Berriak - Oinarrizko printzipioa eta TOF aplikazioa (hegaldiaren ordua) sistema

Harpidetu gure sare sozialetara mezu azkarra lortzeko

Serie honek irakurleei hegaldiaren (TOF) sistemaren garaia ulertzeko modu sakon eta progresiboa eskaintzea du helburu. Edukiak TOF sistemen ikuspegi orokorra biltzen du, zeharkako tof (itof) eta zuzeneko TOF (DTOF) azalpen zehatzak barne. Atal hauek sistemaren parametroetan, abantailak eta desabantailak eta hainbat algoritmoetan sartzen dira. Artikuluak TOF sistemen osagai ezberdinak aztertzen ditu, esaterako, barrunbe bertikalaren gainazaleko laserrak (VCELS), transmisio eta harrera lenteak, CIS, APD, Spad, SIPM eta gidari zirkuituak bezalako sentsoreak jasoz.

Sarrera TOF (hegaldiaren ordua)

Oinarrizko printzipioak

Tof, hegaldiaren denbora zutik, distantzia neurtzeko erabiltzen den metodoa da, argia behar den bitartean, euskarri batean distantzia jakin bat bidaiatzeko. Printzipio hau TOF eszenatoki optikoetan aplikatzen da batez ere eta nahiko erraza da. Prozesuak argi izpi bat igortzen duen iturri arina dakar, igorpenaren garaia erregistratuz. Argi horrek orduan xede bat islatzen du, hartzaile batek harrapatzen du eta harrera ordua nabarmentzen da. Garai hauen aldaketak, t gisa adierazten du, distantzia (D = argiaren abiadura (c) × 2) zehazten du.

TOF sentsore motak

Bi sentsore mota nagusi daude: optikoa eta elektromagnetikoa. Tof sentsore optikoak, ohikoagoak direnak, argi-lekuak erabiltzen dituzte, normalean infragorriko barrutian, distantzia neurtzeko. Pultsu hauek sentsoretik igortzen dira, objektu bat islatzen dute eta sentsorera itzultzen dira, bidaia denbora neurtzen eta distantzia kalkulatzeko erabiltzen den tokian. Aitzitik, Sentsore elektromagnetikoek uhin elektromagnetikoak erabiltzen dituzte, radarra edo lidarra bezala, distantzia neurtzeko. Antzeko printzipioan funtzionatzen dute, baina beste euskarri bat erabiliDistantzia neurketa.

TOF sentsoreen aplikazioak

TOF sentsoreak polifazetikoak dira eta hainbat arlotan integratu dira:

Robotika:Oztopoak hautemateko eta nabigatzeko erabiltzen da. Adibidez, Roomba eta Boston Dynamics 'Atlas bezalako robotek beren inguruak eta plangintza mugimenduak mapeatzeko kamera sakonak dituzte.

Segurtasun sistemak:Mugimendu sentsoreetan barrena intrusak hautemateko, alarmak aktibatzeko edo kamera sistemak aktibatzeko.

Automozioaren industria:Gidariari laguntzeko sistemetan sartuta, gurutzaldi-kontrolerako eta talka saihesteko, gero eta nagusi izan da ibilgailuen eredu berrietan.

Mediku arloa: Inbaditzaile ez diren irudietan eta diagnostikoetan, esaterako, koherentzia optikoko tomografia (urria), bereizmen handiko ehunen irudiak ekoizten ditu.

Kontsumitzaileen elektronika: Aurpegiko aitorpena, autentifikazio biometrikoa eta keinu aitorpena bezalako funtzioetarako smartphone, tabletetan eta ordenagailu eramangarrietan integratua.

Droneak:Nabigaziorako, talka saihesteko eta pribatutasun eta hegazkinei aurre egiteko erabilita

TOF sistemaren arkitektura

Tof sistema tipikoa funtsezko osagaiek osatzen dute deskribatutako distantzia neurtzea lortzeko:

· Transmisorea (TX):Honek laser argi iturria dakar, batez ere aVcsel, Gidariaren zirkuitua ASIC laserra gidatzeko, eta habeen kontrolerako osagai optikoak, hala nola lenteak edo elementu optiko difraktikoak eta iragazkiak.
· Hartzailea (Rx):Hau hartzaileen muturrean lente eta iragazkiek osatzen dute, CIS, SPAD edo SIPM bezalako sentsoreak TOF sistemaren arabera, eta irudiaren seinale prozesadorea (ISP) hartzailearen txiparen datu kopuru handiak prozesatzeko.
·Potentzia kudeatzea:Egonkorra kudeatzeaBizkarrezurreko VCSELS eta tentsio altuko kontrola funtsezkoa da, potentzia kudeaketa sendoa behar izatea.
· Software geruza:Honek firmware, sdk, sistema eta aplikazio geruza biltzen ditu.

