וואָס איז אַ צייט פון פלי (ToF) סענסאָר?

1. וואָס איז אַ צייט-פון-פלי (טאָף) סענסער?

וואָס איז אַ צייט-פון-פלי אַפּאַראַט? איז עס די אַפּאַראַט וואָס קאַפּטשערז די פלי פון די פלאַך? האט עס עפעס צו טאן מיט עראפלאנען אדער עראפלאנען? נו, עס איז פאקטיש אַ לאַנג וועג אַוועק!

טאָף איז אַ מאָס פון די צייט עס נעמט פֿאַר אַ כייפעץ, פּאַרטאַקאַל אָדער כוואַליע צו אַרומפאָרן אַ ווייַטקייט. צי האָט איר וויסן אַז אַ פלעדערמויז ס סאָנאַר סיסטעם אַרבעט? די צייט-פון-פלי סיסטעם איז ענלעך!

עס זענען פילע מינים פון צייט-פון-פלי סענסאָרס, אָבער רובֿ זענען צייט-פון-פלי קאַמעראַס און לאַזער סקאַנערז, וואָס נוצן אַ טעכנאָלאָגיע גערופן לידאַר (ליכט דיטעקשאַן און ריינדזשינג) צו מעסטן די טיפקייַט פון פאַרשידן פונקטן אין אַ בילד דורך שיינינג עס מיט ינפרערעד ליכט.

דאַטן דזשענערייטאַד און קאַפּטשערד מיט טאָף סענסאָרס איז זייער נוציק ווייַל עס קענען צושטעלן פוסגייער דיטעקשאַן, באַניצער אָטענטאַקיישאַן באזירט אויף פיישאַל פֿעיִקייטן, סוויווע מאַפּינג ניצן SLAM (סיימאַלטייניאַס לאָוקאַלאַזיישאַן און מאַפּינג) אַלגערידאַמז, און מער.

דער סיסטעם איז אַקשלי וויידלי געניצט אין ראָובאַץ, זיך-דרייווינג קאַרס און אפילו איצט דיין רירעוודיק מיטל. פֿאַר בייַשפּיל, אויב איר נוצן Huawei P30 Pro, Oppo RX17 Pro, LG G8 ThinQ, עטק, דיין טעלעפאָן האט אַ טאָף אַפּאַראַט!

 צייט-פון-פלי-01

א טאָף אַפּאַראַט

2. ווי טוט די צייט-פון-פלי סענסער אַרבעט?

איצט מיר וואָלט ווי צו געבן אַ קורץ הקדמה פון וואָס אַ צייט-פון-פלי סענסער איז און ווי עס אַרבעט.

ToFסענסאָרס נוצן קליינטשיק לייזערז צו אַרויסלאָזן ינפרערעד ליכט, ווו די ריזאַלטינג ליכט באַונסיז אַוועק קיין כייפעץ און קערט צו די סענסער. באַזירט אויף די צייט חילוק צווישן די ימישאַן פון ליכט און די צוריקקומען צו די סענסער נאָך ריפלעקטיד דורך די כייפעץ, דער סענסער קענען מעסטן די ווייַטקייט צווישן די כייפעץ און די סענסער.

הייַנט, מיר וועלן ויספאָרשן 2 וועגן ווי ToF ניצט רייזע צייט צו באַשליסן דיסטאַנסע און טיפקייַט: ניצן טיימינג פּאַלסיז, און ניצן פאַסע שיפטינג פון אַמפּליטוד מאַדזשאַלייטיד כוואליעס.

ניצן טיימד פּאַלסיז

צום ביישפיל, עס ארבעט דורך באלויכטן א ציל מיט א לאזער, דאן מעסטן דאס שפיגלט ליכט מיט א סקאנער, און דערנאך נוצט די ליכט-גיכקייט צו עקסטראפאלירן די ווייטקייט פונעם אביעקט צו גענוי אויסרעכענען די ווייטקייט וואס איז געפארן. אין אַדישאַן, די חילוק אין לאַזער צוריקקומען צייט און ווייוולענגט איז גענוצט צו מאַכן אַ פּינטלעך דיגיטאַל 3 ד פאַרטרעטונג און ייבערפלאַך פֿעיִקייטן פון די ציל, און וויזשוואַלי מאַפּן די יחיד פֿעיִקייטן.

