1. Сенсори вақти парвоз (ToF) чист?

Камераи вақти парвоз чист? Оё он камераест, ки парвози ҳавопайморо сабт мекунад? Оё он бо ҳавопаймо ё ҳавопаймо коре дорад? Хуб, ин дар ҳақиқат роҳи дур аст!

ToF ченаки вақтест, ки барои тай кардани объект, зарра ё мавҷ лозим аст. Оё шумо медонистед, ки системаи сонарии кӯршапарак кор мекунад? Системаи вақти парвоз низ ҳамин тавр аст!

Намудҳои зиёди сенсорҳои вақти парвоз вуҷуд доранд, аммо аксари онҳо камераҳои вақти парвоз ва сканерҳои лазерӣ мебошанд, ки технологияи lidar (муайянкунии рӯшноӣ ва диапазон) барои чен кардани умқи нуқтаҳои мухталифи тасвир тавассути дурахши он истифода мешаванд. бо нури инфрасурх.

Маълумоте, ки бо истифода аз сенсорҳои ToF тавлид ва гирифта шудааст, хеле муфид аст, зеро он метавонад муайянкунии пиёдагардон, аутентификатсияи корбарро дар асоси хусусиятҳои чеҳра, харитасозии муҳити зист бо истифода аз алгоритмҳои SLAM (локализатсия ва харитасозӣ) ва ғайраро таъмин кунад.

Ин система воқеан дар роботҳо, мошинҳои худгард ва ҳатто ҳоло дастгоҳи мобилии шумо васеъ истифода мешавад. Масалан, агар шумо Huawei P30 Pro, Oppo RX17 Pro, LG G8 ThinQ ва ғайраро истифода баред, телефони шумо камераи ToF дорад!

Камераи ToF

2. Сенсори вақти парвоз чӣ гуна кор мекунад?

Ҳоло, мо мехоҳем мухтасар дар бораи он ки сенсори вақти парвоз чист ва чӣ гуна кор мекунад, маълумот диҳем.

ТоФсенсорҳо лазерҳои ночизро барои паҳн кардани нури инфрасурх истифода мебаранд, ки дар он нури натиҷавӣ аз ҳама гуна ашё бармегардад ва ба сенсор бармегардад. Дар асоси фарқияти вақти байни паҳншавии нур ва бозгашт ба сенсор пас аз инъикоси объект, сенсор метавонад масофаи байни объект ва сенсорро чен кунад.

Имрӯз, мо ду роҳро меомӯзем, ки чӣ тавр ToF вақти сафарро барои муайян кардани масофа ва умқ истифода мебарад: бо истифода аз импулсҳои вақт ва бо истифода аз гузариши фазаҳои мавҷҳои амплитудаи модуляцияшуда.

Импульсҳои саривақтиро истифода баред

Масалан, вай бо рохи мунаввар кардани хадаф, баъд бо сканер чен кардани нури инъикосшаванда ва сипас бо истифода аз суръати рӯшноӣ барои экстраполятсияи масофаи объект барои дақиқ ҳисоб кардани масофаи тайшуда кор мекунад. Илова бар ин, фарқияти вақти бозгашти лазерӣ ва дарозии мавҷ пас аз он барои таҳияи дақиқи рақамии 3D ва хусусиятҳои рӯи ҳадаф истифода мешавад ва хусусиятҳои инфиродии онро ба таври визуалӣ харита мекунанд.

