English
  • Chinese

    Prinċipju Bażiku u applikazzjoni tas-Sistema TOF (Ħin tat-Titjira)

    Abbona għall-Midja Soċjali Tagħna għal Post Immedjat

    Din is-sensiela għandha l-għan li tipprovdi lill-qarrejja b'fehim fil-fond u progressiv tas-sistema Time of Flight (TOF). Il-kontenut ikopri ħarsa ġenerali komprensiva tas-sistemi TOF, inklużi spjegazzjonijiet dettaljati kemm tat-TOF indirett (iTOF) kif ukoll tat-TOF dirett (dTOF). Dawn it-taqsimiet jidħlu fil-fond fil-parametri tas-sistema, il-vantaġġi u l-iżvantaġġi tagħhom, u diversi algoritmi. L-artiklu jesplora wkoll il-komponenti differenti tas-sistemi TOF, bħal Lejżers li Jarmu l-Wiċċ b'Kavità Vertikali (VCSELs), lentijiet tat-trażmissjoni u r-riċeviment, sensuri li jirċievu bħal CIS, APD, SPAD, SiPM, u ċirkwiti tas-sewwieq bħal ASICs.

    Introduzzjoni għat-TOF (Ħin tat-Titjira)

     

    Prinċipji Bażiċi

    TOF, li tfisser Time of Flight (Ħin tat-Titjira), huwa metodu użat biex titkejjel id-distanza billi jiġi kkalkulat il-ħin li jieħu d-dawl biex jivvjaġġa ċerta distanza f'mezz. Dan il-prinċipju huwa applikat primarjament f'xenarji TOF ottiċi u huwa relattivament sempliċi. Il-proċess jinvolvi sors ta' dawl li jarmi raġġ ta' dawl, bil-ħin tal-emissjoni rreġistrat. Dan id-dawl imbagħad jirrifletti minn mira, jinqabad minn riċevitur, u l-ħin tar-riċeviment jiġi nnutat. Id-differenza f'dawn il-ħinijiet, indikata bħala t, tiddetermina d-distanza (d = veloċità tad-dawl (c) × t / 2).

     

    Prinċipju ta' ħidma tat-TOF

    Tipi ta' Sensuri ToF

    Hemm żewġ tipi primarji ta' sensuri ToF: ottiċi u elettromanjetiċi. Sensuri ottiċi ToF, li huma aktar komuni, jużaw impulsi tad-dawl, tipikament fil-medda infra-aħmar, għall-kejl tad-distanza. Dawn l-impulsi jiġu emessi mis-sensor, jirriflettu minn oġġett, u jirritornaw lejn is-sensor, fejn il-ħin tal-ivvjaġġar jitkejjel u jintuża biex tiġi kkalkulata d-distanza. B'kuntrast, sensuri elettromanjetiċi ToF jużaw mewġ elettromanjetiku, bħar-radar jew il-lidar, biex ikejlu d-distanza. Huma joperaw fuq prinċipju simili iżda jużaw mezz differenti għal...kejl tad-distanza.

    Applikazzjoni TOF

    Applikazzjonijiet tas-Sensuri ToF

    Is-sensuri tat-ToF huma versatili u ġew integrati f'diversi oqsma:

    Robotika:Użat għad-detezzjoni u n-navigazzjoni tal-ostakli. Pereżempju, robots bħal Roomba u l-Atlas ta' Boston Dynamics jużaw kameras tal-fond ToF biex jimmappjaw l-inħawi ta' madwarhom u jippjanaw il-movimenti.

    Sistemi ta' Sigurtà:Komuni f'sensuri tal-moviment biex jidentifikaw intrużi, jattivaw allarmi, jew jattivaw sistemi ta' kameras.

    Industrija tal-Karozzi:Inkorporat f'sistemi ta' assistenza lis-sewwieq għall-kontroll tal-kruċiera adattiv u l-evitar ta' ħabtiet, qed isir dejjem aktar prevalenti f'mudelli ġodda ta' vetturi.

    Qasam MedikuImpjegat f'immaġini u dijanjostika mhux invażivi, bħat-tomografija ta' koerenza ottika (OCT), li jipproduċi immaġini ta' tessuti b'riżoluzzjoni għolja.

    Elettronika għall-KonsumaturIntegrat fi smartphones, tablets, u laptops għal karatteristiċi bħar-rikonoxximent tal-wiċċ, awtentikazzjoni bijometrika, u rikonoxximent tal-ġesti.

