1. Очыш вакыты (ToF) сенсоры нәрсә ул?

Очыш вакытында камера нәрсә ул? Очкыч очышын төшергән фотоаппаратмы? Аның самолетлар яки самолетлар белән бәйләнеше бармы? Хәер, бу бик ерак!

ToF - предмет, кисәкчәләр яки дулкыннар өчен ераклыкка китү өчен вакыт. Син битнең сонар системасы эшләвен беләсезме? Очыш вакыты охшаш!

Очыш сенсорларының күп төрләре бар, ләкин күбесе очыш камералары һәм лазер сканерлары, алар лидар (яктылыкны ачыклау һәм диапазон) технологиясен кулланалар, образдагы төрле нокталарның тирәнлеген яктыртып. инфракызыл яктылык белән.

ToF сенсорлары ярдәмендә ясалган һәм алынган мәгълүматлар бик файдалы, чөнки ул җәяүлеләрне ачыклауны, йөз үзенчәлекләренә нигезләнеп кулланучыны раслауны, SLAM ярдәмендә әйләнә-тирә картаны (синхрон локализация һәм карта ясау) алгоритмнарын һәм башкаларны тәэмин итә ала.

Бу система чыннан да роботларда, үз-үзе йөртүче машиналарда, хәтта хәзерге вакытта сезнең мобиль җайланмада киң кулланыла. Әйтик, сез Huawei P30 Pro, Oppo RX17 Pro, LG G8 ThinQ һ.б. кулланасыз икән, сезнең телефонда ToF камерасы бар!

ToF камерасы

2. Очыш вакыты сенсоры ничек эшли?

Хәзер, очыш сенсорының нәрсә икәнлеге һәм аның ничек эшләве турында кыскача таныштырасыбыз килә.

ТОФсенсорлар инфракызыл яктылык чыгару өчен кечкенә лазерлар кулланалар, монда барлыкка килгән яктылык теләсә нинди объекттан төшеп сенсорга кире кайта. Яктылык эмиссиясе һәм объектта чагылганнан соң сенсорга кире кайту арасындагы вакыт аермасына нигезләнеп, сенсор объект белән сенсор арасын үлчәя ала.

Бүген без ToF сәяхәт вакытын дистанцияне һәм тирәнлекне ничек куллануның 2 ысулын өйрәнәчәкбез: вакыт импульсын куллану, һәм амплитуда модуляцияләнгән дулкыннарның фаза күчүен куллану.

Вакытлы импульс кулланыгыз

Мәсәлән, ул максатны лазер белән яктыртып, аннары чагылган яктылыкны сканер белән үлчәп, аннары яктылык тизлеген кулланып, ераклыкны төгәл исәпләү өчен объектның ераклыгын экстролаполяцияләү өчен эшли. Моннан тыш, лазерның кире кайту вакыты һәм дулкын озынлыгы арасындагы аерма санлы 3D төгәл күрсәтү һәм максатның өслек үзенчәлекләрен ясау өчен кулланыла, һәм аның аерым үзенчәлекләрен визуаль рәвештә күрсәтә.

Aboveгарыда күргәнегезчә, лазер нуры сүндерелә, аннары объектны сенсорга кире бора. Лазерны кайтару вакыты белән, ToF камералары җиңел сәяхәт тизлеген исәпкә алып кыска вакыт эчендә төгәл араларны үлчәя ала. (ToF дистанциягә күчә) Бу - аналитик объектның төгәл арасына килеп җитү өчен кулланган формула:

(җиңел тизлек х очыш вакыты) / 2

ToF ераклыкка күчә

Күргәнегезчә, таймер яктылык сүнгән вакытта башланачак, һәм кабул итүче кире яктылык алгач, таймер вакытны кире кайтарачак. Ике тапкыр аерганда, яктылыкның "очыш вакыты" алына, һәм яктылык тизлеге даими, шуңа күрә ераклыкны югарыдагы формула ярдәмендә җиңел исәпләп була. Шул рәвешле, объект өслегендәге барлык нокталарны билгеләргә мөмкин.

AM дулкынының фаза сменасын кулланыгыз

Киләсе ,.ТОФтирәнлекне һәм ераклыкны билгеләү өчен чагылган яктылыкның фаза сменасын ачыклау өчен өзлексез дулкыннар куллана ала.

AM дулкыны ярдәмендә фаза сменасы

Амплитуда модуляциясе белән, ул билгеле ешлыклы синусоидаль яктылык чыганагын барлыкка китерә, детекторга түбәндәге формула ярдәмендә чагылган яктылыкның фаза сменасын билгеләргә мөмкинлек бирә:

монда с - яктылык тизлеге (c = 3 × 10 ^ 8 м / с), λ - дулкын озынлыгы (λ = 15 м), ә f - ешлык, сенсордагы һәр нокта тирәнлектә җиңел исәпләнә ала.

