1. Uçuş wagty (ToF) datçigi näme?

Uçuş wagtynda kamera näme? Uçaryň uçuşyny düşürýän kameramy? Uçarlar ýa-da uçarlar bilen baglanyşygy barmy? Aslynda bu gaty uzak!

ToF, bir jisimiň, bölejigiň ýa-da tolkunyň uzak aralyklara gitmeginiň wagtydyr. Çeňňegiň sonar ulgamynyň işleýändigini bilýärdiňizmi? Uçuş wagty ulgamy şuňa meňzeýär!

Uçuş wagtynda datçikleriň köp görnüşi bar, ýöne köpüsi uçuş wagtynda kameralar we lazer skanerler bolup, şekilde dürli nokatlaryň çuňlugyny şöhlelendirmek üçin lidar (ýagtylygy kesgitlemek we üýtgetmek) tehnologiýasyny ulanýarlar. infragyzyl yşyk bilen.

ToF datçikleri arkaly döredilen we düşürilen maglumatlar pyýadalary ýüze çykarmagy, ýüz aýratynlyklaryna esaslanýan ulanyjynyň hakykylygyny, SLAM (bir wagtyň özünde lokalizasiýa we kartalaşdyrmak) algoritmlerini ulanyp daşky gurşaw kartasyny we başgalary üpjün edip biler.

Bu ulgam aslynda robotlarda, öz-özi sürýän awtoulaglarda we hatda häzirki wagtda ykjam enjamyňyzda giňden ulanylýar. Mysal üçin, Huawei P30 Pro, Oppo RX17 Pro, LG G8 ThinQ we ş.m. ulanýan bolsaňyz, telefonyňyzda ToF kamerasy bar!

ToF kamera

2. Uçuş wagty datçigi nähili işleýär?

Indi, uçuş wagty datçiginiň nämedigi we işleýşi barada gysgaça maglumat bermek isleýäris.

TOFdatçikler infragyzyl ýagtylygy çykarmak üçin kiçijik lazerleri ulanýarlar, bu ýerde ýüze çykýan ýagtylyk islendik obýektden gaçýar we datçige gaýdyp gelýär. Lightagtylygyň bölünip çykmagy we obýektde şöhlelenenden soň datçige gaýdyp gelmegiň arasyndaky wagt tapawudyna esaslanyp, datçik obýekt bilen datçigiň arasyndaky aralygy ölçäp biler.

Bu gün, ToF-yň uzaklygy we çuňlugy kesgitlemek üçin syýahat wagtyny ulanmagynyň 2 usulyny öwreneris: wagt impulslaryny ulanmak we amplitudaly modulirlenen tolkunlaryň faza üýtgemegini ulanmak.

Wagtlaýyn impulslary ulanyň

Mysal üçin, nyşany lazer bilen yşyklandyryp, şöhlelenýän ýagtylygy skaner bilen ölçäp, soňra ýagtylygyň tizligini obýektiň aralygyny takyk hasaplamak üçin işleýär. Mundan başga-da, lazeriň gaýdyp geliş wagtynyň we tolkun uzynlygynyň tapawudy, takyk sanly 3D şekillendiriş we nyşanyň ýerüsti aýratynlyklaryny düzmek we aýratyn aýratynlyklaryny wizual kartalaşdyrmak üçin ulanylýar.

Aboveokarda görşüňiz ýaly lazer çyrasy ýakylýar we obýektden datçige gaýdýar. Lazeriň gaýdyp geliş wagty bilen, ToF kameralary ýeňil syýahat tizligini göz öňünde tutup gysga wagtyň içinde takyk aralyklary ölçäp bilýär. (ToF uzaklyga öwrülýär) Analitigiň obýektiň takyk aralygyna ýetmek üçin ulanýan formulasy:

(ýagtylygyň tizligi x uçuş wagty) / 2

ToF uzaklyga öwrülýär

Görşüňiz ýaly, taýmer çyra öçürilende başlar we kabul ediji gaýdyp çyrany alanda taýmer wagty yzyna gaýtaryp berer. Iki gezek aýrylanda ýagtylygyň “uçuş wagty” alynýar we ýagtylygyň tizligi hemişelik bolýar, şonuň üçin aralyk ýokardaky formula arkaly aňsatlyk bilen hasaplanyp bilner. Şeýlelik bilen, obýektiň üstündäki ähli nokatlar kesgitlenip bilner.

AM tolkunyň faza çalşygyny ulanyň

Ondan soňTOFçuňlugy we aralygy kesgitlemek üçin şöhlelenýän ýagtylygyň faza üýtgemesini kesgitlemek üçin üznüksiz tolkunlary hem ulanyp biler.

AM tolkunyny ulanyp faza çalşygy

Amplitudany modulirlemek bilen, belli ýygylykly sinusoidal ýagtylyk çeşmesini döredýär, detektora şöhlelenýän ýagtylygyň faza üýtgemesini aşakdaky formula ulanyp kesgitlemäge mümkinçilik berýär:

bu ýerde c ýagtylygyň tizligi (c = 3 × 10 ^ 8 m / s), λ tolkun uzynlygy (λ = 15 m), f bolsa ýygylykdyr, datçigiň her nokady çuňlukda aňsat hasaplanyp bilner.