    Droni:Użat għan-navigazzjoni, l-evitar ta' ħabtiet, u biex jindirizza tħassib dwar il-privatezza u l-avjazzjoni

    Arkitettura tas-Sistema TOF

    Struttura tas-sistema TOF

    Sistema TOF tipika tikkonsisti f'diversi komponenti ewlenin biex jinkiseb il-kejl tad-distanza kif deskritt:

    · Trasmettitur (Tx):Dan jinkludi sors ta' dawl bil-lejżer, prinċipalmentVCSEL, ċirkwit tas-sewwieq ASIC biex isuq il-lejżer, u komponenti ottiċi għall-kontroll tar-raġġ bħal lentijiet kollimanti jew elementi ottiċi diffrattivi, u filtri.
    · Riċevitur (Rx):Dan jikkonsisti minn lentijiet u filtri fit-tarf li jirċievi, sensuri bħal CIS, SPAD, jew SiPM skont is-sistema TOF, u Proċessur tas-Sinjali tal-Immaġni (ISP) għall-ipproċessar ta' ammonti kbar ta' dejta miċ-ċippa tar-riċevitur.
    ·Ġestjoni tal-Enerġija:Immaniġġjar stabbliIl-kontroll tal-kurrent għall-VCSELs u l-vultaġġ għoli għall-SPADs huwa kruċjali, u jeħtieġ ġestjoni robusta tal-enerġija.
    · Saff tas-Softwer:Dan jinkludi l-firmware, l-SDK, is-sistema operattiva, u s-saff tal-applikazzjoni.

    L-arkitettura turi kif raġġ tal-lejżer, li joriġina mill-VCSEL u huwa modifikat minn komponenti ottiċi, jivvjaġġa fl-ispazju, jirrifletti minn oġġett, u jirritorna lejn ir-riċevitur. Il-kalkolu tal-ħin f'dan il-proċess jiżvela informazzjoni dwar id-distanza jew il-fond. Madankollu, din l-arkitettura ma tkoprix mogħdijiet tal-istorbju, bħal storbju kkawżat mid-dawl tax-xemx jew storbju minn diversi mogħdijiet minn riflessjonijiet, li huma diskussi aktar tard fis-sensiela.

    Klassifikazzjoni tas-Sistemi TOF

    Is-sistemi TOF huma primarjament kategorizzati skont it-tekniki tal-kejl tad-distanza tagħhom: TOF dirett (dTOF) u TOF indirett (iTOF), kull wieħed b'approċċi distinti ta' hardware u algoritmiċi. Is-serje inizjalment tiddeskrivi l-prinċipji tagħhom qabel ma tidħol f'analiżi komparattiva tal-vantaġġi, l-isfidi u l-parametri tas-sistema tagħhom.

    Minkejja l-prinċipju apparentement sempliċi tat-TOF – li joħroġ impuls tad-dawl u jidentifika r-ritorn tiegħu biex jikkalkula d-distanza – il-kumplessità tinsab fid-differenzjazzjoni tad-dawl li jirritorna mid-dawl ambjentali. Dan jiġi indirizzat billi joħroġ dawl qawwi biżżejjed biex jinkiseb proporzjon għoli ta’ sinjal għall-ħoss u billi jintgħażlu wavelengths xierqa biex jiġi minimizzat l-interferenza tad-dawl ambjentali. Approċċ ieħor huwa li jiġi kkodifikat id-dawl emess biex ikun distint mar-ritorn, simili għas-sinjali SOS b’flashlight.

    Is-serje tipproċedi biex tqabbel id-dTOF u l-iTOF, tiddiskuti d-differenzi, il-vantaġġi u l-isfidi tagħhom fid-dettall, u tikkategorizza aktar is-sistemi TOF ibbażati fuq il-kumplessità tal-informazzjoni li jipprovdu, li tvarja minn TOF 1D sa TOF 3D.

    dTOF

    TOF dirett ikejjel direttament il-ħin tat-titjira tal-foton. Il-komponent ewlieni tiegħu, is-Single Photon Avalanche Diode (SPAD), huwa sensittiv biżżejjed biex jidentifika fotoni singoli. dTOF juża Time Correlated Single Photon Counting (TCSPC) biex ikejjel il-ħin tal-wasliet tal-fotoni, billi jibni istogramma biex jiddeduċi l-aktar distanza probabbli bbażata fuq l-ogħla frekwenza ta' differenza fil-ħin partikolari.

    iTOF

    TOF indirett jikkalkula l-ħin tat-titjira bbażat fuq id-differenza fil-fażi bejn il-forom tal-mewġ emessi u dawk riċevuti, ġeneralment bl-użu ta' sinjali ta' modulazzjoni ta' mewġa kontinwa jew impulsiva. L-iTOF jista' juża arkitetturi standard tas-sensuri tal-immaġni, u jkejjel l-intensità tad-dawl maż-żmien.

