1. సమయం-విమాన (TOF) సెన్సార్ అంటే ఏమిటి?

సమయం-విమాన కెమెరా అంటే ఏమిటి? ఇది విమానం యొక్క విమానాన్ని సంగ్రహించే కెమెరా? దీనికి విమానాలు లేదా విమానాలతో ఏదైనా సంబంధం ఉందా? బాగా, ఇది వాస్తవానికి చాలా దూరం!

TOF అనేది ఒక వస్తువు, కణం లేదా తరంగం దూరం ప్రయాణించడానికి తీసుకునే సమయం యొక్క కొలత. బ్యాట్ యొక్క సోనార్ వ్యవస్థ పనిచేస్తుందని మీకు తెలుసా? టైమ్-ఆఫ్-ఫ్లైట్ సిస్టమ్ సమానంగా ఉంటుంది!

అనేక రకాల సమయం-విమాన సెన్సార్లు ఉన్నాయి, అయితే చాలావరకు సమయం-విమాన కెమెరాలు మరియు లేజర్ స్కానర్లు, ఇవి లిడార్ (లైట్ డిటెక్షన్ మరియు రేంజింగ్) అనే సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని ఉపయోగిస్తాయి. పరారుణ కాంతితో.

TOF సెన్సార్లను ఉపయోగించి ఉత్పత్తి చేయబడిన మరియు సంగ్రహించబడిన డేటా చాలా ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది, ఎందుకంటే ఇది పాదచారుల గుర్తింపు, ముఖ లక్షణాల ఆధారంగా వినియోగదారు ప్రామాణీకరణ, SLAM (ఏకకాల స్థానికీకరణ మరియు మ్యాపింగ్) అల్గోరిథంలను ఉపయోగించి పర్యావరణ మ్యాపింగ్ మరియు మరిన్ని అందించగలదు.

ఈ వ్యవస్థ వాస్తవానికి రోబోట్లు, సెల్ఫ్ డ్రైవింగ్ కార్లు మరియు ఇప్పుడు మీ మొబైల్ పరికరంలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. ఉదాహరణకు, మీరు హువావే P30 PRO, OPPO RX17 PRO, LG G8 SNYQ మొదలైనవి ఉపయోగిస్తుంటే, మీ ఫోన్‌కు TOF కెమెరా ఉంది!

ఒక టోఫ్ కెమెరా

2. సమయం-విమాన సెన్సార్ ఎలా పనిచేస్తుంది?

ఇప్పుడు, విమాన సెన్సార్ అంటే ఏమిటి మరియు అది ఎలా పని చేస్తుందో క్లుప్త పరిచయం ఇవ్వాలనుకుంటున్నాము.

టోఫ్పరారుణ కాంతిని విడుదల చేయడానికి సెన్సార్లు చిన్న లేజర్‌లను ఉపయోగిస్తాయి, ఇక్కడ ఫలితంగా కాంతి ఏదైనా వస్తువును బౌన్స్ చేసి సెన్సార్‌కు తిరిగి వస్తుంది. కాంతి యొక్క ఉద్గారం మరియు వస్తువు ద్వారా ప్రతిబింబించిన తరువాత సెన్సార్‌కు తిరిగి రావడం మధ్య సమయ వ్యత్యాసం ఆధారంగా, సెన్సార్ వస్తువు మరియు సెన్సార్ మధ్య దూరాన్ని కొలవగలదు.

ఈ రోజు, దూరం మరియు లోతును నిర్ణయించడానికి TOF ప్రయాణ సమయాన్ని ఎలా ఉపయోగిస్తుందో మేము 2 మార్గాలను అన్వేషిస్తాము: టైమింగ్ పప్పులను ఉపయోగించడం మరియు యాంప్లిట్యూడ్ మాడ్యులేటెడ్ తరంగాల దశ బదిలీని ఉపయోగించడం.