Тавре ки шумо дар боло мебинед, нури лазерӣ берун карда мешавад ва сипас ашёро ба сенсор бармегардонад. Бо вақти бозгашти лазерӣ, камераҳои ToF қодиранд масофаҳои дақиқро дар як муддати кӯтоҳ бо назардошти суръати ҳаракати рӯшноӣ чен кунанд. (ToF ба масофа табдил меёбад) Ин формулаест, ки таҳлилгар барои расидан ба масофаи дақиқи объект истифода мебарад:

(суръати рӯшноӣ x вақти парвоз) / 2

ToF ба масофа табдил меёбад

Тавре ки шумо мебинед, вақтсанҷ ҳангоми хомӯш кардани чароғ оғоз мешавад ва вақте ки қабулкунанда чароғи бозгаштро қабул мекунад, вақтсанҷ вақтро бармегардонад. Ҳангоми ду маротиба тарҳ кардан, “вақти парвоз”-и рӯшноӣ ба даст меояд ва суръати рӯшноӣ доимӣ аст, бинобар ин масофаро бо формулаи боло ба осонӣ ҳисоб кардан мумкин аст. Хамин тавр хамаи нуктахои сатхи объектро муайян кардан мумкин аст.

Гузариши марҳилаи мавҷи AM-ро истифода баред

Минбаъд, баТоФинчунин метавонад мавҷҳои пайвастаро барои муайян кардани тағирёбии марҳилаи нури инъикосшуда барои муайян кардани амиқ ва масофа истифода барад.

Гузариши марҳила бо истифода аз мавҷи AM

Бо модул кардани амплитуда, он манбаи нури синусоидиро бо басомади маълум эҷод мекунад, ки ба детектор имкон медиҳад, ки бо истифода аз формулаи зерин тағирёбии фазаи нури инъикосшударо муайян кунад:

ки дар он c - суръати рӯшноӣ (c = 3 × 10^8 м/с), λ дарозии мавҷ (λ = 15 м) ва f басомад аст, ҳар як нуқтаи дар сенсорро амиқ ҳисоб кардан мумкин аст.

Ҳамаи ин чизҳо хеле зуд ба амал меоянд, зеро мо бо суръати рӯшноӣ кор мекунем. Оё шумо тасаввур карда метавонед, ки дақиқ ва суръате, ки сенсорҳо қодиранд чен кунанд? Як мисол меорам, нур бо суръати 300 000 километр дар як сония ҳаракат мекунад, агар объект аз шумо 5 метр дур бошад, фарқияти вақти байни нури аз камера баромадан ва баргаштан тақрибан 33 наносония аст, ки танҳо ба 0,000000033 сония баробар аст! Вой! Ногуфта намонад, ки маълумоти гирифташуда ба шумо барои ҳар як пиксел дар тасвир муаррифии дақиқи рақамии 3D медиҳад.

Сарфи назар аз принсипи истифодашаванда, таъмини манбаи рӯшноӣ, ки тамоми саҳнаро равшан мекунад, ба сенсор имкон медиҳад, ки умқи ҳама нуқтаҳоро муайян кунад. Чунин натиҷа ба шумо харитаи масофа медиҳад, ки дар он ҳар як пиксел масофаро то нуқтаи мувофиқи саҳна рамзгузорӣ мекунад. Дар зер намунаи диаграммаи диапазони ToF оварда шудааст:

Намунаи диаграммаи диапазони ToF

Акнун, ки мо медонем, ки ToF кор мекунад, чаро он хуб аст? Чаро онро истифода баред? Онҳо барои чӣ хубанд? Парво накунед, истифодаи сенсори ToF бартариҳои зиёд дорад, аммо албатта баъзе маҳдудиятҳо мавҷуданд.

3. Манфиатҳои истифодаи сенсорҳои вақти парвоз

Андозаи дақиқ ва зуд

Дар муқоиса бо дигар сенсорҳои масофа ба монанди ултрасадо ё лазерҳо, сенсорҳои вақти парвоз қодиранд тасвири 3D-и саҳнаро хеле зуд эҷод кунанд. Масалан, камераи ToF метавонад ин корро танҳо як маротиба анҷом диҳад. На танҳо ин, сенсори ToF қодир аст объектҳоро дар муддати кӯтоҳ дақиқ муайян кунад ва ба намӣ, фишори ҳаво ва ҳарорат таъсир намерасонад, ки онро ҳам барои истифодаи дарунӣ ва ҳам берунӣ мувофиқ месозад.