ווי איר קענען זען אויבן, לאַזער ליכט איז פייערד אויס און דעמאָלט אָפּשפּרונג אַוועק די כייפעץ צוריק צו די סענסער. מיט די לאַזער צוריקקומען צייט, טאָף קאַמעראַס זענען ביכולת צו מעסטן פּינטלעך דיסטאַנסאַז אין אַ קורץ צייט געגעבן די גיכקייַט פון ליכט רייזע. (ToF קאַנווערץ צו דיסטאַנסע) דאָס איז די פאָרמולע וואָס אַן אַנאַליסט ניצט צו אָנקומען צו די פּינטלעך ווייַטקייט פון אַ כייפעץ:

(גיכקייַט פון ליכט רענטגענ צייט פון פלי) / 2

צייט-פון-פלי-02

טאָף קאַנווערץ צו דיסטאַנסע

ווי איר קענען זען, די טייַמער וועט אָנהייבן בשעת די ליכט איז אַוועק, און ווען די ופנעמער באקומט די צוריק ליכט, די טייַמער וועט צוריקקומען די צייט. ווען מען אַראָפּרעכענען צוויי מאָל, דער "צייט פון פלי" פון ליכט איז באקומען, און די גיכקייַט פון ליכט איז קעסיידערדיק, אַזוי די ווייַטקייט קענען זיין לייכט קאַלקיאַלייטיד מיט די פאָרמולע אויבן. אין דעם וועג, אַלע פונקטן אויף די ייבערפלאַך פון די כייפעץ קענען זיין באשלאסן.

ניצן די פאַסע יבעררוק פון די AM כוואַליע

ווייַטער, דיToFקענען אויך נוצן קעסיידערדיק כוואליעס צו דעטעקט די פאַסע יבעררוק פון די שפיגלט ליכט צו באַשטימען טיפקייַט און ווייַטקייט.

צייט-פון-פלי-03 

פאַסע יבעררוק ניצן AM כוואַליע

דורך מאָדולאַטינג די אַמפּליטוד, עס קריייץ אַ סינוסוידאַל ליכט מקור מיט אַ באַוווסט אָפטקייַט, אַלאַוינג די דעטעקטאָר צו באַשטימען די פאַסע יבעררוק פון די שפיגלט ליכט מיט די פאלגענדע פאָרמולע:

ווו c איז די גיכקייַט פון ליכט (c = 3 × 10^8 עם / s), λ איז אַ ווייוולענגט (λ = 15 עם), און f איז די אָפטקייַט, יעדער פונט אויף די סענסער קענען זיין לייכט קאַלקיאַלייטיד אין טיפקייַט.

אַלע פון ​​די זאכן פּאַסירן זייער שנעל ווען מיר אַרבעטן אין די גיכקייַט פון ליכט. קענען איר ימאַדזשאַן די פּינטלעכקייַט און גיכקייַט מיט וואָס סענסאָרס זענען ביכולת צו מעסטן? לאמיך געבן א ביישפיל, ליכט פארט מיט א שנעלקייט פון 300,000 קילאָמעטערס פּער סעקונדע, אויב אַ כייפעץ איז 5 עם אַוועק פון דיר, די צייט חילוק צווישן די ליכט וואָס לאָזן די אַפּאַראַט און צוריקקומען איז וועגן 33 נאַנאָסעקאָנדס, וואָס איז בלויז עקוויוואַלענט צו 0.000000033 סעקונדעס! וואַו! ניט צו דערמאָנען, די קאַפּטשערד דאַטן וועט געבן איר אַ פּינטלעך 3 ד דיגיטאַל פאַרטרעטונג פֿאַר יעדער פּיקסעל אין די בילד.

רעגאַרדלעסס פון דעם פּרינציפּ געניצט, פּראַוויידינג אַ ליכט מקור וואָס ילומאַנייץ די גאנצע סצענע אַלאַוז די סענסער צו באַשטימען די טיפקייַט פון אַלע פונקטן. אַזאַ אַ רעזולטאַט גיט איר אַ דיסטאַנסע מאַפּע ווו יעדער פּיקסעל ענקאָוד די ווייַטקייט צו די קאָראַספּאַנדינג פונט אין די סצענע. די פאלגענדע איז אַ ביישפּיל פון אַ ToF קייט גראַפיק:

צייט-פון-פלי-04

א ביישפּיל פון אַ ToF קייט גראַפיק

איצט אַז מיר וויסן אַז ToF אַרבעט, וואָס איז עס גוט? פארוואס נוצן עס? וואָס זענען זיי גוט פֿאַר? צי ניט זאָרג, עס זענען פילע אַדוואַנטידזשיז צו נוצן אַ טאָף סענסער, אָבער דאָך עס זענען עטלעכע לימיטיישאַנז.

3. די בענעפיץ פון ניצן צייט-פון-פלי סענסאָרס

פּינטלעך און שנעל מעזשערמאַנט

קאַמפּערד מיט אנדערע דיסטאַנסע סענסאָרס אַזאַ ווי אַלטראַסאַונד אָדער לייזערז, צייט-פון-פלי סענסאָרס זענען ביכולת צו קאַמפּאָוז אַ 3 ד בילד פון אַ סצענע זייער געשווינד. למשל, אַ טאָף אַפּאַראַט קענען טאָן דאָס בלויז אַמאָל. ניט בלויז דאָס, די ToF סענסער איז ביכולת צו דעטעקט אַבדזשעקץ אַקיעראַטלי אין אַ קורץ צייט און איז נישט אַפעקטאַד דורך הומידיטי, לופט דרוק און טעמפּעראַטור, וואָס מאכט עס פּאַסיק פֿאַר ביידע דרינענדיק און דרויסנדיק נוצן.