సమయం ముగిసిన పప్పులను ఉపయోగించండి

ఉదాహరణకు, ఇది లేజర్‌తో లక్ష్యాన్ని ప్రకాశవంతం చేయడం ద్వారా పనిచేస్తుంది, ఆపై ప్రతిబింబించే కాంతిని స్కానర్‌తో కొలవడం, ఆపై కాంతి వేగాన్ని ఉపయోగించి, ప్రయాణించిన దూరాన్ని ఖచ్చితంగా లెక్కించడానికి వస్తువు యొక్క దూరాన్ని ఎక్స్‌ట్రాపోలేట్ చేయడానికి. అదనంగా, లేజర్ రిటర్న్ సమయం మరియు తరంగదైర్ఘ్యం యొక్క వ్యత్యాసం అప్పుడు ఖచ్చితమైన డిజిటల్ 3D ప్రాతినిధ్యం మరియు లక్ష్యం యొక్క ఉపరితల లక్షణాలను రూపొందించడానికి మరియు దాని వ్యక్తిగత లక్షణాలను దృశ్యమానంగా మ్యాప్ చేయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.

మీరు పైన చూడగలిగినట్లుగా, లేజర్ కాంతిని కాల్చి, ఆపై వస్తువును తిరిగి సెన్సార్‌కు బౌన్స్ చేస్తారు. లేజర్ రిటర్న్ సమయంతో, TOF కెమెరాలు తేలికపాటి ప్రయాణ వేగాన్ని బట్టి తక్కువ వ్యవధిలో ఖచ్చితమైన దూరాలను కొలవగలవు. (TOF దూరానికి మారుతుంది) ఇది ఒక వస్తువు యొక్క ఖచ్చితమైన దూరం వద్దకు రావడానికి ఒక విశ్లేషకుడు ఉపయోగించే సూత్రం:

(కాంతి x వేగం విమాన సమయం) / 2

TOF దూరానికి మారుతుంది

మీరు గమనిస్తే, కాంతి ఆపివేయబడినప్పుడు టైమర్ ప్రారంభమవుతుంది మరియు రిసీవర్ రిటర్న్ లైట్ అందుకున్నప్పుడు, టైమర్ సమయాన్ని తిరిగి ఇస్తుంది. రెండుసార్లు తీసివేసేటప్పుడు, కాంతి యొక్క “ఫ్లైట్ సమయం” పొందబడుతుంది మరియు కాంతి వేగం స్థిరంగా ఉంటుంది, కాబట్టి పై సూత్రాన్ని ఉపయోగించి దూరాన్ని సులభంగా లెక్కించవచ్చు. ఈ విధంగా, వస్తువు యొక్క ఉపరితలంపై ఉన్న అన్ని పాయింట్లను నిర్ణయించవచ్చు.

AM వేవ్ యొక్క దశ మార్పును ఉపయోగించండి

తరువాత, దిటోఫ్లోతు మరియు దూరాన్ని నిర్ణయించడానికి ప్రతిబింబించే కాంతి యొక్క దశ మార్పును గుర్తించడానికి నిరంతర తరంగాలను కూడా ఉపయోగించవచ్చు.

AM వేవ్ ఉపయోగించి దశ షిఫ్ట్

వ్యాప్తిని మాడ్యులేట్ చేయడం ద్వారా, ఇది తెలిసిన పౌన frequency పున్యంతో సైనూసోయిడల్ కాంతి మూలాన్ని సృష్టిస్తుంది, ఈ క్రింది సూత్రాన్ని ఉపయోగించి ప్రతిబింబించే కాంతి యొక్క దశ మార్పును డిటెక్టర్ నిర్ణయించడానికి అనుమతిస్తుంది:

ఇక్కడ C అనేది కాంతి వేగం (c = 3 × 10^8 m/s), λ ఒక తరంగదైర్ఘ్యం (λ = 15 మీ), మరియు f ఫ్రీక్వెన్సీ, సెన్సార్‌లోని ప్రతి బిందువును సులభంగా లోతుగా లెక్కించవచ్చు.

మేము కాంతి వేగంతో పనిచేసేటప్పుడు ఈ విషయాలన్నీ చాలా వేగంగా జరుగుతాయి. ఏ సెన్సార్లు కొలవగల ఖచ్చితమైన మరియు వేగాన్ని మీరు Can హించగలరా? నేను ఒక ఉదాహరణ ఇస్తాను, కాంతి సెకనుకు 300,000 కిలోమీటర్ల వేగంతో ప్రయాణిస్తుంది, ఒక వస్తువు మీ నుండి 5 మీటర్ల దూరంలో ఉంటే, కెమెరాను వదిలివేయడం మరియు తిరిగి రావడం మధ్య సమయ వ్యత్యాసం 33 నానోసెకన్లు, ఇది 0.000000033 సెకన్లకు మాత్రమే సమానం! వావ్! ప్రత్యేకంగా చెప్పనక్కర్లేదు, సంగ్రహించిన డేటా మీకు చిత్రంలోని ప్రతి పిక్సెల్ కోసం ఖచ్చితమైన 3D డిజిటల్ ప్రాతినిధ్యాన్ని ఇస్తుంది.

