ඉක්මන් පළ කිරීම් සඳහා අපගේ සමාජ මාධ්‍ය වෙත දායක වන්න
මෙම ලිපි මාලාවේ අරමුණ පාඨකයන්ට ටයිම් ඔෆ් ෆ්ලයිට් (TOF) පද්ධතිය පිළිබඳ ගැඹුරු සහ ප්‍රගතිශීලී අවබෝධයක් ලබා දීමයි. වක්‍ර TOF (iTOF) සහ සෘජු TOF (dTOF) යන දෙකෙහිම සවිස්තරාත්මක පැහැදිලි කිරීම් ඇතුළුව TOF පද්ධති පිළිබඳ පුළුල් දළ විශ්ලේෂණයක් අන්තර්ගතය ආවරණය කරයි. මෙම කොටස් පද්ධති පරාමිතීන්, ඒවායේ වාසි සහ අවාසි සහ විවිධ ඇල්ගොරිතමයන් ගැන සොයා බලයි. සිරස් කුහර මතුපිට විමෝචක ලේසර් (VCSELs), සම්ප්‍රේෂණ සහ පිළිගැනීමේ කාච, CIS, APD, SPAD, SiPM වැනි සංවේදක ලබා ගැනීම සහ ASIC වැනි ධාවක පරිපථ වැනි TOF පද්ධතිවල විවිධ සංරචක ද ලිපිය ගවේෂණය කරයි.
TOF (පියාසර කාලය) වෙත හැඳින්වීම
මූලික මූලධර්ම
TOF, පියාසර කාලය සඳහා පෙනී සිටීම, ආලෝකය මාධ්‍යයක යම් දුරක් ගමන් කිරීමට ගතවන කාලය ගණනය කිරීමෙන් දුර මැනීමට භාවිතා කරන ක්‍රමයකි. මෙම මූලධර්මය ප්‍රධාන වශයෙන් දෘශ්‍ය TOF අවස්ථාවන්හි යෙදෙන අතර එය සාපේක්ෂ වශයෙන් සරල ය. ක්‍රියාවලියට ආලෝක ප්‍රභවයක් ආලෝක කදම්භයක් විමෝචනය කිරීම ඇතුළත් වේ, විමෝචන කාලය වාර්තා කර ඇත. මෙම ආලෝකය පසුව ඉලක්කයක් පරාවර්තනය කරයි, ග්‍රාහකයක් විසින් ග්‍රහණය කර ගන්නා අතර පිළිගැනීමේ වේලාව සටහන් වේ. මෙම කාලවල වෙනස, t ලෙස දැක්වෙන අතර, දුර තීරණය කරයි (d = ආලෝකයේ වේගය (c) × t / 2).
ToF සංවේදක වර්ග
ToF සංවේදකවල ප්‍රාථමික වර්ග දෙකක් තිබේ: දෘශ්‍ය සහ විද්‍යුත් චුම්භක. වඩාත් සුලභ වන Optical ToF සංවේදක, දුර මැනීම සඳහා සාමාන්‍යයෙන් අධෝරක්ත පරාසයේ ආලෝක ස්පන්දන භාවිතා කරයි. මෙම ස්පන්දන සංවේදකයෙන් විමෝචනය වන අතර, වස්තුවක් පරාවර්තනය කර සංවේදකය වෙත ආපසු යන අතර එහිදී ගමන් කාලය මනිනු ලබන අතර දුර ගණනය කිරීමට භාවිතා කරයි. ඊට ප්‍රතිවිරුද්ධව, විද්‍යුත් චුම්භක ToF සංවේදක දුර මැනීමට රේඩාර් හෝ ලිඩාර් වැනි විද්‍යුත් චුම්භක තරංග භාවිතා කරයි. ඔවුන් සමාන මූලධර්මයක් මත ක්රියාත්මක වන නමුත් වෙනත් මාධ්යයක් භාවිතා කරයිදුර මැනීම.
ToF සංවේදක වල යෙදුම්
ToF සංවේදක බහුකාර්ය වන අතර විවිධ ක්ෂේත්රවලට ඒකාබද්ධ කර ඇත:
රොබෝ විද්යාව:බාධා හඳුනා ගැනීම සහ සංචාලනය සඳහා භාවිතා වේ. උදාහරණයක් ලෙස, Roomba සහ Boston Dynamics හි Atlas වැනි රොබෝවරු ඔවුන්ගේ වටපිටාව සිතියම්ගත කිරීම සහ චලනයන් සැලසුම් කිරීම සඳහා ToF ගැඹුර කැමරා භාවිතා කරති.