масофаи дур

Азбаски сенсорҳои ToF лазерҳоро истифода мебаранд, онҳо инчунин қодиранд масофаҳои дур ва диапазонро бо дақиқии баланд чен кунанд. Сенсорҳои ToF чандир мебошанд, зеро онҳо қодиранд объектҳои наздик ва дури ҳама шакл ва андозаҳоро муайян кунанд.

Он инчунин ба он маъно чандир аст, ки шумо метавонед оптикаи системаро барои иҷрои оптималӣ танзим кунед, ки дар он шумо метавонед навъҳои интиқолдиҳанда ва қабулкунак ва линзаҳо барои гирифтани майдони назари дилхоҳро интихоб кунед.

Бехатарӣ

Ташвишовар аст, ки лазер азТоФсенсор ба чашмони шумо осеб мерасонад? хавотир нашав! Ҳоло бисёр сенсорҳои ToF лазери инфрасурхи камқувватро ҳамчун манбаи рӯшноӣ истифода мебаранд ва онро бо импульсҳои модуляцияшуда меронанд. Сенсор ба стандартҳои бехатарии лазерии Синфи 1 мувофиқат мекунад, то он барои чашми инсон бехатар бошад.

арзиши самаранок

Дар муқоиса бо дигар технологияҳои сканкунии диапазони умқи 3D, аз қабили системаҳои камераи рӯшноӣ ё диапазони лазерӣ, сенсорҳои ToF нисбат ба онҳо хеле арзонтаранд.

Бо вуҷуди ҳамаи ин маҳдудиятҳо, ToF то ҳол хеле боэътимод ва як усули хеле зуд гирифтани иттилооти 3D мебошад.

4. Маҳдудиятҳои ТФ

Гарчанде ки ToF манфиатҳои зиёд дорад, он маҳдудиятҳо низ дорад. Баъзе аз маҳдудиятҳои ToF иборатанд аз:

• Нури пароканда

Агар сатҳҳои хеле дурахшон ба сенсори ToF-и шумо хеле наздик бошанд, онҳо метавонанд ба қабулкунаки шумо нури аз ҳад зиёд пароканда кунанд ва артефактҳо ва инъикоси номатлуб эҷод кунанд, зеро сенсори ToF-и шумо танҳо пас аз омода шудани андозагирӣ нурро инъикос мекунад.

• Мулоҳизаҳои сершумор

Ҳангоми истифода бурдани сенсорҳои ToF дар кунҷҳо ва шаклҳои конкав, онҳо метавонанд инъикоси номатлубро ба вуҷуд оранд, зеро нур метавонад чанд маротиба дур шуда, андозагириро таҳриф кунад.

• Нури муҳити атроф

Истифодаи камераи ToF дар беруни нури офтоб метавонад истифодаи берунаро душвор гардонад. Ин ба шиддатнокии баланди нури офтоб вобаста аст, ки боиси зуд сер шудани пикселҳои сенсорӣ мегардад ва муайян кардани нури воқеии аз объект инъикосшударо ғайриимкон месозад.

• Хулоса

сенсорҳои ToF ваЛинзаи ToFдар барномаҳои гуногун истифода бурдан мумкин аст. Аз харитасозии 3D, автоматикунонии саноатӣ, ошкор кардани монеаҳо, мошинҳои худфарзанд, кишоварзӣ, робототехника, навигасияи дарунӣ, шинохти имову ишора, сканкунии объектҳо, андозагирӣ, назорат то воқеияти афзоянда! Барномаҳои технологияи ToF беохиранд.

Шумо метавонед барои ҳама гуна ниёзҳои линзаҳои ToF бо мо тамос гиред.

Chuang An Optoelectronics ба линзаҳои оптикии баландсифат тамаркуз мекунад, то бренди визуалии комил эҷод кунад

Chuang An Optoelectronics ҳоло навъҳои гуногунро истеҳсол кардаастЛинзаҳои TOFба мисли:

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