לאַנג ווייַטקייט

זינט ToF סענסאָרס נוצן לייזערז, זיי זענען אויך טויגעוודיק צו מעסטן לאַנג דיסטאַנסאַז און ריינדזשאַז מיט הויך אַקיעראַסי. טאָף סענסאָרס זענען פלעקסאַבאַל ווייַל זיי זענען ביכולת צו דעטעקט נאָענט און ווייַט אַבדזשעקץ פון אַלע שאַפּעס און סיזעס.

עס איז אויך פלעקסאַבאַל אין דעם זינען אַז איר קענען קאַסטאַמייז די אָפּטיקס פון די סיסטעם פֿאַר אָפּטימאַל פאָרשטעלונג, ווו איר קענען קלייַבן די טראַנסמיטער און ופנעמער טייפּס און לענסעס צו באַקומען די געוואלט מיינונג פעלד.

זיכערקייַט

באַזאָרגט אַז די לאַזער פון דיToFסענסער וועט שאַטן דיין אויגן? זארגט נישט! פילע טאָף סענסאָרס איצט נוצן אַ נידעריק-מאַכט ינפרערעד לאַזער ווי די ליכט מקור און פאָר עס מיט מאַדזשאַלייטיד פּאַלסיז. דער סענסער מיץ קלאַס 1 לאַזער זיכערקייַט סטאַנדאַרדס צו ענשור אַז עס איז זיכער פֿאַר די מענטשלעך אויג.

פּרייַז עפעקטיוו

טאָף סענסאָרס זענען פיל טשיפּער קאַמפּערד מיט אנדערע סקאַנינג טעקנאַלאַדזשיז אַזאַ ווי סטראַקטשערד ליכט אַפּאַראַט סיסטעמען אָדער לאַזער ראַנגעפינדערס.

טראָץ אַלע די לימיטיישאַנז, ToF איז נאָך זייער פאַרלאָזלעך און אַ זייער שנעל אופֿן פון קאַפּטשערינג 3 ד אינפֿאָרמאַציע.

4. לימיטיישאַנז פון טאָף

כאָטש ToF האט פילע בענעפיץ, עס אויך לימיטיישאַנז. עטלעכע פון ​​די לימיטיישאַנז פון ToF אַרייַננעמען:

  • צעוואָרפן ליכט

אויב זייער העל סערפאַסיז זענען זייער נאָענט צו דיין ToF סענסער, זיי קען צעוואָרפן צו פיל ליכט אין דיין ופנעמער און מאַכן אַרטאַפאַקץ און אַנוואָנטיד ריפלעקשאַנז, ווייַל דיין ToF סענסער נאָר דאַרף צו פאַרטראַכטנ די ליכט אַמאָל מעזשערמאַנט איז גרייט.

  • קייפל ריפלעקשאַנז

ווען ניצן טאָף סענסאָרס אויף עקן און קאָנקאַווע שאַפּעס, זיי קענען פאַרשאַפן אַנוואָנטיד ריפלעקשאַנז, ווייַל די ליכט קענען אָפּשפּרונג אַוועק עטלעכע מאָל, און פאַרקרימען די מעזשערמאַנט.

  • אַמביאַנט ליכט

ניצן די ToF אַפּאַראַט ינ דרויסן אין העל זונשייַן קענען מאַכן דרויסנדיק נוצן שווער. דאָס איז רעכט צו דער הויך ינטענסיטי פון זונשייַן וואָס מאכט די סענסער בילדצעלן געשווינד אָנזעטיקן, וואָס מאכט עס אוממעגלעך צו דעטעקט די פאַקטיש ליכט שפיגלט פון די כייפעץ.

  • די מסקנא

טאָף סענסאָרס אוןטאָף אָביעקטיווקענען זיין געוויינט אין אַ פאַרשיידנקייַט פון אַפּלאַקיישאַנז. פֿון 3 ד מאַפּינג, ינדאַסטריאַל אַוטאָמאַטיאָן, שטערונג דיטעקשאַן, זעלבסט-דרייווינג קאַרס, אַגריקולטורע, ראָובאַטיקס, דרינענדיק נאַוויגאַציע, האַווייַע דערקענונג, אָבדזשעקט סקאַנינג, מעזשערמאַנץ, סערוויילאַנס צו אַ פאַרגרעסערן אין פאַקט! די אַפּלאַקיישאַנז פון ToF טעכנאָלאָגיע זענען סאָף.

איר קענט קאָנטאַקט אונדז פֿאַר קיין דאַרף פון ToF לענסעס.

Chuang An Optoelectronics פאָוקיסיז אויף הויך-דעפֿיניציע אָפּטיש לענסעס צו שאַפֿן אַ גאנץ וויזשאַוואַל סאָרט

Chuang An Optoelectronics האט איצט געשאפן אַ פאַרשיידנקייַט פוןTOF לענסעסאַזאַ ווי:

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


פּאָסטן צייט: נאוועמבער 17-2022