Mag-subscribe sa Among Social Media Para sa Maabtik nga Post
Kini nga serye nagtumong sa paghatag sa mga magbabasa sa usa ka lawom ug progresibong pagsabot sa Time of Flight (TOF) nga sistema. Ang sulud naglangkob sa usa ka komprehensibo nga pagtan-aw sa mga sistema sa TOF, lakip ang mga detalyado nga pagpatin-aw sa dili direkta nga TOF (iTOF) ug direkta nga TOF (dTOF). Kini nga mga seksyon nagsusi sa mga parameter sa sistema, ang ilang mga bentaha ug mga disbentaha, ug lainlaing mga algorithm. Gisusi usab sa artikulo ang lainlaing mga sangkap sa mga sistema sa TOF, sama sa Vertical Cavity Surface Emitting Lasers (VCSELs), transmission ug reception lens, pagdawat mga sensor sama sa CIS, APD, SPAD, SiPM, ug mga sirkito sa drayber sama sa ASICs.
Pasiuna sa TOF(Oras sa Paglupad)
Sukaranan nga mga Prinsipyo
Ang TOF, nga nagbarog alang sa Oras sa Paglupad, usa ka paagi nga gigamit sa pagsukod sa gilay-on pinaagi sa pagkalkulo sa oras nga gikinahanglan alang sa kahayag sa pagbiyahe sa usa ka gilay-on sa usa ka medium. Kini nga prinsipyo kay nag-una nga gigamit sa optical TOF scenario ug medyo prangka. Ang proseso naglakip sa usa ka tinubdan sa kahayag nga nagpagawas sa usa ka silaw sa kahayag, uban ang oras sa pagbuga nga natala. Kini nga kahayag modan-ag dayon sa usa ka target, makuha sa usa ka tigdawat, ug ang oras sa pagdawat mamatikdan. Ang kalainan niini nga mga panahon, nga gipaila nga t, nagtino sa gilay-on (d = katulin sa kahayag (c) × t / 2).
Mga tipo sa ToF Sensor
Adunay duha ka nag-unang matang sa mga sensor sa ToF: optical ug electromagnetic. Ang mga sensor sa Optical ToF, nga mas komon, naggamit sa mga light pulse, kasagaran sa infrared range, alang sa pagsukod sa gilay-on. Kini nga mga pulso gipagawas gikan sa sensor, nagpakita sa usa ka butang, ug mobalik sa sensor, diin ang oras sa pagbiyahe gisukod ug gigamit aron makalkulo ang distansya. Sa kasukwahi, ang electromagnetic ToF sensors naggamit ug electromagnetic waves, sama sa radar o lidar, aron pagsukod sa gilay-on. Naglihok sila sa parehas nga prinsipyo apan naggamit ug lahi nga medium para sapagsukod sa gilay-on.
Mga aplikasyon sa ToF Sensor
Ang mga sensor sa ToF daghag gamit ug gisagol sa lainlaing natad:
Robotics:Gigamit alang sa pag-ila sa babag ug pag-navigate. Pananglitan, ang mga robot sama sa Roomba ug Boston Dynamics' Atlas naggamit ug ToF depth camera para sa pagmapa sa ilang palibot ug pagplano sa mga lihok.
Mga Sistema sa Seguridad:Komon sa mga sensor sa paglihok para sa pag-ila sa mga nanghilabot, pag-trigger sa mga alarma, o pagpaaktibo sa mga sistema sa camera.
Industriya sa Automotive:Nalakip sa mga sistema sa pagtabang sa drayber alang sa adaptive cruise control ug paglikay sa pagbangga, nga nahimong mas kaylap sa bag-ong mga modelo sa sakyanan.
Medikal nga Natad: Gigamit sa non-invasive imaging ug diagnostics, sama sa optical coherence tomography (OCT), nga naghimo og high-resolution nga mga hulagway sa tissue.
