝအတိုင်း အသုံးပြုသူမျက်နှာပြင်များနှင့် ဂိမ်းကစားခြင်းကို လုပ်ဆောင်ပေးပါသည်။ ကွန်ပြူတာအမြင်နှင့် လက်ဟန်ခြေဟန် မှတ်သားမှုနည်းပညာများကို အသုံးပြုထားသော application များ။

Creative နှင့် Intel သည် ဂိမ်းဆော့ရန်အတွက်အပြန်အလှန်တုံ့ပြန်သည့်အမူအရာမျိုးဖြစ်သည့်အချိန်-ပျံသန်းသည့်ကင်မရာအမျိုးအစားဖြစ်သည့် Softkinetic ၏ DepthSense 325 ကင်မရာကိုအခြေခံထားသော Senz3D ကိုလည်းပေးပါသည်။ Infineon နှင့် PMD Technologies တို့သည် all-in-one PCs နှင့် laptops (Picco flexx နှင့် Picco monstar cameras) ကဲ့သို့သော စားသုံးသူစက်ပစ္စည်းများ၏ အနီးကပ်အကွာအဝေး လက်ဟန်ခြေဟန်ဖြင့် ထိန်းချုပ်ရန်အတွက် သေးငယ်သော 3D အနက်ရောင်ကင်မရာများကို ပေါင်းစပ်ထားသည်။

ဂိမ်းများတွင် ToF ကင်မရာများ၏လျှောက်လွှာ

စမတ်ဖုန်းကင်မရာများ

စမတ်ဖုန်းအများအပြားတွင် အချိန်-ပျံသန်းမှုကင်မရာများ ပါဝင်ပါသည်။ ကင်မရာဆော့ဖ်ဝဲလ်ကို ရှေ့ဘက်နှင့် နောက်ခံအကြောင်း အချက်အလက်များကို ပံ့ပိုးပေးခြင်းဖြင့် ဓာတ်ပုံများ၏ အရည်အသွေးကို မြှင့်တင်ရန် အဓိကအားဖြင့် ၎င်းတို့ကို အသုံးပြုပါသည်။ အဆိုပါနည်းပညာကိုအသုံးပြုသည့်ပထမဆုံးမိုဘိုင်းဖုန်းမှာ LG G3 ဖြစ်ပြီး 2014 ခုနှစ်အစောပိုင်းတွင်ထွက်ရှိခဲ့သည်။

မိုဘိုင်းဖုန်းများတွင် ToF ကင်မရာများလျှောက်လွှာ

တိုင်းတာခြင်းနှင့် စက်ရူပါရုံ

အခြားအပလီကေးရှင်းများသည် တိုင်းတာခြင်းလုပ်ငန်းများ၊ ဥပမာ- silos အတွင်းရှိ အမြင့်ဖြည့်ခြင်းအတွက်။ စက်မှုလုပ်ငန်းသုံး စက်ရူပါရုံတွင်၊ ပျံသန်းချိန်အတွင်း ကင်မရာသည် စက်ရုပ်များအသုံးပြုရန် အရာဝတ္ထုများကို ခွဲခြမ်းစိပ်ဖြာပြီး ရှာဖွေရန် ကူညီပေးသည်။ တံခါးထိန်းချုပ်မှုများသည် တံခါးဝသို့ရောက်သော တိရိစ္ဆာန်များနှင့် လူသားများကြားတွင် အလွယ်တကူ ခွဲခြားနိုင်သည်။

စက်ရုပ်

ဤကင်မရာများကို နောက်ထပ်အသုံးပြုမှုမှာ စက်ရုပ်နယ်ပယ်ဖြစ်သည်- မိုဘိုင်းစက်ရုပ်များသည် ၎င်းတို့၏ပတ်ဝန်းကျင်မြေပုံကို အလွန်လျင်မြန်စွာတည်ဆောက်နိုင်ပြီး၊ အတားအဆီးများကိုရှောင်ရန် သို့မဟုတ် ဦးဆောင်သူတစ်ဦးနောက်သို့ လိုက်နိုင်စေမည်ဖြစ်သည်။ အကွာအဝေးတွက်ချက်မှုမှာ ရိုးရှင်းသောကြောင့် တွက်ချက်မှုစွမ်းအားအနည်းငယ်ကိုသာ အသုံးပြုပါသည်။ ဤကင်မရာများကို အကွာအဝေးတိုင်းတာရန်အတွက်လည်း အသုံးပြုနိုင်ပြီး၊ FIRST စက်ရုပ်ပြိုင်ပွဲအတွက် အသင်းများသည် အလိုအလျောက်လုပ်ရိုးလုပ်စဉ်များအတွက် စက်ပစ္စည်းများကို အသုံးပြုကြသည်ကို သိရှိခဲ့ကြသည်။

မြေမျက်နှာသွင်ပြင်

ToF ကင်မရာများဘူမိသဏ္ဍာဗေဒဆိုင်ရာ လေ့လာမှုများအတွက် ကမ္ဘာမြေမျက်နှာပြင်၏ မြေမျက်နှာသွင်ပြင်၏ ဒစ်ဂျစ်တယ် အမြင့်ပိုင်း မော်ဒယ်များကို ရယူရန် အသုံးပြုခဲ့သည်။

ပထဝီသဏ္ဍာန်တွင် ToF ကင်မရာများ၏လျှောက်လွှာ