လျင်မြန်သော ပို့စ်အတွက် ကျွန်ုပ်တို့၏ လူမှုမီဒီယာသို့ စာရင်းသွင်းပါ
ဤစီးရီးသည် စာဖတ်သူများအား Time of Flight (TOF) စနစ်အကြောင်း နက်နဲပြီး တိုးတက်သော နားလည်မှုကို ပေးစွမ်းရန် ရည်ရွယ်ပါသည်။ အကြောင်းအရာတွင် indirect TOF (iTOF) နှင့် direct TOF (dTOF) နှစ်မျိုးလုံး၏ အသေးစိတ်ရှင်းလင်းချက်များ အပါအဝင် TOF စနစ်များ၏ ပြည့်စုံသော ခြုံငုံသုံးသပ်ချက်ကို လွှမ်းခြုံထားပါသည်။ ဤအပိုင်းများတွင် စနစ်ကန့်သတ်ချက်များ၊ ၎င်းတို့၏ အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များနှင့် အမျိုးမျိုးသော အယ်လဂိုရီသမ်များကို လေ့လာသုံးသပ်ထားပါသည်။ ဆောင်းပါးတွင် Vertical Cavity Surface Emitting Lasers (VCSELs)၊ transmission and reception lenses၊ CIS၊ APD၊ SPAD၊ SiPM ကဲ့သို့သော receiving sensors နှင့် ASICs ကဲ့သို့သော driver circuits များကဲ့သို့သော TOF စနစ်များ၏ အစိတ်အပိုင်းအမျိုးမျိုးကိုလည်း လေ့လာထားပါသည်။
TOF (Time of Flight) အကြောင်း မိတ်ဆက်
အခြေခံမူများ
TOF ဆိုတာ Time of Flight ရဲ့ အတိုကောက်ဖြစ်ပြီး အလင်းဟာ ကြားခံတစ်ခုအတွင်း အကွာအဝေးတစ်ခုကို အလင်းရောက်ရှိဖို့ ကြာတဲ့အချိန်ကို တွက်ချက်ခြင်းဖြင့် အကွာအဝေးကို တိုင်းတာတဲ့ နည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်ပါတယ်။ ဒီအခြေခံမူကို optical TOF အခြေအနေတွေမှာ အဓိကအသုံးပြုပြီး အတော်လေးရိုးရှင်းပါတယ်။ ဒီလုပ်ငန်းစဉ်မှာ အလင်းရင်းမြစ်တစ်ခုက အလင်းတန်းတစ်ခုကို ထုတ်လွှတ်ခြင်းပါဝင်ပြီး ထုတ်လွှတ်ချိန်ကို မှတ်တမ်းတင်ထားပါတယ်။ ဒီအလင်းဟာ ပစ်မှတ်ကနေ ပြန်ဟပ်ပြီး receiver က ဖမ်းယူကာ လက်ခံချိန်ကို မှတ်သားထားပါတယ်။ ဒီအချိန်ကွာခြားချက်ကို t လို့သတ်မှတ်ပြီး အကွာအဝေးကို ဆုံးဖြတ်ပေးပါတယ် (d = အလင်းရဲ့အမြန်နှုန်း (c) × t / 2)။
ToF အာရုံခံကိရိယာ အမျိုးအစားများ
ToF အာရုံခံကိရိယာ အမျိုးအစားနှစ်မျိုးရှိပါတယ်- optical နဲ့ electromagnetic တို့ပါ။ Optical ToF အာရုံခံကိရိယာတွေက ပိုပြီးအသုံးများပြီး အကွာအဝေးတိုင်းတာဖို့အတွက် အနီအောက်ရောင်ခြည် အကွာအဝေးမှာ အလင်းလှိုင်းတွေကို အသုံးပြုပါတယ်။ ဒီလှိုင်းတွေကို sensor ကနေထုတ်လွှတ်ပြီး အရာဝတ္ထုတစ်ခုကနေ ပြန်ဟပ်ပြီး sensor ဆီပြန်ပို့ပေးပါတယ်။ အဲဒီမှာ ခရီးသွားချိန်ကို တိုင်းတာပြီး အကွာအဝေးတွက်ချက်ဖို့ အသုံးပြုပါတယ်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အနေနဲ့ electromagnetic ToF အာရုံခံကိရိယာတွေက အကွာအဝေးတိုင်းတာဖို့ radar ဒါမှမဟုတ် lidar လိုမျိုး electromagnetic waves တွေကို အသုံးပြုပါတယ်။ သူတို့ဟာ အလားတူမူနဲ့ လုပ်ဆောင်ပေမယ့် မတူညီတဲ့ medium ကို အသုံးပြုပါတယ်။အကွာအဝေးတိုင်းတာခြင်း.