Consumer Electronics: Nahiusa sa mga smartphone, tablet, ug laptop para sa mga feature sama sa pag-ila sa nawong, biometric authentication, ug gesture recognition.
Mga drone:Gigamit alang sa nabigasyon, paglikay sa bangga, ug sa pagsulbad sa mga problema sa pribasiya ug abyasyon
Arkitektura sa Sistema sa TOF
Ang kasagaran nga sistema sa TOF naglangkob sa daghang mga yawe nga sangkap aron makab-ot ang pagsukod sa distansya sama sa gihulagway:
· Transmitter (Tx):Kini naglakip sa usa ka laser kahayag tinubdan, nag-una sa usa kaVCSEL, usa ka sirkito sa drayber nga ASIC nga magmaneho sa laser, ug mga optical nga sangkap alang sa pagkontrol sa beam sama sa mga collimating lens o diffractive optical nga mga elemento, ug mga filter.
· Tigdawat (Rx):Naglangkob kini sa mga lente ug mga filter sa katapusan nga nakadawat, mga sensor sama sa CIS, SPAD, o SiPM depende sa sistema sa TOF, ug usa ka Image Signal Processor (ISP) alang sa pagproseso sa daghang mga datos gikan sa chip sa tigdawat.
·Pagdumala sa Gahum:Pagdumala sa stableAng kasamtangan nga kontrol alang sa mga VCSEL ug taas nga boltahe alang sa mga SPAD hinungdanon, nga nanginahanglan lig-on nga pagdumala sa kuryente.
· Layer sa Software:Naglakip kini sa firmware, SDK, OS, ug layer sa aplikasyon.
Gipakita sa arkitektura kung giunsa ang usa ka laser beam, nga naggikan sa VCSEL ug gibag-o sa mga optical nga sangkap, nagbiyahe sa kawanangan, nagpakita sa usa ka butang, ug mibalik sa tigdawat. Ang kalkulasyon sa time lapse niini nga proseso nagpadayag sa gilay-on o giladmon nga impormasyon. Bisan pa, kini nga arkitektura wala magsakup sa mga agianan sa kasaba, sama sa kasaba nga gipahinabo sa adlaw o kasaba sa daghang agianan gikan sa mga pagpamalandong, nga gihisgutan sa ulahi sa serye.
Klasipikasyon sa TOF Systems
Ang mga sistema sa TOF nag-una nga gi-categorize sa ilang mga pamaagi sa pagsukod sa distansya: direkta nga TOF (dTOF) ug dili direkta nga TOF (iTOF), matag usa adunay lahi nga hardware ug algorithmic nga pamaagi. Ang serye sa sinugdan naglatid sa ilang mga prinsipyo sa wala pa magsusi sa usa ka pagtandi nga pagtuki sa ilang mga bentaha, mga hagit, ug mga parameter sa sistema.
Bisan pa sa daw yano nga prinsipyo sa TOF - nagpagawas sa usa ka kahayag nga pulso ug nakamatikod sa pagbalik niini aron makalkulo ang gilay-on - ang pagkakomplikado anaa sa paglainlain sa nagbalik nga kahayag gikan sa ambient nga kahayag. Gitubag kini pinaagi sa pagbuga og igo nga hayag nga kahayag aron makab-ot ang taas nga ratio sa signal-to-noise ug pagpili sa angay nga mga wavelength aron mamenosan ang interference sa kahayag sa kinaiyahan. Ang laing paagi mao ang pag-encode sa gipagawas nga kahayag aron kini mailhan sa pagbalik, susama sa mga signal sa SOS nga adunay flashlight.
