Novaĵoj - Baza Principo kaj Apliko de TOF (Tempo de Flugo) Sistemo

Abonu niajn sociajn rimedojn por prompta afiŝo

Ĉi tiu serio celas provizi legantojn kun profunda kaj progresema kompreno de la tempo de flugo (TOF) sistemo. La enhavo kovras kompletan superrigardon de TOF -sistemoj, inkluzive de detalaj klarigoj de ambaŭ nerektaj TOF (ITOF) kaj rekta TOF (DTOF). Ĉi tiuj sekcioj enprofundiĝas en sistemajn parametrojn, iliajn avantaĝojn kaj malavantaĝojn, kaj diversajn algoritmojn. La artikolo ankaŭ esploras la malsamajn komponentojn de TOF -sistemoj, kiel ekzemple vertikalaj kavaj surfacaj elsendaj laseroj (VCSels), transdono kaj ricevo -lensoj, ricevantaj sensilojn kiel CIS, APD, SPAD, SIPM, kaj ŝoforaj cirkvitoj kiel ASICS.

Enkonduko al TOF (tempo de flugo)

Bazaj Principoj

TOF, staranta por tempo de flugo, estas metodo uzata por mezuri distancon kalkulante la tempon, kiun necesas lumo por veturi certan distancon en rimedo. Ĉi tiu principo estas ĉefe aplikata en optikaj TOF -scenoj kaj estas relative simpla. La procezo implikas lumfonton elsendante trabon de lumo, kun la tempo de emisio registrita. Ĉi tiu lumo tiam reflektas celon, estas kaptita de ricevilo, kaj la tempo de ricevo estas rimarkita. La diferenco en ĉi tiuj tempoj, nomata kiel T, determinas la distancon (D = rapideco de lumo (C) × T / 2).

Specoj de TOF -sensiloj

Estas du primaraj specoj de TOF -sensiloj: optika kaj elektromagneta. Optikaj TOF -sensiloj, kiuj estas pli oftaj, uzas malpezajn pulsojn, tipe en la infraruĝa gamo, por mezurado de distanco. Ĉi tiuj pulsoj estas elsenditaj el la sensilo, reflektas objekton kaj revenas al la sensilo, kie la vojaĝotempo estas mezurita kaj uzata por kalkuli distancon. En kontrasto, elektromagnetaj TOF -sensiloj uzas elektromagnetajn ondojn, kiel radaro aŭ lidaro, por mezuri distancon. Ili funkcias laŭ simila principo sed uzas malsaman rimedon pordistanca mezurado.

Aplikoj de TOF -Sensiloj

TOF -sensiloj estas multvaloraj kaj estis integritaj en diversaj kampoj:

Robotiko:Uzita por detekto de obstakloj kaj navigado. Ekzemple, robotoj kiel Roomba kaj Boston Dynamics 'Atlas uzas TOF -profundajn fotilojn por mapi siajn ĉirkaŭaĵojn kaj plani movadojn.

Sekurecaj Sistemoj:Komunaj en movaj sensiloj por detekti entrudiĝintojn, ekigi alarmojn aŭ aktivigi ĉambrajn sistemojn.

Aŭtomobilindustrio:Enkorpigita en ŝofor-helpaj sistemoj por adapta kroza kontrolo kaj evitado de kolizio, iĝante ĉiam pli ĝenerala en novaj veturilaj modeloj.

Medicina Kampo: Dungita en ne-invasiva bildigo kaj diagnozo, kiel ekzemple optika koherenca tomografio (OCT), produktante bildojn de alta rezolucio.

Konsumanta Elektroniko: Integrita en inteligentaj telefonoj, tablojdoj kaj tekkomputiloj por funkcioj kiel vizaĝa rekono, biometria aŭtentikigo kaj gesto -rekono.

Dronoj:Utiligita por navigado, evitado de kolizio kaj por trakti zorgojn pri privateco kaj aviado

TOF -Sistemo -Arkitekturo

Tipa TOF -sistemo konsistas el pluraj ŝlosilaj komponentoj por atingi la distancan mezuradon kiel priskribite:

· Dissendilo (TX):Ĉi tio inkluzivas laseron -lumfonton, ĉefe aVcsel, ŝofora cirkvito ASIC por funkciigi la laseron, kaj optikajn komponentojn por trabo -kontrolo kiel ekzemple kolimantaj lensoj aŭ difractaj optikaj elementoj, kaj filtriloj.
· Ricevilo (RX):Ĉi tio konsistas el lensoj kaj filtriloj ĉe la riceva fino, sensiloj kiel CIS, SPAD, aŭ SIPM depende de la TOF -sistemo, kaj bilda signalprocesoro (ISP) por prilaborado de grandaj kvantoj da datumoj de la ricevilo.
·Potenco -Administrado:Administrado de StabilaAktuala kontrolo por VCSels kaj alta tensio por SPADoj estas kerna, postulante fortikan potencan administradon.
· Softvara tavolo:Ĉi tio inkluzivas firmware, SDK, OS, kaj aplika tavolo.