ආරක්ෂක පද්ධති:අනවසරයෙන් ඇතුළුවන්නන් හඳුනා ගැනීම, අනතුරු ඇඟවීම් අවුලුවාලීම හෝ කැමරා පද්ධති සක්‍රිය කිරීම සඳහා චලන සංවේදකවල බහුලව දක්නට ලැබේ.
මෝටර් රථ කර්මාන්තය:නව වාහන මාදිලිවල වැඩි වැඩියෙන් ප්‍රචලිත වෙමින්, අනුවර්තන යාත්‍රා පාලනය සහ ගැටුම් වළක්වා ගැනීම සඳහා රියදුරු-සහාය පද්ධති තුළ සංස්ථාගත කර ඇත.
වෛද්ය ක්ෂේත්රය: අධි-විභේදන පටක රූප නිපදවන ඔප්ටිකල් කෝහෙරන්ස් ටොමොග්‍රැෆි (OCT) වැනි ආක්‍රමණශීලී නොවන රූපකරණය සහ රෝග විනිශ්චය සඳහා යොදවා ඇත.
පාරිභෝගික ඉලෙක්ට්රොනික උපකරණ: මුහුණු හඳුනාගැනීම, ජෛවමිතික සත්‍යාපනය සහ අභින හඳුනාගැනීම වැනි විශේෂාංග සඳහා ස්මාර්ට් ෆෝන්, ටැබ්ලට් සහ ලැප්ටොප් පරිගණකවලට ඒකාබද්ධ කර ඇත.
ඩ්‍රෝන:සංචාලනය, ගැටුම් වළක්වා ගැනීම සහ පෞද්ගලිකත්වය සහ ගුවන් සේවා ගැටළු විසඳීම සඳහා භාවිතා වේ
TOF පද්ධති ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය
සාමාන්‍ය TOF පද්ධතියක් විස්තර කර ඇති පරිදි දුර මැනීම සඳහා ප්‍රධාන කොටස් කිහිපයකින් සමන්විත වේ:
· සම්ප්රේෂකය (Tx):මෙයට ලේසර් ආලෝක ප්‍රභවයක් ඇතුළත් වේ, ප්‍රධාන වශයෙන් aVCSEL, ලේසර් ධාවනය කිරීම සඳහා ධාවක පරිපථයක් ASIC, සහ collimating කාච හෝ විවර්තන දෘශ්‍ය මූලද්‍රව්‍ය, සහ ෆිල්ටර වැනි කදම්භ පාලනය සඳහා දෘශ්‍ය සංරචක.
· ග්රාහකයා (Rx):මෙය ග්‍රාහක අන්තයේ ඇති කාච සහ පෙරහන්, TOF පද්ධතිය මත පදනම්ව CIS, SPAD, හෝ SiPM වැනි සංවේදක සහ ග්‍රාහක චිපයෙන් විශාල දත්ත ප්‍රමාණයක් සැකසීම සඳහා රූප සංඥා සකසනයකින් (ISP) සමන්විත වේ.
·බල කළමනාකරණය:ස්ථාවර කළමනාකරණයVCSEL සඳහා වත්මන් පාලනය සහ SPAD සඳහා අධි වෝල්ටීයතාව ඉතා වැදගත් වන අතර, ශක්තිමත් බල කළමනාකරණයක් අවශ්‍ය වේ.
· මෘදුකාංග ස්ථරය:මෙයට ස්ථිරාංග, SDK, OS සහ යෙදුම් ස්තරය ඇතුළත් වේ.