Бу вакыйгаларның барысы да яктылык тизлегендә эшләгәндә бик тиз була. Сенсорлар белән үлчәп торган төгәллекне һәм тизлекне күз алдыгызга китерә аласызмы? Мисал китерим, яктылык секундына 300,000 километр тизлек белән бара, әгәр берәр әйбер сездән 5 м ерак булса, фотоаппаратны калдырып, кайту арасындагы вакыт аермасы якынча 33 наносекунд, бу 0,000000033 секундка гына тигез! Вау! Әйтергә дә ярамый, алынган мәгълүматлар сезгә рәсемдәге һәр пиксель өчен төгәл 3D санлы тәкъдим итәчәк.

Кулланылган принципка карамастан, бөтен күренешне яктыртучы яктылык чыганагы бирү сенсорга барлык нокталарның тирәнлеген билгеләргә мөмкинлек бирә. Мондый нәтиҗә сезгә дистанцион карта бирә, анда һәр пиксель күренешнең тиешле ноктасына кадәр араны кодлый. Түбәндә ToF диапазоны графигының мисалы китерелә:

ToF диапазоны графигының мисалы

ToF эшләвен белгәч, нигә яхшы? Нигә аны кулланырга? Алар нәрсә өчен яхшы? Борчылмагыз, ToF сенсорын куллануның күп өстенлекләре бар, ләкин кайбер чикләүләр бар.

3. Очыш сенсорларын куллануның өстенлекләре

Төгәл һәм тиз үлчәү

УЗИ яки лазер кебек башка дистанцион сенсорлар белән чагыштырганда, очыш вакытында сенсорлар күренешнең 3D сурәтен бик тиз ясый ала. Мәсәлән, ToF камерасы моны бер генә тапкыр эшли ала. Алай гына да түгел, ToF сенсоры объектларны кыска вакыт эчендә төгәл ачыклый ала, дым, һава басымы һәм температура тәэсир итми, аны эчке һәм тыш куллану өчен яраклы итә.

ерак ара

ToF сенсорлары лазер кулланганлыктан, алар шулай ук ​​озын араларны һәм диапазоннарны югары төгәллек белән үлчәргә сәләтле. ToF сенсорлары сыгылучан, чөнки алар барлык формадагы һәм зурлыктагы якын һәм ерак әйберләрне ачыклый ала.

Бу шулай ук ​​сыгылучан, оптималь эш өчен система оптикасын көйли аласыз, монда кирәкле күренеш өлкәсен алу өчен тапшыргыч һәм кабул итүченең төрләрен һәм линзаларын сайлый аласыз.

Куркынычсызлык

ЛазерданТОФсенсор сезнең күзләрегезне җәрәхәтләрме? борчылма! Күпчелек ToF сенсорлары аз энергияле инфракызыл лазерны яктылык чыганагы итеп кулланалар һәм аны модульләштерелгән импульслар белән йөртәләр. Сенсор кеше күзе өчен куркынычсызлыкны тәэмин итү өчен 1 класс лазер куркынычсызлыгы стандартларына туры килә.

эффектив

Башка 3D тирәнлек диапазонын сканерлау технологияләре белән чагыштырганда, структуралы якты камера системалары яки лазер диапазоны, ToF сенсорлары алар белән чагыштырганда күпкә арзанрак.

Бу чикләүләргә карамастан, ToF әле бик ышанычлы һәм 3D мәгълүматны алу бик тиз ысулы.

4. ТОФ чикләүләре

ToF күп өстенлекләргә ия булса да, аның чикләүләре дә бар. ToF-ның кайбер чикләүләре:

• Чәчелгән яктылык

Әгәр дә бик якты өслекләр сезнең ToF сенсорына бик якын булса, алар сезнең кабул итүчегезгә артык күп яктылык таратырга һәм экспонатлар һәм кирәкмәгән уйланулар ясарга мөмкин, чөнки сезнең ToF сенсорыгыз үлчәү әзер булганнан соң гына яктылыкны чагылдырырга тиеш.

• Берничә уйлану

Почмакларда һәм конвейк формаларда ToF сенсорларын кулланганда, алар кирәкмәгән уйлануларга китерергә мөмкин, чөнки яктылык берничә тапкыр сүнергә мөмкин, үлчәүне бозып.

• Әйләнә-тирә яктылык

ToF камерасын ачык кояш нурларында куллану ачык һавада куллануны кыенлаштырырга мөмкин. Бу кояш нурының югары интенсивлыгы аркасында, сенсор пиксельләренең тиз туенуына китерә, объектта чагылган яктылыкны табып булмый.

• Йомгаклау

ToF сенсорлары һәмToF линзатөрле кушымталарда кулланырга мөмкин. 3D Картадан, Индустриаль Автоматизациядән, Киртәләрне ачыклау, Selfз-үзеңне йөртүче машиналар, Авыл хуҗалыгы, Робототехника, Ябык Навигация, Ишарәләрне тану, Объект Сканерлау, asлчәүләр, Күзәтелгән киңәйтелгән чынбарлыкка кадәр! ToF технологиясен куллану чиксез.

Сез ToF линзаларының ихтыяҗлары өчен безнең белән элемтәгә керә аласыз.

Чуанг Оптоэлектроника камил визуаль бренд булдыру өчен югары дәрәҗәдәге оптик линзаларга игътибар итә

Чуанг Оптоэлектроника хәзер төрле җитештердеTOF линзаларыкебек:

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