אַבאָנירן צו אונדזער סאציאל מעדיע פֿאַר שנעלע אַרטיקלען
די סעריע האט ציל צו געבן לייענער א טיפן און פראגרעסיוון פארשטאנד פון די צייט פון פלי (TOF) סיסטעם. דער אינהאלט באדעקט אן אויספירלעכן איבערבליק פון TOF סיסטעמען, אריינגערעכנט דעטאלירטע דערקלערונגען פון ביידע אינדירעקט TOF (iTOF) און דירעקט TOF (dTOF). די סעקציעס פארטיפן זיך אין סיסטעם פאראמעטערס, זייערע מעלות און חסרונות, און פארשידענע אלגאריטמען. דער ארטיקל אויספארשט אויך די פארשידענע קאמפאנענטן פון TOF סיסטעמען, ווי למשל ווערטיקאל קאויטי אייבערפלאך עמיטינג לאזערס (VCSELs), טראנסמיסיע און אויפנעמונג לענסעס, אויפנעמונג סענסארן ווי CIS, APD, SPAD, SiPM, און דרייווער קרייזן ווי ASICs.
הקדמה צו TOF (צייט פון פלי)
גרונט־פּרינציפּן
TOF, וואָס שטייט פֿאַר Time of Flight, איז אַ מעטאָדע וואָס ווערט גענוצט צו מעסטן דיסטאַנץ דורך רעכענען די צייט וואָס עס נעמט פֿאַר ליכט צו אַרומפאָרן אַ געוויסע דיסטאַנץ אין אַ מעדיום. דעם פּרינציפּ ווערט בפֿרט אָנגעווענדט אין אָפּטישע TOF סצענאַרן און איז גאַנץ פּשוט. דער פּראָצעס באַשטייט פֿון אַ ליכט-מקור וואָס שילט אַרויס אַ שטראַל ליכט, און די צייט פֿון דער אויסשטראַלונג ווערט רעקאָרדירט. דאָס ליכט רעפֿלעקטירט זיך דאַן אָפּ פֿון אַ ציל, ווערט געכאפט דורך אַ ריסיווער, און די צייט פֿון אָפּנאַם ווערט באַמערקט. דער אונטערשייד אין די צייטן, באַצייכנט ווי t, באַשטימט די דיסטאַנץ (d = גיכקייט פֿון ליכט (c) × t / 2).
טיפּן פון ToF סענסאָרן
עס זענען דא צוויי הויפּט טיפּן פון ToF סענסאָרן: אָפּטיש און עלעקטראָמאַגנעטישע. אָפּטישע ToF סענסאָרן, וואָס זענען מער געוויינטלעך, נוצן ליכט פּולסן, טיפּיש אין די ינפראַרעד קייט, פֿאַר דיסטאַנס מעסטן. די פּולסן ווערן אַרויסגעלאָזט פֿון דעם סענסאָר, רעפֿלעקטירן פֿון אַן אָביעקט, און קומען צוריק צום סענסאָר, וואו די רייזע צייט ווערט געמאָסטן און געניצט צו רעכענען דיסטאַנס. אין קאַנטראַסט, עלעקטראָמאַגנעטישע ToF סענסאָרן נוצן עלעקטראָמאַגנעטישע כוואַליעס, ווי ראַדאַר אָדער לידאַר, צו מעסטן דיסטאַנס. זיי אַרבעטן אויף אַ ענלעכן פּרינציפּ אָבער נוצן אַן אַנדער מיטל פֿאַר...דיסטאַנץ מעסטונג.
אַפּליקאַציעס פון ToF סענסאָרן
ToF סענסארן זענען ווערסאַטאַל און זענען אינטעגרירט געוואָרן אין פֿאַרשידענע פֿעלדער:
ראָבאָטיק:געניצט פֿאַר שטערונג דעטעקציע און נאַוויגאַציע. למשל, ראָבאָטן ווי Roomba און Boston Dynamics' Atlas נוצן ToF טיפקייט קאַמעראַס פֿאַר מאַפּינג זייער סביבה און פּלאַנירונג באַוועגונגען.
זיכערהייט סיסטעמען:געוויינטלעך אין באַוועגונג סענסאָרן פֿאַר דעטעקטירן ינטרודערז, טריגערינג אַלאַרמס, אָדער אַקטיווייטינג קאַמעראַ סיסטעמען.
אויטאמאטיוו אינדוסטריע:איינגעארבעט אין דרייווער-אַסיסט סיסטעמען פֿאַר אַדאַפּטיוו קרוז קאָנטראָל און קאָליזיע פֿאַרמייַדונג, ווערט אַלץ מער פאַרשפּרייט אין נייַע פאָרמיטל מאָדעלס.
מעדיציניש פעלדגעניצט אין נישט-אינוואַזיוו בילדגעבונג און דיאַגנאָסטיק, אַזאַ ווי אָפּטישע קאָוכירענץ טאָמאָגראַפי (OCT), פּראָדוצירנדיק הויך-רעזאָלוציע געוועב בילדער.