ලේසර් කදම්භයක් VCSEL වෙතින් ආරම්භ වී දෘශ්‍ය සංරචක මගින් වෙනස් කර අවකාශය හරහා ගමන් කරන ආකාරය, වස්තුවක් පරාවර්තනය කර ග්‍රාහකය වෙත ආපසු යන ආකාරය ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය මගින් පෙන්නුම් කරයි. මෙම ක්‍රියාවලියේ කාල සීමාව ගණනය කිරීම දුර හෝ ගැඹුර තොරතුරු හෙළි කරයි. කෙසේ වෙතත්, මෙම ගෘහනිර්මාණ ශිල්පය මඟින් සූර්යාලෝකයෙන් ඇතිවන ඝෝෂාව හෝ පරාවර්තනයෙන් ලැබෙන බහු මාර්ග ඝෝෂාව වැනි ශබ්ද මාර්ග ආවරණය නොකරයි, ඒවා මාලාවේ පසුව සාකච්ඡා කෙරේ.
TOF පද්ධති වර්ගීකරණය
TOF පද්ධති මූලික වශයෙන් ඒවායේ දුර මැනීමේ ශිල්පීය ක්‍රම මගින් වර්ගීකරණය කර ඇත: සෘජු TOF (dTOF) සහ වක්‍ර TOF (iTOF), එකිනෙකට වෙනස් දෘඪාංග සහ ඇල්ගොරිතම ප්‍රවේශයන් ඇත. ඔවුන්ගේ වාසි, අභියෝග සහ පද්ධති පරාමිතීන් පිළිබඳ සංසන්දනාත්මක විශ්ලේෂණයක් කිරීමට පෙර මාලාව මුලින් ඔවුන්ගේ මූලධර්ම ගෙනහැර දක්වයි.
TOF හි පෙනෙන සරල මූලධර්මය තිබියදීත් - ආලෝක ස්පන්දනයක් විමෝචනය කිරීම සහ දුර ගණනය කිරීම සඳහා එහි ප්‍රතිලාභය හඳුනා ගැනීම - සංකීර්ණත්වය පවතින්නේ ආපසු එන ආලෝකය සංසරණ ආලෝකයෙන් වෙන්කර හඳුනා ගැනීමයි. ඉහළ සංඥා-ශබ්ද අනුපාතයක් ලබා ගැනීම සඳහා ප්‍රමාණවත් තරම් දීප්තිමත් ආලෝකයක් විමෝචනය කිරීම සහ පාරිසරික ආලෝක මැදිහත්වීම් අවම කිරීම සඳහා සුදුසු තරංග ආයාමයන් තෝරා ගැනීමෙන් මෙය විසඳනු ලැබේ. තවත් ප්‍රවේශයක් නම්, විදුලි පන්දමක් සහිත SOS සංඥාවලට සමානව, ආපසු පැමිණීමේදී එය වෙන්කර හඳුනාගත හැකි වන පරිදි විමෝචනය වන ආලෝකය සංකේතනය කිරීමයි.
මාලාව dTOF සහ iTOF සංසන්දනය කිරීම, ඒවායේ වෙනස්කම්, වාසි සහ අභියෝග විස්තරාත්මකව සාකච්ඡා කිරීම සහ 1D TOF සිට 3D TOF දක්වා ඒවා සපයන තොරතුරු වල සංකීර්ණත්වය මත පදනම්ව TOF පද්ධති තවදුරටත් වර්ගීකරණය කරයි.
dTOF
සෘජු TOF සෘජුවම ෆෝටෝනයේ පියාසැරි කාලය මනිනු ලබයි. එහි ප්‍රධාන සංරචකය වන Single Photon Avalanche Diode (SPAD) තනි ෆෝටෝන හඳුනා ගැනීමට තරම් සංවේදී වේ. dTOF විසින් ෆෝටෝන පැමිණීමේ කාලය මැනීම සඳහා කාල සහසම්බන්ධ තනි ෆෝටෝන ගණන් කිරීම (TCSPC) භාවිතා කරයි, නිශ්චිත කාල වෙනසක ඉහළම සංඛ්‍යාතය මත පදනම්ව බොහෝ දුරට ඉඩ ඇති දුර අඩු කිරීමට හිස්ටෝග්‍රෑම් එකක් සාදයි.
iTOF
වක්‍ර TOF සාමාන්‍යයෙන් අඛණ්ඩ තරංග හෝ ස්පන්දන මොඩියුලේෂන් සංඥා භාවිතා කරමින් විමෝචනය වන සහ ලැබුණු තරංග අතර අවධි වෙනස මත පදනම්ව පියාසැරි කාලය ගණනය කරයි. iTOF හට කාලයත් සමඟ ආලෝක තීව්‍රතාවය මැනීම සඳහා සම්මත රූප සංවේදක ගෘහ නිර්මාණ ශිල්පය භාවිතා කළ හැක.
