1. පියාසර කාලය (ToF) සංවේදකය යනු කුමක්ද?

පියාසර කරන කැමරාවක් යනු කුමක්ද? ගුවන් යානයේ පියාසර කරන ආකාරය කැමරාවෙන්ද? එය ගුවන් යානා හෝ ගුවන් යානා සමඟ සම්බන්ධයක් තිබේද? හොඳයි, ඇත්තෙන්ම එය බොහෝ දුරයි!

ToF යනු වස්තුවක්, අංශුවක් හෝ තරංගයක් දුරක් ගමන් කිරීමට ගතවන කාලය පිලිබඳ මිනුමක් වේ. වවුලෙකුගේ සෝනාර් පද්ධතිය ක්‍රියාත්මක වන බව ඔබ දන්නවාද? පියාසැරි කාල පද්ධතිය සමාන වේ!

පියාසැරි වේලාවේ සංවේදක වර්ග බොහොමයක් ඇත, නමුත් බොහෝ ඒවා පියාසර කරන කැමරා සහ ලේසර් ස්කෑනර් වන අතර, ඒවා ලයිඩාර් (ආලෝකය හඳුනාගැනීම සහ පරාසය) නම් තාක්‍ෂණය භාවිතා කර රූපයක් බැබළීමෙන් විවිධ ලක්ෂ්‍යවල ගැඹුර මැනීමට භාවිතා කරයි. අධෝරක්ත කිරණ සමඟ.

ToF සංවේදක භාවිතයෙන් දත්ත ජනනය කර ග්‍රහණය කර ගැනීම ඉතා ප්‍රයෝජනවත් වන්නේ එයට පදිකයින් හඳුනාගැනීම, මුහුණේ විශේෂාංග මත පදනම් වූ පරිශීලක සත්‍යාපනය, SLAM (සමගාමී ප්‍රාදේශීයකරණය සහ සිතියම්ගත කිරීම) ඇල්ගොරිතම භාවිතයෙන් පරිසර සිතියම්කරණය සහ තවත් බොහෝ දේ සැපයිය හැකි බැවිනි.

මෙම පද්ධතිය ඇත්ත වශයෙන්ම රොබෝවරුන්, ස්වයං-රියදුරු මෝටර් රථ සහ දැන් පවා ඔබගේ ජංගම උපාංගයේ බහුලව භාවිතා වේ. උදාහරණයක් ලෙස, ඔබ Huawei P30 Pro, Oppo RX17 Pro, LG G8 ThinQ යනාදිය භාවිතා කරන්නේ නම්, ඔබේ දුරකථනයට ToF කැමරාවක් තිබේ!

ToF කැමරාවක්

2. පියාසැරි වේලාවේ සංවේදකය ක්‍රියා කරන්නේ කෙසේද?

දැන්, අපි පියාසර සංවේදකයක් යනු කුමක්ද සහ එය ක්‍රියා කරන ආකාරය පිළිබඳ කෙටි හැඳින්වීමක් ලබා දීමට කැමැත්තෙමු.

ToFසංවේදක අධෝරක්ත කිරණ විමෝචනය කිරීම සඳහා කුඩා ලේසර් භාවිතා කරයි, එහි ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ආලෝකය ඕනෑම වස්තුවකින් ඉවතට පැන නැවත සංවේදකය වෙත පැමිණේ. ආලෝකය විමෝචනය කිරීම සහ වස්තුවෙන් පරාවර්තනය වීමෙන් පසු සංවේදකය වෙත ආපසු යාම අතර කාල වෙනස මත පදනම්ව, සංවේදකයට වස්තුව සහ සංවේදකය අතර දුර මැනිය හැකිය.

අද, අපි ToF විසින් දුර සහ ගැඹුර තීරණය කිරීමට ගමන් කාලය භාවිතා කරන ආකාරය 2ක් ගවේෂණය කරන්නෙමු: කාල ස්පන්දන භාවිතා කිරීම සහ විස්තාරය මොඩියුලේටඩ් තරංගවල අදියර මාරු කිරීම භාවිතා කිරීම.