La arkitekturo pruvas kiel lasera trabo, devenanta de la VCSEL kaj modifita de optikaj komponentoj, vojaĝas tra spaco, reflektas objekton kaj revenas al la ricevilo. La kalkulo de la tempodaŭro en ĉi tiu procezo malkaŝas informojn pri distanco aŭ profundo. Ĉi tiu arkitekturo tamen ne kovras bruajn vojojn, kiel ekzemple sunlumo-induktita bruo aŭ plur-vojaj bruoj de pripensoj, kiuj estas diskutitaj poste en la serio.

Klasifiko de TOF -Sistemoj

TOF -sistemoj estas ĉefe kategoriigitaj per siaj distancaj mezuraj teknikoj: rekta TOF (DTOF) kaj nerekta TOF (ITOF), ĉiu kun distingaj aparataro kaj algoritmaj aliroj. La serio komence skizas siajn principojn antaŭ ol enprofundiĝi en kompara analizo de iliaj avantaĝoj, defioj kaj sistemaj parametroj.

Malgraŭ la ŝajne simpla principo de TOF - elsendi luman pulson kaj detekti ĝian revenon por kalkuli distancon - la komplekseco kuŝas en diferencigo de la revenanta lumo de ĉirkaŭa lumo. Ĉi tio estas pritraktita elsendante sufiĉe brilan lumon por atingi altan signalon-bruan rilatumon kaj selekti taŭgajn ondolongojn por minimumigi median luman interferon. Alia alproksimiĝo estas kodi la elsenditan lumon por fari ĝin distingebla post reveno, simila al SOS -signaloj kun lanterno.

La serio daŭrigas kompari DTOF kaj ITOF, diskutante iliajn diferencojn, avantaĝojn kaj defiojn detale, kaj plue kategoriiĝas TOF -sistemojn bazitajn sur la komplekseco de informoj, kiujn ili provizas, de 1D TOF ĝis 3D TOF.

DTOF

Rekta tofio rekte mezuras la flugtempon de la fotono. Ĝia ŝlosila komponento, la ununura fotona lavanga diodo (SPAD), estas sufiĉe sentema por detekti unuopajn fotonojn. DTOF uzas tempon korelaciitan ununuran foton -kalkuladon (TCSPC) por mezuri la tempon de fotonaj alvenoj, konstruante histogramon por dedukti la plej verŝajnan distancon bazitan sur la plej alta ofteco de aparta tempo -diferenco.

ITF

Nerekta TOF kalkulas flugtempon bazitan sur la fazo -diferenco inter elsenditaj kaj ricevitaj ondformoj, kutime uzante kontinuajn ondajn aŭ pulsajn modulajn signalojn. ITOF povas uzi normajn bildajn sensilajn arkitekturojn, mezurante malpezan intensecon kun la tempo.

ITOF estas plue subdividita en kontinuan ondan moduladon (CW-ITOF) kaj pulsa modulado (pulsita ITOF). CW-ITOF mezuras la fazŝanĝon inter elsenditaj kaj ricevitaj sinusoidaj ondoj, dum Pulsed-IToF kalkulas fazŝanĝon uzante kvadratajn ondajn signalojn.

Pli leganta:

Vikipedio. (nd). Tempo de flugo. Elŝutita dehttps://en.wikipedia.org/wiki/time_of_flight
Sony Semiconductor Solutions Group. (nd). TOF (tempo de flugo) | Komuna teknologio de bildaj sensiloj. Elŝutita dehttps://www.sonony-dicon.com/en/technologies/tof
Microsoft. (2021, 4 februaro). Enkonduko al Microsoft Time of Flight (TOF) - Azure Propth Platform. Elŝutita dehttps://devblogs.microsoft.com/azure-depth-platform/intro-to-microsoft-time-of-flight-tof
Escatec. (2023, 2 marto). Tempo de Flugo (TOF) Sensiloj: Profunda superrigardo kaj aplikoj. Elŝutita dehttps://www.escatec.com/news/time-of-flight-tof-sensors-an-in-depth-overview-and-applications

De la retpaĝohttps://faster-than-light.net/tofsystem_c1/

de la aŭtoro: Chao Guang

Malgarantio:

Ni ĉi tie deklaras, ke iuj el la bildoj montritaj en nia retejo estas kolektitaj de la interreto kaj Vikipedio, kun la celo antaŭenigi edukadon kaj interŝanĝon de informoj. Ni respektas la rajtojn de intelekta proprieto de ĉiuj kreintoj. La uzo de ĉi tiuj bildoj ne estas destinita al komerca gajno.

Se vi kredas, ke iu el la enhavo uzata malobservas vian kopirajton, bonvolu kontakti nin. Ni estas pli ol pretaj preni taŭgajn mezurojn, inkluzive de forigo de bildoj aŭ disponigado de taŭga atribuo, por certigi konformon al leĝoj kaj regularoj pri intelekta proprieto. Nia celo estas konservi platformon riĉan je enhavo, justa kaj respektas la rajtojn de intelekta proprieto de aliaj.

Bonvolu kontakti nin ĉe la sekva retpoŝta adreso:sales@lumispot.cn. Ni kompromitas fari tujan agadon ricevante ajnan sciigon kaj garantii 100% kunlaboron por solvi tiajn problemojn.