iTOF තවදුරටත් අඛණ්ඩ තරංග මොඩියුලේෂන් (CW-iTOF) සහ ස්පන්දන මොඩියුලේෂන් (Pulsed-iTOF) ලෙස බෙදා ඇත. CW-iTOF විමෝචනය වන සහ ලැබුණු sinusoidal තරංග අතර අදියර මාරුව මනිනු ලබන අතර, Pulsed-iTOF වර්ග තරංග සංඥා භාවිතයෙන් අදියර මාරුව ගණනය කරයි.
වැඩිදුර කියවීම:
- විකිපීඩියාව. (nd). ගුවන් ගමන් කාලය. වෙතින් ලබා ගන්නා ලදීhttps://en.wikipedia.org/wiki/Time_of_flight
- Sony අර්ධ සන්නායක විසඳුම් සමූහය. (nd). ToF (පියාසර වේලාව) | රූප සංවේදකවල පොදු තාක්ෂණය. වෙතින් ලබා ගන්නා ලදීhttps://www.sony-semicon.com/en/technologies/tof
- Microsoft. (2021, පෙබරවාරි 4). Microsoft Time Of Flight (ToF) වෙත හැඳින්වීම - Azure Depth Platform. වෙතින් ලබා ගන්නා ලදීhttps://devblogs.microsoft.com/azure-depth-platform/intro-to-microsoft-time-of-flight-tof
- ESCATEC. (2023, මාර්තු 2). පියාසැරි වේලාව (TOF) සංවේදක: ගැඹුරු දළ විශ්ලේෂණයක් සහ යෙදුම්. වෙතින් ලබා ගන්නා ලදීhttps://www.escatec.com/news/time-of-flight-tof-sensors-an-in-depth-overview-and-applications
වෙබ් පිටුවෙන්https://faster-than-light.net/TOFSystem_C1/
කතුවරයා විසිනි: Chao Guang
වියාචනය:
අධ්‍යාපනය සහ තොරතුරු බෙදාගැනීම ප්‍රවර්ධනය කිරීමේ අරමුණින් අපගේ වෙබ් අඩවියේ ප්‍රදර්ශනය කෙරෙන සමහර පින්තූර අන්තර්ජාලයෙන් සහ විකිපීඩියාවෙන් එකතු කරන ලද ඒවා බව මෙයින් ප්‍රකාශ කරමු. අපි සියලු නිර්මාණකරුවන්ගේ බුද්ධිමය දේපළ අයිතිවාසිකම්වලට ගරු කරමු. මෙම පින්තූර භාවිතා කිරීම වාණිජමය වාසි සඳහා අදහස් නොකෙරේ.
භාවිතා කරන ලද ඕනෑම අන්තර්ගතයක් ඔබේ ප්‍රකාශන අයිතිය උල්ලංඝනය කරන බව ඔබ විශ්වාස කරන්නේ නම්, කරුණාකර අප හා සම්බන්ධ වන්න. බුද්ධිමය දේපළ නීති සහ රෙගුලාසිවලට අනුකූල වීම සහතික කිරීම සඳහා රූප ඉවත් කිරීම හෝ නිසි ආරෝපණය සැපයීම ඇතුළුව සුදුසු පියවර ගැනීමට අපි කැමැත්තෙන් සිටිමු. අපගේ ඉලක්කය වන්නේ අන්තර්ගතයෙන් පොහොසත්, සාධාරණ සහ අන් අයගේ බුද්ධිමය දේපල අයිතිවාසිකම්වලට ගරු කරන වේදිකාවක් පවත්වා ගැනීමයි.
කරුණාකර පහත විද්‍යුත් තැපැල් ලිපිනයෙන් අප හා සම්බන්ධ වන්න:sales@lumispot.cn. කිසියම් දැනුම්දීමක් ලැබීමෙන් පසු ක්ෂණික ක්‍රියාමාර්ග ගැනීමට අපි බැඳී සිටින අතර එවැනි ගැටළු විසඳීම සඳහා 100% සහයෝගීතාව සහතික කරමු.
පසු කාලය: දෙසැම්බර්-18-2023