කාලානුරූපී ස්පන්දන භාවිතා කරන්න

උදාහරණයක් ලෙස, එය ක්‍රියා කරන්නේ ලේසර් මගින් ඉලක්කයක් ආලෝකමත් කිරීම, පසුව ස්කෑනරයකින් පරාවර්තනය වූ ආලෝකය මැනීම සහ පසුව ගමන් කළ දුර නිශ්චිතව ගණනය කිරීම සඳහා වස්තුවේ දුර බැහැර කිරීම සඳහා ආලෝකයේ වේගය භාවිතා කිරීමෙනි. ඊට අමතරව, ලේසර් නැවත පැමිණීමේ කාලය සහ තරංග ආයාමයේ වෙනස නිවැරදි ඩිජිටල් ත්‍රිමාණ නිරූපණයක් සහ ඉලක්කයේ මතුපිට ලක්ෂණ සෑදීමට සහ එහි තනි ලක්ෂණ දෘශ්‍යමය වශයෙන් සිතියම්ගත කිරීමට භාවිතා කරයි.

ඔබට ඉහත දැකිය හැකි පරිදි, ලේසර් ආලෝකය නිවා දමනු ලබන අතර, වස්තුව ආපසු සංවේදකය වෙතට තල්ලු කරයි. ලේසර් ආපසු පැමිණීමේ කාලය සමඟ, ආලෝකය ගමන් කිරීමේ වේගය ලබා දී කෙටි කාලයක් තුළ නිවැරදි දුර මැනීමට ToF කැමරාවලට හැකි වේ. (ToF දුර බවට පරිවර්තනය කරයි) වස්තුවක නිශ්චිත දුර වෙත පැමිණීමට විශ්ලේෂකයෙකු භාවිතා කරන සූත්‍රය මෙයයි:

(ආලෝකයේ වේගය x පියාසැරි කාලය) / 2

ToF දුර බවට පරිවර්තනය කරයි

ඔබට පෙනෙන පරිදි, ආලෝකය නිවා දැමීමේදී ටයිමරය ආරම්භ වන අතර, ග්රාහකයාට ආපසු ආලෝකය ලැබුණු විට, ටයිමරය කාලය ආපසු ලබා දෙනු ඇත. දෙවරක් අඩු කරන විට, ආලෝකයේ "පියාසර කාලය" ලබා ගන්නා අතර, ආලෝකයේ වේගය නියත වන අතර, ඉහත සූත්රය භාවිතයෙන් දුර පහසුවෙන් ගණනය කළ හැකිය. මේ ආකාරයෙන්, වස්තුවේ මතුපිට ඇති සියලුම ලක්ෂ්යයන් තීරණය කළ හැකිය.

AM තරංගයේ අදියර මාරුව භාවිතා කරන්න

ඊළඟට, දToFගැඹුර සහ දුර තීරණය කිරීම සඳහා පරාවර්තක ආලෝකයේ අදියර මාරුව හඳුනා ගැනීමට අඛණ්ඩ තරංග භාවිතා කළ හැකිය.

AM තරංගය භාවිතයෙන් අදියර මාරු කිරීම

විස්තාරය මොඩියුලේට් කිරීමෙන්, එය දන්නා සංඛ්‍යාතයක් සහිත sinusoidal ආලෝක ප්‍රභවයක් නිර්මාණය කරයි, පහත සූත්‍රය භාවිතයෙන් පරාවර්තක ආලෝකයේ අදියර මාරුව තීරණය කිරීමට අනාවරකයට ඉඩ සලසයි:

c යනු ආලෝකයේ වේගය (c = 3 × 10^8 m/s), λ යනු තරංග ආයාමයක් (λ = 15 m), සහ f යනු සංඛ්‍යාතය, සංවේදකයේ සෑම ලක්ෂ්‍යයක්ම පහසුවෙන් ගැඹුරින් ගණනය කළ හැක.