    L-iTOF huwa suddiviż aktar f'modulazzjoni ta' mewġa kontinwa (CW-iTOF) u modulazzjoni ta' impuls (Pulsed-iTOF). CW-iTOF ikejjel il-bidla fil-fażi bejn il-mewġ sinusoidali emess u riċevut, filwaqt li Pulsed-iTOF jikkalkula l-bidla fil-fażi bl-użu ta' sinjali ta' mewġa kwadra.

     

    Qari ulterjuri:

    1. Wikipedia. (nd). Ħin tat-titjira. Meħud minnhttps://en.wikipedia.org/wiki/Ħin_tat-_titjira
    2. Sony Semiconductor Solutions Group. (nd). ToF (Ħin tat-Titjira) | Teknoloġija Komuni tas-Sensuri tal-Immaġni. Meħud minnhttps://www.sony-semicon.com/en/technologies/tof
    3. Microsoft. (4 ta' Frar, 2021). Introduzzjoni għal Microsoft Time Of Flight (ToF) - Azure Depth Platform. Meħud minnhttps://devblogs.microsoft.com/azure-depth-platform/intro-to-microsoft-time-of-flight-tof
    4. ESCATEC. (2023, 2 ta' Marzu). Sensuri tal-Ħin tat-Titjira (TOF): Ħarsa Ġenerali fil-Fond u Applikazzjonijiet. Meħud minnhttps://www.escatec.com/news/time-of-flight-tof-sensors-an-in-depth-overview-and-applications

    Mill-paġna tal-webhttps://faster-than-light.net/TOFSystem_C1/

    mill-awtur: Chao Guang

     

    Ċaħda ta' Responsabbiltà:

    Hawnhekk niddikjaraw li wħud mill-immaġini murija fuq il-websajt tagħna huma miġbura mill-Internet u Wikipedia, bil-għan li nippromwovu l-edukazzjoni u l-kondiviżjoni tal-informazzjoni. Nirrispettaw id-drittijiet tal-proprjetà intellettwali tal-kreaturi kollha. L-użu ta' dawn l-immaġini mhuwiex maħsub għal qligħ kummerċjali.

    Jekk temmen li xi kontenut użat jikser id-drittijiet tal-awtur tiegħek, jekk jogħġbok ikkuntattjana. Aħna aktar minn lesti li nieħdu miżuri xierqa, inkluż it-tneħħija ta' immaġnijiet jew l-għoti ta' attribuzzjoni xierqa, biex niżguraw konformità mal-liġijiet u r-regolamenti tal-proprjetà intellettwali. L-għan tagħna huwa li nżommu pjattaforma li hija rikka fil-kontenut, ġusta, u tirrispetta d-drittijiet tal-proprjetà intellettwali ta' ħaddieħor.

    Jekk jogħġbok ikkuntattjana fuq l-indirizz elettroniku li ġej:sales@lumispot.cnAħna nimpenjaw ruħna li nieħdu azzjoni immedjata malli nirċievu kwalunkwe notifika u niggarantixxu kooperazzjoni ta' 100% biex nissolvu kwalunkwe kwistjoni bħal din.

    Applikazzjoni tal-Laser Relatata
    Prodotti Relatati

    Modulu tal-firxa tal-lejżer ta' 1-10km

    Modulu tal-lejżer rangefinder li jista' jintuża fil-qasam tal-firxa TOF, ikklikkja biex titgħallem aktar dwar dawn il-prodotti
    Modulu tal-firxa tal-lejżer 1535nm

    Applikazzjoni tal-Laser fil-Kejl tad-Distanza

    Applikazzjonijiet fil-qasam tat-tfittxija tal-firxa bil-lejżer, ikklikkja biex titgħallem aktar informazzjoni.
    Teleskopju bil-Lejżer

    Modulu Rangefinder ta' daqs żgħir

    Sistemi u apparat integrati tal-firxa bil-lejżer, wieħed mill-aktar moduli żgħar tal-firxa bil-lejżer fis-suq
    modulu tal-mikro rangefinder tal-lejżer

    Laser tal-Fibra Ns ta' Qawwa Għolja ta' 1064nm

    Sistema tal-lejżer effiċjenti ddisinjata għal applikazzjonijiet ta' preċiżjoni fil-qasam tad-detezzjoni TOF LIDAR.
    lejżer tal-fibra pulsata tan-nanosekonda
    Ħin tal-posta: 18 ta' Diċembru 2023
    Agħfas enter biex tfittex jew ESC biex tagħlaq