קאָנסומער עלעקטראָניקאינטעגרירט אין סמאַרטפאָונז, טאַבלעטן און לאַפּטאַפּס פֿאַר פֿעיִקייטן ווי פּנים דערקענונג, ביאָמעטריש אָטענטאַקיישאַן און דזשעסטשער דערקענונג.
דראָנען:גענוצט פֿאַר נאַוויגאַציע, קאָליזיע פֿאַרמייַדונג, און אין אַדרעסירן פּריוואַטקייט און אַוויאַציע קאַנסערנז
TOF סיסטעם אַרכיטעקטור
א טיפישע TOF סיסטעם באשטייט פון עטלעכע שליסל קאמפאנענטן צו דערגרייכן די דיסטאַנץ מעסטונג ווי באשריבן:
· טראַנסמיטער (Tx):דאָס נעמט אַרײַן אַ לאַזער ליכט מקור, הויפּטזעכלעך אַוויקסעל, א דרייווער קרייז ASIC צו דרייווען דעם לייזער, און אפטישע קאמפאנענטן פאר שטראל קאנטראל ווי קאלימאטירנדע לענסעס אדער דיפראקטיווע אפטישע עלעמענטן, און פילטערס.
· ופנעמער (Rx):דאָס באַשטייט פֿון לענסעס און פֿילטערס בײַם ריסיווינג עק, סענסאָרן ווי CIS, SPAD, צי SiPM לויטן TOF סיסטעם, און אַ בילד סיגנאַל פּראַסעסער (ISP) פֿאַר פּראַסעסינג גרויסע מאָסן דאַטן פֿונעם ריסיווינג טשיפּ.
·מאַכט פאַרוואַלטונג:פאַרוואַלטונג פון סטאַבילקראַנט קאָנטראָל פֿאַר VCSELs און הויך וואָלטידזש פֿאַר SPADs איז קריטיש, וואָס ריקווייערז אַ שטאַרקע מאַכט פאַרוואַלטונג.
· ווייכווארג שיכט:דאָס כולל פירמווער, SDK, אָפּערירן סיסטעם, און אַפּליקאַציע שיכט.
די אַרכיטעקטור ווייזט ווי אַ לאַזער שטראַל, וואָס שטאַמט פֿון די VCSEL און איז מאָדיפֿיצירט געוואָרן דורך אָפּטישע קאָמפּאָנענטן, פֿאָרט דורך דעם אָרט, רעפֿלעקטירט זיך אָפּ פֿון אַן אָביעקט, און קערט זיך צוריק צום ריסיווער. די צייט-פֿאַרלויף קאַלקולאַציע אין דעם פּראָצעס אַנטפּלעקט דיסטאַנץ אָדער טיפֿקייט אינפֿאָרמאַציע. אָבער, די אַרכיטעקטור דעקט נישט ראַש-וועגן, ווי זונשייַן-אינדוצירטע ראַש אָדער מולטי-וועג ראַש פֿון רעפֿלעקציעס, וואָס ווערן דיסקוטירט שפּעטער אין דער סעריע.
קלאַסיפֿיקאַציע פֿון TOF סיסטעמען
TOF סיסטעמען ווערן הויפּטזעכליך קאַטעגאָריזירט לויט זייערע דיסטאַנץ מעסטונג טעכניקן: דירעקט TOF (dTOF) און אינדירעקט TOF (iTOF), יעדער מיט באַזונדערע האַרדווער און אַלגעריטמישע צוגאַנגען. די סעריע באַשרייבט ערשט זייערע פּרינציפּן איידער זי גייט אריין אין אַ פאַרגלייַכנדיקער אַנאַליז פון זייערע מעלות, טשאַלאַנדזשיז און סיסטעם פּאַראַמעטערס.
טראָץ דעם וואָס שיינט פּשוטן פּרינציפּ פֿון TOF – אַרויסלאָזן אַ ליכט-פּולס און דעטעקטירן זײַן צוריקקער צו רעכענען דיסטאַנץ – ליגט די קאָמפּלעקסיטעט אין אונטערשיידן דאָס צוריקקערנדיקע ליכט פֿון אַמביאַנט ליכט. דאָס ווערט אַדרעסירט דורך אַרויסלאָזן גענוג העל ליכט צו דערגרייכן אַ הויכן סיגנאַל-צו-ראַש פאַרהעלטעניש און אויסקלייבן פּאַסיקע כוואַליע-לענג צו מינימיזירן אַמביאַנט ליכט שטערונג. נאָך אַ צוגאַנג איז צו קאָדירן דאָס אַרויסגעלאָזטע ליכט צו מאַכן עס אונטערשיידלעך בײַם צוריקקער, ענלעך צו SOS סיגנאַלן מיט אַ פלאַשליכט.