අපි ආලෝකයේ වේගයෙන් වැඩ කරන නිසා මේ සියල්ල ඉතා වේගයෙන් සිදු වේ. සංවේදකවලට මැනිය හැකි නිරවද්‍යතාවය සහ වේගය ඔබට සිතාගත හැකිද? මම උදාහරණයක් කියන්නම්, ආලෝකය තත්පරයට කිලෝමීටර් 300,000 ක වේගයෙන් ගමන් කරයි, වස්තුවක් ඔබට මීටර් 5 ක් දුරින් නම්, ආලෝකය කැමරාවෙන් පිටවී ආපසු පැමිණීම අතර කාල වෙනස නැනෝ තත්පර 33 ක් පමණ වේ, එය තත්පර 0.000000033 ට සමාන වේ! වාව්! ග්‍රහණය කරගත් දත්ත මඟින් ඔබට රූපයේ සෑම පික්සලයක් සඳහාම නිවැරදි ත්‍රිමාණ සංඛ්‍යාංක නිරූපණයක් ලබා දෙනු ඇත.

භාවිතා කරන මූලධර්මය කුමක් වුවත්, මුළු දර්ශනයම ආලෝකමත් කරන ආලෝක ප්රභවයක් ලබා දීම, සංවේදකය සියලු ලක්ෂ්යවල ගැඹුර තීරණය කිරීමට ඉඩ සලසයි. එවැනි ප්‍රතිඵලයක් මඟින් ඔබට දුර සිතියමක් ලබා දෙන අතර එහිදී එක් එක් පික්සලය දර්ශනයේ අදාළ ලක්ෂ්‍යයට ඇති දුර සංකේතනය කරයි. පහත දැක්වෙන්නේ ToF පරාස ප්‍රස්ථාරයක උදාහරණයකි:

ToF පරාසයක ප්‍රස්ථාරයක උදාහරණයක්

ToF වැඩ කරන බව දැන් අපි දන්නවා, එය හොඳ ඇයි? එය භාවිතා කරන්නේ ඇයි? ඒවා හොඳ මොකටද? කණගාටු නොවන්න, ToF සංවේදකයක් භාවිතා කිරීමේ බොහෝ වාසි ඇත, නමුත් ඇත්ත වශයෙන්ම යම් සීමාවන් තිබේ.

3. ගුවන් ගමන් සංවේදක භාවිතා කිරීමේ ප්‍රතිලාභ

නිවැරදි හා වේගවත් මිනුම්

අල්ට්රා සවුන්ඩ් හෝ ලේසර් වැනි අනෙකුත් දුරස්ථ සංවේදක සමඟ සසඳන විට, ගුවන් ගමන් සංවේදක ඉතා ඉක්මනින් දර්ශනයක ත්රිමාණ රූපයක් රචනා කිරීමට සමත් වේ. උදාහරණයක් ලෙස, ToF කැමරාවකට මෙය කළ හැක්කේ එක් වරක් පමණි. එපමනක් නොව, ToF සංවේදකය කෙටි කාලයක් තුළ වස්තූන් නිවැරදිව හඳුනා ගැනීමට හැකි වන අතර ආර්ද්රතාවය, වායු පීඩනය සහ උෂ්ණත්වය බලපාන්නේ නැත, එය ගෘහස්ථ හා එළිමහන් භාවිතය සඳහා සුදුසු වේ.

දිගු දුර

ToF සංවේදක ලේසර් භාවිතා කරන බැවින්, ඒවා ඉහළ නිරවද්‍යතාවයකින් දිගු දුර සහ පරාසයන් මැනීමට ද සමත් වේ. ToF සංවේදක නම්‍යශීලී වන්නේ ඒවාට සියලු හැඩයන් සහ ප්‍රමාණවලින් ආසන්න හා දුර වස්තු හඳුනා ගැනීමට හැකි බැවිනි.

ඔබට අවශ්‍ය දර්ශන ක්ෂේත්‍රය ලබා ගැනීම සඳහා සම්ප්‍රේෂක සහ ග්‍රාහක වර්ග සහ කාච තෝරාගත හැකි ප්‍රශස්ත ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා පද්ධතියේ දෘෂ්ටි විද්‍යාව අභිරුචිකරණය කිරීමට ඔබට හැකි වීම යන අර්ථයෙන් එය නම්‍යශීලී වේ.

