Nûçe - Prensîba bingehîn û sepandina Sîstema TOF (Dema Firînê)

Ji bo Postên Bilez Li Medyaya Civakî ya me Bibin Abone

Ev rêzefîlm armanc dike ku têgihîştineke kûr û pêşverû ya sîstema Dema Firînê (TOF) pêşkêşî xwendevanan bike. Naverok nihêrînek berfireh a sîstemên TOF vedihewîne, tevî ravekirinên berfireh ên hem TOF-ya nerasterast (iTOF) û hem jî TOF-ya rasterast (dTOF). Ev beş li ser parametreyên sîstemê, avantaj û dezavantajên wan, û algorîtmayên cûrbecûr vedikole. Gotar her weha pêkhateyên cûda yên sîstemên TOF-ê, wekî Lazerên Weşandina Rûyê Valahiya Vertikal (VCSEL), lensên veguheztin û wergirtinê, sensorên wergirtinê yên wekî CIS, APD, SPAD, SiPM, û devreyên ajokerê yên wekî ASIC vedikole.

Danasîna TOF (Dema Firînê)

Prensîbên bingehîn

TOF, ku tê wateya Dema Firînê, rêbazek e ku ji bo pîvandina dûriyê bi hesabkirina dema ku ronahî di navgînekê de ji bo rêwîtiyek dûrîyek diyarkirî hewce dike tê bikar anîn. Ev prensîb bi giranî di senaryoyên TOF yên optîkî de tê sepandin û nisbeten rasterast e. Pêvajo çavkaniyek ronahiyê vedihewîne ku tîrêjek ronahiyê derdixe, û dema derxistinê tê tomar kirin. Ev ronahî dûv re ji hedefek vedigere, ji hêla wergirek ve tê girtin, û dema wergirtinê tê tomar kirin. Cûdahiya di navbera van deman de, ku wekî t tê destnîşankirin, dûriyê diyar dike (d = leza ronahiyê (c) × t / 2).

Cureyên Sensorên ToF

Du cureyên sereke yên senzorên ToF hene: optîkî û elektromagnetîk. Senzorên ToF yên optîkî, ku gelempertir in, ji bo pîvandina dûrbûnê pulsên ronahiyê, bi gelemperî di rêza înfrared de, bikar tînin. Ev puls ji senzorê têne derxistin, ji tiştekî vedigerin û vedigerin senzorê, li wir dema rêwîtiyê tê pîvandin û ji bo hesabkirina dûrbûnê tê bikar anîn. Berevajî vê, senzorên ToF yên elektromagnetîk pêlên elektromagnetîk, wekî radar an lidar, ji bo pîvandina dûrbûnê bikar tînin. Ew li ser prensîbek wekhev dixebitin lê ji bo pîvandina dûrbûnê navgînek cûda bikar tînin.pîvandina dûriyê.

Serlêdanên Sensorên ToF

Sensorên ToF piralî ne û di warên cûrbecûr de hatine entegrekirin:

Robotîk:Ji bo tesbîtkirina astengiyan û navîgasyonê tê bikar anîn. Mînakî, robotên mîna Roomba û Atlas a Boston Dynamics kamerayên kûrahiyê yên ToF bikar tînin da ku nexşeya derdora xwe çêbikin û tevgeran plansaz bikin.

Sîstemên Ewlehiyê:Sensorên tevgerê yên hevpar ji bo tesbîtkirina dagirkeran, çalakkirina alarmê, an jî çalakkirina pergalên kamerayê.

Pîşesaziya Otomobîlan:Di sîstemên alîkariya ajokar de ji bo kontrola seyranê ya adapteyî û dûrketina ji pevçûnê hatiye bicîhkirin, û di modelên wesayîtên nû de her ku diçe belavtir dibe.

Qada PizîşkîDi wênekirin û teşhîsa bêserûber de tê bikar anîn, wek tomografiya hevrêziya optîkî (OCT), ku wêneyên tevnan ên bi çareseriya bilind çêdike.

Elektronîkên XerîdarJi bo taybetmendiyên wekî naskirina rû, rastkirina biyometrîk, û naskirina jestan di nav têlefonên jîr, tablet û laptopan de hatiye entegrekirin.

Dron:Ji bo navîgasyon, dûrketina ji pevçûnê, û çareserkirina fikarên nepenîtiyê û hewavaniyê tê bikar anîn.

Mîmariya Sîstema TOF

Sîstemeke TOF ya tîpîk ji çend pêkhateyên sereke pêk tê da ku pîvandina dûrbûnê wekî ku hatiye vegotin pêk were:

· Veguhêz (Tx):Ev çavkaniyek ronahiya lazerê vedihewîne, bi piranîVCSEL, devreyek ajokar ASIC ji bo ajotina lazerê, û pêkhateyên optîkî ji bo kontrola tîrêjê yên wekî lensên kolîmasyonê an hêmanên optîkî yên difraksiyonî, û fîlter.
· Wergir (Rx):Ev ji lens û fîlterên li dawiya wergir, sensorên mîna CIS, SPAD, an SiPM li gorî pergala TOF, û Pêvajoyek Sînyala Wêneyê (ISP) ji bo hilberandina mîqdarên mezin ên daneyan ji çîpa wergir pêk tê.
·Rêveberiya Hêzê:Birêvebirina îstîqrarêKontrolkirina niha ji bo VCSEL û voltaja bilind ji bo SPAD pir girîng e, ku rêveberiya hêzê ya xurt hewce dike.
· Qata Nermalavê:Ev firmware, SDK, OS, û qata serîlêdanê vedihewîne.