Arkitekturak erakusten du nola laser izpiak, VCEL-ek sortutakoa eta osagai optikoek aldatzen dutenak, espazioan zehar bidaiatzen du, objektu bat islatzen du eta hartzaileari itzultzen zaio. Prozesu honetan iraungitako denbora-kalkuluak distantzia edo sakoneko informazioa erakusten du. Hala ere, arkitektura honek ez ditu zarataren bideak estaltzen, hala nola, eguzki-argia eragindako zaratak edo bide anitzeko zaratak, seriean eztabaidatzen diren hausnarketatik.

TOF sistemen sailkapena

TOF sistemak batez ere beren distantzia neurtzeko tekniken arabera sailkatzen dira: Zuzeneko TOF (DTOF) eta zeharkako TOF (ITOF), bakoitza hardware eta ikuspegi algoritmiko desberdinak. Serieak hasiera batean bere printzipioak azaltzen ditu beren abantailak, erronkak eta sistemaren parametroen azterketa konparatibo batean sakondu aurretik.

Tof-en printzipio sinplea izan arren, pultsu arina igortzea eta distantzia kalkulatzeko itzulera hautematea - konplexutasuna giro-argiarengandik bereiztea bereiztean datza. Hau argi eta argi distiratsua igortzean zuzentzen da seinaleztapen handiko erlazioa lortzeko eta uhin-luzera egokiak hautatzeko ingurumen-argiaren interferentziak minimizatzeko. Beste ikuspegi bat igoritako argia kodetzea da, itzultzean bereizteko, SOS seinaleen antzekoak linterna batekin.

Serieak DTOF eta Itof konparatzen ditu, haien desberdintasunak, abantailak eta erronkak zehatz-mehatz eztabaidatzen, eta TOF sistemak sailkatzen ditu, eskaintzen duten informazioaren konplexutasunean oinarrituta, 1D TOF-tik 3D TOF-ra bitartekoa da.

Dustof

Zuzeneko TOFek zuzenean neurtzen du fotoiaren hegaldiaren denbora. Bere funtsezko osagaia, fotoi bakarreko avalanche diodoa (spad), fotoi bakarrak hautemateko nahikoa sentikorra da. DTOFk denbora-tarte bakarreko kontularitzako (TCSPC) erabiltzen du. Fotonen iristen garaia neurtzeko, momentu desberdineko desberdintasunaren maiztasunik altuenean oinarritutako distantzia gehien murrizteko histograma eraikiz.

itof

Zeharkako TOFek hegaldiaren denbora kalkulatzen du isuritako eta jasotako uhin-formen arteko fase desberdintasunean oinarrituta, normalean olatu edo pultsu modulazio seinaleak erabiliz. ITOF-k irudien sentsorearen arkitektura estandarrak erabil ditzake, denboran zehar argiaren intentsitatea neurtuz.

ITOF olatu modulazio etengabe (CW-Itof) eta Pulse Modulation (Pultsed-Itof) zatitzen da. CW-itof-ek uhin sinusoidalen eta jasotako fasearen aldaketa neurtzen du, pultsatutako itofak fasearen aldaketa kalkulatzen duen bitartean, uhin karratuen seinaleak erabiliz.

Futil irakurtzea:

Wikipedia. (nd). Hegaldiaren ordua. Berreskuratuahttps://eu.wikipedia.org/wiki/time_of_flight
Sony Semiconctor Solutions Taldea. (nd). TOF (hegaldiaren ordua) | Irudi sentsoreen teknologia arrunta. Berreskuratuahttps://www.sony-siem.com/eu/technologies/tof
Microsoft. (2021, otsailak 4). Intro Microsoft-en hegaldiaren (TOF) - Azure sakoneko plataforma. Berreskuratuahttps://devblogs.microsoft.com/azure-depth-platform/intro-to-microsoft-time-of-flight-tof
Escatec. (2023, martxoaren 2). Hegaldiaren (TOF) sentsoreak: ikuspegi eta aplikazio sakonak. Berreskuratuahttps://www.escatec.com/news/time-of-flight-tof-senssor-an-in-Depth-overview-and-Applications

Web orrialdetikhttps://faster-than-light.net/tofsystem_c1/

Egilearen arabera: Chao Guang

Deklinabidea:

Honenbestez, deklaratzen dugu gure webgunean ikusitako irudi batzuk Interneten eta Wikipedian biltzen direla, hezkuntza eta informazioa partekatzea sustatzeko helburuarekin. Sortzaile guztien jabetza intelektualaren eskubideak errespetatzen ditugu. Irudi horien erabilera ez da irabazi komertziala lortzeko.

Erabilitako edukiaren batek zure copyright-a urratzen duela uste baduzu, jar zaitez gurekin harremanetan. Neurri egokiak hartzeko prest gaude, irudiak kentzea edo atribuzio egokia eskaintzea, jabetza intelektualaren legeak eta arauak betetzen direla ziurtatzeko. Gure helburua da edukia, azokan aberatsa den plataforma mantentzea eta besteen jabetza intelektualaren eskubideak errespetatzea.

Mesedez, jarri gurekin harremanetan helbide elektroniko honetara:sales@lumispot.cn. Jakinarazpen bat jasotzean berehalako ekintza egiteko konpromisoa hartzen dugu,% 100eko lankidetza bermatzeko, horrelako gaiak konpontzeko.