ఉపయోగించిన సూత్రంతో సంబంధం లేకుండా, మొత్తం దృశ్యాన్ని ప్రకాశించే కాంతి మూలాన్ని అందించడం సెన్సార్‌ను అన్ని పాయింట్ల లోతును నిర్ణయించడానికి అనుమతిస్తుంది. ఇటువంటి ఫలితం మీకు దూర మ్యాప్‌ను ఇస్తుంది, ఇక్కడ ప్రతి పిక్సెల్ సన్నివేశంలో సంబంధిత బిందువుకు దూరాన్ని ఎన్కోడ్ చేస్తుంది. కిందివి TOF పరిధి గ్రాఫ్‌కు ఉదాహరణ:

TOF పరిధి గ్రాఫ్ యొక్క ఉదాహరణ

TOF పనిచేస్తుందని ఇప్పుడు మనకు తెలుసు, ఎందుకు మంచిది? దీన్ని ఎందుకు ఉపయోగించాలి? వారు దేనికి మంచిది? చింతించకండి, TOF సెన్సార్‌ను ఉపయోగించడం వల్ల చాలా ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి, అయితే కొన్ని పరిమితులు ఉన్నాయి.

3. సమయం-విమాన సెన్సార్లను ఉపయోగించడం వల్ల కలిగే ప్రయోజనాలు

ఖచ్చితమైన మరియు వేగవంతమైన కొలత

అల్ట్రాసౌండ్ లేదా లేజర్స్ వంటి ఇతర దూర సెన్సార్లతో పోలిస్తే, సమయం-విమాన సెన్సార్లు ఒక దృశ్యం యొక్క 3D చిత్రాన్ని చాలా త్వరగా కంపోజ్ చేయగలవు. ఉదాహరణకు, TOF కెమెరా దీన్ని ఒక్కసారి మాత్రమే చేయగలదు. అంతే కాదు, TOF సెన్సార్ తక్కువ సమయంలో వస్తువులను ఖచ్చితంగా గుర్తించగలదు మరియు తేమ, వాయు పీడనం మరియు ఉష్ణోగ్రత ద్వారా ప్రభావితం కాదు, ఇది ఇండోర్ మరియు అవుట్డోర్ వాడకానికి అనుకూలంగా ఉంటుంది.

సుదూర

TOF సెన్సార్లు లేజర్‌లను ఉపయోగిస్తున్నందున, అవి అధిక ఖచ్చితత్వంతో ఎక్కువ దూరం మరియు పరిధులను కొలవగలవు. TOF సెన్సార్లు సరళమైనవి ఎందుకంటే అవి అన్ని ఆకారాలు మరియు పరిమాణాల సమీప మరియు చాలా వస్తువులను గుర్తించగలుగుతాయి.

సరైన పనితీరు కోసం మీరు సిస్టమ్ యొక్క ఆప్టిక్‌లను అనుకూలీకరించగలుగుతారు, ఇక్కడ మీరు కావలసిన వీక్షణ క్షేత్రాన్ని పొందడానికి ట్రాన్స్మిటర్ మరియు రిసీవర్ రకాలు మరియు లెన్స్‌లను ఎంచుకోవచ్చు.

భద్రత

నుండి లేజర్ అని ఆందోళన చెందుతుందిటోఫ్సెన్సార్ మీ కళ్ళను దెబ్బతీస్తుందా? చింతించకండి! చాలా TOF సెన్సార్లు ఇప్పుడు తక్కువ-పవర్ ఇన్ఫ్రారెడ్ లేజర్‌ను కాంతి వనరుగా ఉపయోగిస్తాయి మరియు మాడ్యులేటెడ్ పప్పులతో డ్రైవ్ చేస్తాయి. సెన్సార్ క్లాస్ 1 లేజర్ భద్రతా ప్రమాణాలను కలుస్తుంది, ఇది మానవ కంటికి సురక్షితంగా ఉందని నిర్ధారించుకోండి.