Ang serye nagpadayon sa pagtandi sa dTOF ug iTOF, naghisgot sa ilang mga kalainan, bentaha, ug mga hagit sa detalye, ug dugang nga pagkategorya sa mga sistema sa TOF base sa pagkakomplikado sa impormasyon nga ilang gihatag, gikan sa 1D TOF ngadto sa 3D TOF.
dTOF
Direktang TOF direkta nga nagsukod sa oras sa paglupad sa photon. Ang yawe nga sangkap niini, ang Single Photon Avalanche Diode (SPAD), igo nga sensitibo aron makit-an ang usa ka photon. Ang dTOF naggamit sa Time Correlated Single Photon Counting (TCSPC) aron sukdon ang oras sa pag-abot sa photon, paghimo og histogram aron mahibal-an ang labing posible nga gilay-on base sa labing taas nga frequency sa usa ka partikular nga kalainan sa oras.
iTOF
Ang dili direkta nga TOF nagkalkula sa oras sa paglupad base sa kalainan sa hugna tali sa gipagawas ug nadawat nga mga waveform, kasagaran gamit ang padayon nga wave o pulse modulation signal. Ang iTOF makagamit sa standard image sensor architectures, pagsukod sa light intensity sa paglabay sa panahon.
Ang iTOF dugang nga gibahin ngadto sa padayon nga wave modulation (CW-iTOF) ug pulse modulation (Pulsed-iTOF). Gisukod sa CW-iTOF ang pagbalhin sa hugna tali sa gipagawas ug nadawat nga sinusoidal nga mga balud, samtang ang Pulsed-iTOF nagkalkula sa pagbalhin sa yugto gamit ang square wave signal.
Dugang nga Pagbasa:
- Wikipedia. (nd). Panahon sa paglupad. Gikuha gikan sahttps://en.wikipedia.org/wiki/Time_of_flight
- Grupo sa Sony Semiconductor Solutions. (nd). ToF (Oras sa Paglupad) | Komon nga Teknolohiya sa Mga Sensor sa Imahe. Gikuha gikan sahttps://www.sony-semicon.com/en/technologies/tof
- Microsoft. (2021, Pebrero 4). Pasiuna sa Microsoft Time Of Flight (ToF) - Azure Depth Platform. Gikuha gikan sahttps://devblogs.microsoft.com/azure-depth-platform/intro-to-microsoft-time-of-flight-tof
- ESCATEC. (2023, Marso 2). Oras sa Paglupad (TOF) nga mga Sensor: Usa ka Lalom nga Overview ug Aplikasyon. Gikuha gikan sahttps://www.escatec.com/news/time-of-flight-tof-sensors-an-in-depth-overview-and-applications
Gikan sa web pagehttps://faster-than-light.net/TOFSystem_C1/
sa tagsulat: Chao Guang
Disclaimer:
Kami niini nagpahayag nga pipila sa mga hulagway nga gipakita sa among website gikolekta gikan sa Internet ug Wikipedia, uban ang tumong sa pagpasiugda sa edukasyon ug pagpaambit sa impormasyon. Among gitahod ang mga katungod sa intelektwal nga kabtangan sa tanang magbubuhat. Ang paggamit niini nga mga hulagway wala gituyo alang sa komersyal nga ganansya.
Kung nagtuo ka nga ang bisan unsang sulud nga gigamit naglapas sa imong copyright, palihug kontaka kami. Kami labaw pa kay sa andam sa paghimo sa tukma nga mga lakang, lakip na ang pagtangtang sa mga hulagway o paghatag og tukma nga pag-ila, aron masiguro ang pagsunod sa mga balaod ug regulasyon sa intellectual property. Ang among katuyoan mao ang pagpadayon sa usa ka plataporma nga puno sa sulud, patas, ug pagtahod sa mga katungod sa intelektwal nga kabtangan sa uban.
Palihug kontaka kami sa mosunod nga email address:sales@lumispot.cn. Kami mipasalig sa paghimo dayon nga aksyon sa pagkadawat sa bisan unsang pahibalo ug paggarantiya sa 100% nga kooperasyon sa pagsulbad sa bisan unsang mga isyu.
Oras sa pag-post: Dis-18-2023