Mîmarî nîşan dide ka tîrêjek lazerê, ku ji VCSEL-ê derdikeve û ji hêla pêkhateyên optîkî ve tê guhertin, çawa di fezayê de derbas dibe, ji tiştekî vedigere û vedigere wergir. Hesabkirina demdirêj di vê pêvajoyê de agahdariya dûrbûn an kûrahiyê eşkere dike. Lêbelê, ev mîmarî rêyên deng, wekî dengê ji tîrêjên rojê çêdibe an dengê pir-rê ji refleksan, ku paşê di rêzefîlmê de têne nîqaş kirin, nagire nav xwe.

Dabeşkirina Sîstemên TOF

Sîstemên TOF bi giranî li gorî teknîkên pîvandina dûrbûna xwe têne dabeş kirin: TOF-ya rasterast (dTOF) û TOF-ya nerasterast (iTOF), her yek bi nêzîkatiyên hardware û algorîtmîk ên cuda. Rêze di destpêkê de prensîbên wan destnîşan dike berî ku bikeve nav analîzek berawirdî ya avantaj, dijwarî û parametreyên pergalê yên wan.

Tevî prensîba TOF-ê ya ku dişibihe wê hêsan xuya dike - derxistina pulseke ronahiyê û tespîtkirina vegera wê ji bo hesabkirina dûrbûnê - tevlihevî di cudakirina ronahiya vegerê ji ronahiya derdorê de ye. Ev bi derxistina ronahiya têr geş ji bo bidestxistina rêjeyek bilind a sînyalê-deng û hilbijartina dirêjahiya pêlên guncaw ji bo kêmkirina destwerdana ronahiya hawîrdorê tê çareser kirin. Rêbazek din jî kodkirina ronahiya derketî ye da ku ew di dema vegerê de were cûdakirin, mîna sînyalên SOS bi fenerê.

Ev rêzefîlm berawirdkirina dTOF û iTOF berdewam dike, cûdahî, avantaj û dijwarîyên wan bi hûrgilî nîqaş dike, û pergalên TOF-ê li gorî tevliheviya agahiyên ku ew peyda dikin, ji TOF-ya 1D bigire heya TOF-ya 3D, kategorîze dike.

dTOF

TOF rasterast dema firîna fotonê rasterast dipîve. Pêkhateya wê ya sereke, Dîyoda Beravê ya Fotonê ya Tekane (SPAD), têra xwe hesas e ku fotonên tekane tespît bike. dTOF Jimartina Fotonê ya Tekane ya bi Demê ve Têkildar (TCSPC) bikar tîne da ku dema gihîştina fotonan bipîve, û hîstogramek ava dike da ku dûrahiya herî muhtemel li gorî frekansa herî bilind a cûdahiyek demê ya taybetî diyar bike.

iTOF

TOF-ya nerasterast dema firînê li gorî cudahiya qonaxê di navbera şêweyên pêlên derketî û wergirtî de hesab dike, bi gelemperî bi karanîna sînyalên modûlasyona pêlên domdar an pulsê. iTOF dikare mîmariyên sensorên wêneyê yên standard bikar bîne, û şîdeta ronahiyê di demê re bipîve.

iTOF bêtir dibe modûlasyona pêlên berdewam (CW-iTOF) û modûlasyona pulsê (Pulsed-iTOF). CW-iTOF guherîna qonaxê di navbera pêlên sînusoîdal ên derketî û wergirtî de dipîve, di heman demê de Pulsed-iTOF guherîna qonaxê bi karanîna sînyalên pêlên çargoşe hesab dike.

Xwendina Zêdetir:

Wîkîpediya. (nd). Dema firînê. Ji hatiye wergirtinhttps://en.wikipedia.org/wiki/Time_of_flight
Koma Çareseriyên Semiconductor a Sony. (nd). ToF (Dema Firînê) | Teknolojiya Hevpar a Sensorên Wêneyê. Jihttps://www.sony-semicon.com/en/technologies/tof
Microsoft. (4ê Sibatê, 2021). Pêşgotinek li ser Microsoft Time Of Flight (ToF) - Azure Depth Platform. Ji hatiye standin.https://devblogs.microsoft.com/azure-depth-platform/intro-to-microsoft-time-of-flight-tof
ESCATEC. (2ê Adarê, 2023). Sensorên Dema Firînê (TOF): Nirxandinek Kûr û Serlêdan. Jihttps://www.escatec.com/news/time-of-flight-tof-sensors-an-in-depth-overview-and-applications

Ji rûpela webêhttps://faster-than-light.net/TOFSystem_C1/

Nivîskar: Chao Guang

Daxuyanî:

Em bi vê yekê radigihînin ku hin wêneyên ku li ser malpera me têne xuyang kirin, ji Înternet û Wîkîpediya hatine berhevkirin, bi armanca pêşvebirina perwerdehiyê û parvekirina agahdariyê. Em rêzê li mafên milkê rewşenbîrî yên hemî afirîneran digirin. Bikaranîna van wêneyan ne ji bo qezenca bazirganî ye.

Eger hûn bawer dikin ku naveroka ku tê bikaranîn mafên we yên kopîkirinê binpê dike, ji kerema xwe bi me re têkilî daynin. Em ji bo misogerkirina pabendbûna bi qanûn û rêziknameyên milkê rewşenbîrî, amade ne ku tedbîrên guncaw bigirin, di nav de rakirina wêneyan an jî dayîna destnîşankirina rast. Armanca me ew e ku em platformek biparêzin ku dewlemend bi naverokê be, adil be û rêzê li mafên milkê rewşenbîrî yên yên din bigire.

Ji kerema xwe bi navnîşana e-nameya jêrîn bi me re têkilî daynin:sales@lumispot.cnEm soz didin ku piştî wergirtina her agahdariyekê tavilê tedbîran bigirin û ji bo çareserkirina her pirsgirêkek bi vî rengî %100 hevkariyê garantî dikin.