ఖర్చుతో కూడుకున్నది

స్ట్రక్చర్డ్ లైట్ కెమెరా సిస్టమ్స్ లేదా లేజర్ రేంజ్ ఫైండర్స్ వంటి ఇతర 3 డి డెప్త్ రేంజ్ స్కానింగ్ టెక్నాలజీలతో పోలిస్తే, వాటితో పోలిస్తే TOF సెన్సార్లు చాలా చౌకగా ఉంటాయి.

ఈ పరిమితులన్నీ ఉన్నప్పటికీ, TOF ఇప్పటికీ చాలా నమ్మదగినది మరియు 3D సమాచారాన్ని సంగ్రహించే చాలా వేగవంతమైన పద్ధతి.

4. TOF యొక్క పరిమితులు

TOF కి చాలా ప్రయోజనాలు ఉన్నప్పటికీ, దీనికి పరిమితులు కూడా ఉన్నాయి. TOF యొక్క కొన్ని పరిమితులు:

• చెల్లాచెదురైన కాంతి

చాలా ప్రకాశవంతమైన ఉపరితలాలు మీ TOF సెన్సార్‌కు చాలా దగ్గరగా ఉంటే, అవి మీ రిసీవర్‌లోకి ఎక్కువ కాంతిని చెదరగొట్టవచ్చు మరియు కళాఖండాలు మరియు అవాంఛిత ప్రతిబింబాలను సృష్టిస్తాయి, ఎందుకంటే మీ TOF సెన్సార్ కొలత సిద్ధంగా ఉన్న తర్వాత మాత్రమే కాంతిని ప్రతిబింబించాల్సిన అవసరం ఉంది.

• బహుళ ప్రతిబింబాలు

మూలలు మరియు పుటాకార ఆకృతులపై TOF సెన్సార్లను ఉపయోగిస్తున్నప్పుడు, అవి అవాంఛిత ప్రతిబింబాలను కలిగిస్తాయి, ఎందుకంటే కాంతి అనేకసార్లు బౌన్స్ అవుతుంది, కొలతను వక్రీకరిస్తుంది.

• పరిసర కాంతి

ప్రకాశవంతమైన సూర్యకాంతిలో TOF కెమెరాను ఆరుబయట ఉపయోగించడం బహిరంగ వాడకాన్ని కష్టతరం చేస్తుంది. సూర్యరశ్మి యొక్క అధిక తీవ్రత దీనికి కారణం సెన్సార్ పిక్సెల్‌లు త్వరగా సంతృప్తమవ్వడం వల్ల వస్తువు నుండి ప్రతిబింబించే వాస్తవ కాంతిని గుర్తించడం అసాధ్యం.

• ముగింపు

TOF సెన్సార్లు మరియుటోఫ్ లెన్స్వివిధ రకాల అనువర్తనాల్లో ఉపయోగించవచ్చు. 3 డి మ్యాపింగ్, ఇండస్ట్రియల్ ఆటోమేషన్, అడ్డంకిని గుర్తించడం, సెల్ఫ్ డ్రైవింగ్ కార్లు, వ్యవసాయం, రోబోటిక్స్, ఇండోర్ నావిగేషన్, సంజ్ఞ గుర్తింపు, ఆబ్జెక్ట్ స్కానింగ్, కొలతలు, ఆబ్జెక్ట్స్ రియాలిటీకి నిఘా! TOF టెక్నాలజీ యొక్క అనువర్తనాలు అంతులేనివి.

TOF లెన్స్‌ల యొక్క ఏదైనా అవసరాలకు మీరు మమ్మల్ని సంప్రదించవచ్చు.

చువాంగ్ ఒక ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్స్ హై-డెఫినిషన్ ఆప్టికల్ లెన్స్‌లపై దృష్టి పెడుతుంది

చువాంగ్ ఒక ఆప్టోఎలక్ట్రానిక్స్ ఇప్పుడు రకరకాల ఉత్పత్తి చేసిందిటోఫ్ లెన్సులువంటివి:

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