Bu zatlaryň hemmesi ýagtylyk tizliginde işleýänimizde gaty çalt bolýar. Sensorlary ölçäp bilýän takyklygy we tizligi göz öňüne getirip bilersiňizmi? Mysal getireýin, ýagtylyk sekuntda 300,000 kilometr tizlik bilen syýahat edýär, eger bir zat sizden 5 metr uzaklykda bolsa, ýagtylygyň kameradan çykyp, gaýdyp gelmeginiň arasyndaky tapawut 33 nanosekunt töweregi, bu diňe 0.000000033 sekuntda bar! Wah! Toeri gelende aýtsak, düşürilen maglumatlar şekildäki her piksel üçin takyk 3D sanly şekillendiriş berer.

Ulanylan ýörelgä garamazdan, ähli sahnany ýagtylandyrýan ýagtylyk çeşmesi bilen üpjün etmek datçige ähli nokatlaryň çuňlugyny kesgitlemäge mümkinçilik berýär. Şeýle netije size her piksel sahnadaky degişli nokada aralygy kodlaýan aralyk kartasyny berýär. Aşakda ToF aralygy grafiginiň mysaly:

ToF aralyk grafiginiň mysaly

ToF-iň işleýändigini bilip, indi näme üçin gowy? Näme üçin ulanmaly? Olar näme üçin gowy? Alada etme, ToF datçigini ulanmagyň köp artykmaçlygy bar, ýöne elbetde käbir çäklendirmeler bar.

3. Uçuş wagtynda datçikleri ulanmagyň peýdalary

Takyk we çalt ölçemek

Ultrases ýa-da lazer ýaly beýleki aralyk datçikleri bilen deňeşdirilende, uçuş wagtynda datçikler sahnanyň 3D şekilini gaty çalt düzüp bilýärler. Mysal üçin, ToF kamerasy muny diňe bir gezek edip biler. Diňe bu däl, ToF datçigi gysga wagtyň içinde obýektleri takyk kesgitläp bilýär we çyglylyga, howa basyşyna we temperaturasyna täsir etmeýär we ony içerde we daşarda ulanmak üçin amatly edýär.

uzak aralyk

ToF datçikleri lazer ulanýandygy sebäpli, uzak aralyklary we aralyklary ýokary takyklyk bilen ölçemäge ukyplydyr. ToF datçikleri çeýe, sebäbi ähli görnüşdäki we ululykdaky ýakyn we uzak zatlary tapyp bilýärler.

Şeýle hem, optimal öndürijilik üçin ulgamyň optikasyny sazlap bilmek manysynda çeýe bolup, islenýän görnüşi almak üçin geçiriji we kabul edijiniň görnüşlerini we linzalaryny saýlap bilersiňiz.

Howpsuzlyk

LazerdenTOFdatçik gözüňize zyýan berermi? alada etme! ToF datçikleriniň köpüsi indi pes güýçli infragyzyl lazeri ýagtylyk çeşmesi hökmünde ulanýarlar we modulirlenen impulslar bilen sürýärler. Sensor, adamyň gözüne howpsuz bolmagyny üpjün etmek üçin 1-nji derejeli lazer howpsuzlygy standartlaryna laýyk gelýär.

tygşytly

Düzülen ýagtylyk kamera ulgamlary ýa-da lazer diapazonlary ýaly beýleki 3D çuňluk aralyk skaner tehnologiýalary bilen deňeşdirilende, ToF datçikleri olar bilen deňeşdirilende has arzandyr.

Bu çäklendirmelere garamazdan, ToF henizem gaty ygtybarly we 3D maglumatlary ele almagyň örän çalt usulydyr.

4. ToF-iň çäklendirmeleri

ToF-iň köp peýdasy bar bolsa-da, çäklendirmeleri hem bar. ToF-iň käbir çäklendirmeleri şulary öz içine alýar:

• Pytraňňy yşyk

Örän ýagty ýüzler ToF datçigiňize gaty ýakyn bolsa, kabul edijiňize aşa köp ýagtylyk ýaýradyp, artefaktlary we islenmeýän şöhleleri döredip biler, sebäbi ToF datçigiňiz diňe ölçeg taýýar bolansoň ýagtylygy görkezmeli.

• Birnäçe pikirlenme

Burçlarda we konkaw şekillerde ToF datçiklerini ulananyňyzda, islenmeýän şöhlelenmelere sebäp bolup biler, sebäbi ýagtylyk birnäçe gezek öçüp, ölçegi ýoýup biler.

• Daşky gurşaw ýagtylygy

ToF kamerasyny açyk gün şöhlesinde açyk howada ulanmak, daşarda ulanmagy kynlaşdyryp biler. Munuň sebäbi gün şöhlesiniň ýokary intensiwligi, datçigiň pikselleriniň çalt doýmagyna sebäp bolup, obýektden şöhlelenýän hakyky ýagtylygy tapyp bolmaýar.

• Netije

ToF datçikleri weToF linzadürli programmalarda ulanylyp bilner. 3D kartalaşdyrmakdan, senagat awtomatizasiýasyndan, päsgelçilikleri ýüze çykarmakdan, öz-özi sürýän awtoulaglardan, oba hojalygyndan, robotlardan, içerde nawigasiýa, jestleri tanamak, obýektleri skanirlemek, ölçemek, giňeldilen hakykata çenli gözegçilik! ToF tehnologiýasynyň amaly tükeniksiz.

ToF linzalarynyň islendik zerurlygy üçin biziň bilen habarlaşyp bilersiňiz.

Chuang “Optoelectronics” ajaýyp wizual marka döretmek üçin ýokary kesgitli optiki linzalara ünsi jemleýär

“Chuang An Optoelectronics” indi dürli görnüşleri öndürdiTOF linzalaryýaly:

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