די סעריע גייט ווייטער צו פארגלייכן dTOF און iTOF, דיסקוטירנדיק זייערע אונטערשיידן, מעלות און שוועריקייטן אין דעטאל, און קאטעגאריזירט ווייטער TOF סיסטעמען באזירט אויף די קאמפלעקסיטעט פון אינפארמאציע וואס זיי צושטעלן, פון 1D TOF ביז 3D TOF.
dTOF
דירעקט TOF מעסט גלייך די פאָטאָן'ס פלי צייט. איר שליסל קאמפאנענט, די סינגל פאָטאָן אַוואַלאַנטש דיאָד (SPAD), איז סענסיטיוו גענוג צו דעטעקטירן סינגל פאָטאָנען. dTOF ניצט צייט קאָרעלירט סינגל פאָטאָן ציילן (TCSPC) צו מעסטן די צייט פון פאָטאָן אנקומען, קאַנסטרוינג אַ כיסטאָגראַם צו דעדוצירן די מערסט מסתּמא דיסטאַנסע באזירט אויף די העכסטע אָפטקייַט פון אַ באַזונדער צייט חילוק.
איי-טאף
אינדירעקט TOF רעכנט אויס פלי-צייט באזירט אויף דעם פאזע-אונטערשייד צווישן ארויסגעלאָזטע און באקומענע כוואַליעפאָרמען, געוויינטלעך ניצנדיק קאָנטינויִערלעכע כוואַליע אָדער פּולס מאָדולאַציע סיגנאַלן. iTOF קען נוצן נאָרמאַלע בילד סענסאָר אַרכיטעקטורן, מעסטן ליכט-אינטענסיטעט איבער צייט.
iTOF ווערט ווייטער צעטיילט אין קאנטינעווערע כוואַליע מאָדולאַציע (CW-iTOF) און פּולס מאָדולאַציע (Pulsed-iTOF). CW-iTOF מעסט די פאַזע-פאַרשיבונג צווישן אויסגעלאָזטע און באַקומענע סינוסאָידאַלע כוואַליעס, בשעת Pulsed-iTOF רעכנט אויס די פאַזע-פאַרשיבונג מיט קוואַדראַט-כוואַליע סיגנאַלן.
ווייטערדיקע לייענונג:
- וויקיפּעדיע. (nd). פלי צייט. גענומען פוןhttps://en.wikipedia.org/wiki/צייט_פון_פלי
- סאָני סעמיקאַנדאַקטער סאַלושאַנז גרופע. (nd). ToF (צייט פון פלי) | געוויינטלעכע טעכנאָלאָגיע פון בילד סענסאָרן. גענומען פוןhttps://www.sony-semicon.com/en/technologies/tof
- מייקראָסאָפֿט. (2021, 4טן פעברואַר). הקדמה צו מייקראָסאָפֿט טיים אף פֿלייט (ToF) - אַזור דעפּטה פּלאַטפֿאָרם. גענומען פֿוןhttps://devblogs.microsoft.com/azure-depth-platform/intro-to-microsoft-time-of-flight-tof
- ESCATEC. (2023, 2טן מערץ). צייט פון פלי (TOF) סענסארן: א טיפע איבערבליק און אנווענדונגען. גענומען פוןhttps://www.escatec.com/news/time-of-flight-tof-sensors-an-in-depth-overview-and-applications
פֿון דער וועבזײַטhttps://faster-than-light.net/TOFSystem_C1/
פונעם מחבר: טשאַאָ גואַנג
אָפּלייקענונג:
מיר דערקלערן דאמיט אז עטלעכע פון די בילדער וואס ווערן געוויזן אויף אונזער וועבזייטל זענען געזאמלט פון אינטערנעט און וויקיפעדיע, מיטן ציל צו פארשפרייטן בילדונג און אינפארמאציע-טיילונג. מיר רעספעקטירן די אינטעלעקטועלע אייגנטום רעכטן פון אלע קריעיטארס. די נוצן פון די בילדער איז נישט געמיינט פאר קאמערציעלע געווינס.
אויב איר גלויבט אז עפעס פון די אינהאַלט וואָס מיר ניצן ווייאַלייץ אייער קאַפּירייט, ביטע קאָנטאַקט אונדז. מיר זענען מער ווי גרייט צו נעמען צונעמען מיטלען, אַרייַנגערעכנט אַראָפּנעמען בילדער אָדער צושטעלן אַ ריכטיקע צושרייבונג, צו ענשור אַז מיר האַלטן זיך צו די געזעצן און רעגולאַציעס וועגן אינטעלעקטואַלן אייגנטום. אונדזער ציל איז צו האַלטן אַ פּלאַטפאָרמע וואָס איז רייך אין אינהאַלט, יושרדיק, און רעספּעקטירט די אינטעלעקטואַלן אייגנטום רעכט פון אַנדערע.
ביטע קאָנטאַקט אונדז אויף דער פאלגענדער אימעיל אַדרעס:sales@lumispot.cnמיר פֿאַרפֿליכטן זיך צו נעמען באַלדיקע אַקציע נאָכן באַקומען יעדע מעלדונג און גאַראַנטירן 100% קאָאָפּעראַציע אין לייזן אַזעלכע פּראָבלעמען.
פּאָסט צייט: 18 דעצעמבער 2023