ආරක්ෂාව

සිට ලේසර් බව කනස්සල්ලට පත් වියToFසංවේදකය ඔබේ ඇස්වලට හානි කරයිද? කරදර වෙන්න එපා! බොහෝ ToF සංවේදක දැන් ආලෝක ප්‍රභවය ලෙස අඩු බල අධෝරක්ත ලේසර් භාවිතා කරන අතර එය මොඩියුලේටඩ් ස්පන්දන සමඟ ධාවනය කරයි. සංවේදකය මිනිස් ඇසට ආරක්ෂිත බව සහතික කිරීම සඳහා 1 පන්තියේ ලේසර් ආරක්ෂණ ප්‍රමිතීන් සපුරාලයි.

පිරිවැය ඵලදායී

ව්‍යුහගත ආලෝක කැමරා පද්ධති හෝ ලේසර් රේන්ජ්ෆයින්ඩර් වැනි අනෙකුත් ත්‍රිමාණ ගැඹුර පරාස පරිලෝකන තාක්ෂණයන් සමඟ සසඳන විට, ToF සංවේදක ඒවාට සාපේක්ෂව බෙහෙවින් ලාභදායී වේ.

මෙම සියලු සීමාවන් තිබියදීත්, ToF තවමත් ඉතා විශ්වාසදායක වන අතර ත්‍රිමාණ තොරතුරු ග්‍රහණය කර ගැනීමේ ඉතා වේගවත් ක්‍රමයකි.

4. ToF හි සීමාවන්

ToF හි බොහෝ වාසි ඇතත්, එයට සීමාවන් ද ඇත. ToF හි සමහර සීමාවන්ට ඇතුළත් වන්නේ:

• විසිරුණු ආලෝකය

ඉතා දීප්තිමත් පෘෂ්ඨ ඔබේ ToF සංවේදකයට ඉතා සමීප නම්, ඒවා ඔබේ ග්‍රාහකය තුළට ඕනෑවට වඩා ආලෝකය විහිදුවමින් කෞතුක වස්තු සහ අනවශ්‍ය පරාවර්තන නිර්මාණය කළ හැක, මන්ද ඔබේ ToF සංවේදකය ආලෝකය පරාවර්තනය කිරීමට අවශ්‍ය වන්නේ මිනුම් සූදානම් වූ පසු පමණි.

• බහු පරාවර්තන

කොන් සහ අවතල හැඩතල මත ToF සංවේදක භාවිතා කරන විට, ආලෝකයට කිහිප වතාවක්ම පනින්න පුළුවන් නිසා, ඒවා අනවශ්‍ය පරාවර්තන ඇති කළ හැක, මිනුම් විකෘති කරයි.

• අවට ආලෝකය

දීප්තිමත් හිරු එළියේ එළිමහනේ ToF කැමරාව භාවිතා කිරීම එළිමහන් භාවිතය අපහසු විය හැක. මෙයට හේතුව සූර්යාලෝකයේ අධික තීව්‍රතාවය නිසා සංවේදක පික්සල ඉක්මනින් සංතෘප්ත වීම නිසා වස්තුවෙන් පරාවර්තනය වන සැබෑ ආලෝකය හඳුනා ගැනීමට නොහැකි වීමයි.

• නිගමනය

ToF සංවේදක සහToF කාචවිවිධ යෙදුම්වල භාවිතා කළ හැක. ත්‍රිමාණ සිතියම්ගත කිරීම, කාර්මික ස්වයංක්‍රීයකරණය, බාධක හඳුනාගැනීම, ස්වයං-රියදුරු මෝටර් රථ, කෘෂිකර්මය, රොබෝ තාක්ෂණය, ගෘහස්ථ සංචලනය, අභිනයන් හඳුනාගැනීම, වස්තු පරිලෝකනය, මිනුම්, නිරීක්ෂණ සිට වැඩි දියුණු කළ යථාර්ථය දක්වා! ToF තාක්ෂණයේ යෙදීම් නිමක් නැත.

ToF කාචවල ඕනෑම අවශ්‍යතාවයක් සඳහා ඔබට අප හා සම්බන්ධ විය හැක.

Chuang An Optoelectronics පරිපූර්ණ දෘශ්‍ය සන්නාමයක් නිර්මාණය කිරීම සඳහා අධි-විභේදන දෘශ්‍ය කාච කෙරෙහි අවධානය යොමු කරයි

Chuang An Optoelectronics දැන් විවිධ වර්ග නිෂ්පාදනය කර ඇතTOF කාචආදි:

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