ToF အာရုံခံကိရိယာများ၏ အသုံးချမှုများ
ToF အာရုံခံကိရိယာများသည် ဘက်စုံသုံးနိုင်ပြီး နယ်ပယ်အမျိုးမျိုးတွင် ပေါင်းစပ်အသုံးပြုထားပါသည်။
ရိုဘော့တစ်ပညာ-အတားအဆီးရှာဖွေခြင်းနှင့် လမ်းကြောင်းရှာဖွေခြင်းအတွက် အသုံးပြုသည်။ ဥပမာအားဖြင့် Roomba နှင့် Boston Dynamics' Atlas ကဲ့သို့သော စက်ရုပ်များသည် ၎င်းတို့၏ပတ်ဝန်းကျင်ကို မြေပုံရေးဆွဲရန်နှင့် လှုပ်ရှားမှုများကို စီစဉ်ရန်အတွက် ToF အနက်ပေကင်မရာများကို အသုံးပြုကြသည်။
လုံခြုံရေးစနစ်များ:ကျူးကျော်သူများကို ထောက်လှမ်းရန်၊ အချက်ပေးသံများ ထုတ်ပေးရန် သို့မဟုတ် ကင်မရာစနစ်များကို အသက်သွင်းရန်အတွက် ရွေ့လျားမှု အာရုံခံကိရိယာများတွင် အသုံးများသည်။
မော်တော်ကားလုပ်ငန်း:လိုက်လျောညီထွေဖြစ်သော cruise control နှင့် collision avoidance အတွက် driver-assist systems များတွင် ထည့်သွင်းထားပြီး၊ မော်တော်ယာဉ်မော်ဒယ်အသစ်များတွင် ပိုမိုရေပန်းစားလာပါသည်။
ဆေးပညာနယ်ပယ်: မြင့်မားသော ရုပ်ထွက်အရည်အသွေးရှိသော တစ်ရှူးပုံရိပ်များကို ထုတ်လုပ်ပေးသည့် optical coherence tomography (OCT) ကဲ့သို့သော ကျူးကျော်မဟုတ်သော ရုပ်ပုံဖော်ခြင်းနှင့် ရောဂါရှာဖွေရေးများတွင် အသုံးပြုသည်။
စားသုံးသူအီလက်ထရွန်းနစ်ပစ္စည်းများမျက်နှာမှတ်မိခြင်း၊ ဇီဝမက်ထရစ်အထောက်အထားစိစစ်ခြင်းနှင့် လက်ဟန်ခြေဟန်မှတ်မိခြင်းကဲ့သို့သော အင်္ဂါရပ်များအတွက် စမတ်ဖုန်းများ၊ တက်ဘလက်များနှင့် လက်ပ်တော့များတွင် ပေါင်းစပ်ထားသည်။
ဒရုန်းများ-လမ်းကြောင်းပြခြင်း၊ တိုက်မိမှုရှောင်ရှားခြင်းနှင့် လျှို့ဝှက်ရေးနှင့် လေကြောင်းဆိုင်ရာ စိုးရိမ်မှုများကို ဖြေရှင်းရာတွင် အသုံးပြုသည်
TOF စနစ်ဗိသုကာ
ပုံမှန် TOF စနစ်တွင် ဖော်ပြထားသည့်အတိုင်း အကွာအဝေးတိုင်းတာမှုကို ရရှိရန် အဓိကအစိတ်အပိုင်းများစွာ ပါဝင်သည်-
· ထုတ်လွှင့်စက် (Tx):၎င်းတွင် လေဆာအလင်းရင်းမြစ်တစ်ခု ပါဝင်ပြီး၊ အဓိကအားဖြင့်VCSEL၊ လေဆာကို မောင်းနှင်ရန် driver circuit ASIC တစ်ခု၊ နှင့် collimating lenses သို့မဟုတ် diffractive optical element များနှင့် filter များကဲ့သို့သော beam control အတွက် optical အစိတ်အပိုင်းများ။
· လက်ခံသူ (Rx):၎င်းတွင် လက်ခံရရှိသည့်ဘက်တွင် မှန်ဘီလူးများနှင့် filter များ၊ TOF စနစ်ပေါ် မူတည်၍ CIS၊ SPAD သို့မဟုတ် SiPM ကဲ့သို့သော အာရုံခံကိရိယာများနှင့် လက်ခံသည့်ချစ်ပ်မှ အချက်အလက်အမြောက်အမြားကို လုပ်ဆောင်ရန်အတွက် Image Signal Processor (ISP) တို့ ပါဝင်သည်။
·ပါဝါစီမံခန့်ခွဲမှု:တည်ငြိမ်စွာ စီမံခန့်ခွဲခြင်းVCSEL များအတွက် လျှပ်စီးကြောင်းထိန်းချုပ်မှုနှင့် SPAD များအတွက် မြင့်မားသောဗို့အားသည် အလွန်အရေးကြီးပြီး ခိုင်မာသော ပါဝါစီမံခန့်ခွဲမှု လိုအပ်ပါသည်။
· ဆော့ဖ်ဝဲအလွှာ-၎င်းတွင် firmware၊ SDK၊ OS နှင့် application layer တို့ ပါဝင်သည်။
ဗိသုကာလက်ရာက VCSEL မှ စတင်ပြီး optical အစိတ်အပိုင်းများဖြင့် ပြုပြင်ထားသော လေဆာရောင်ခြည်တစ်ခုသည် အာကာသမှတစ်ဆင့် မည်သို့ဖြတ်သန်းသွားသည်၊ အရာဝတ္ထုတစ်ခုမှ မည်သို့ပြန်ဟပ်ပြီး receiver သို့ မည်သို့ပြန်ရောက်သည်ကို သရုပ်ပြသည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်ရှိ အချိန်ကြာချိန်တွက်ချက်မှုသည် အကွာအဝေး သို့မဟုတ် အနက်အချက်အလက်များကို ဖော်ပြသည်။ သို့သော်၊ ဤဗိသုကာလက်ရာသည် နေရောင်ခြည်မှ လှုံ့ဆော်သော ဆူညံသံ သို့မဟုတ် ရောင်ပြန်ဟပ်မှုမှ လမ်းကြောင်းပေါင်းစုံဆူညံသံကဲ့သို့သော ဆူညံသံလမ်းကြောင်းများကို မလွှမ်းခြုံထားပါ၊ ၎င်းတို့ကို စီးရီးတွင် နောက်ပိုင်းတွင် ဆွေးနွေးပါမည်။
TOF စနစ်များကို အမျိုးအစားခွဲခြားခြင်း
TOF စနစ်များကို အဓိကအားဖြင့် ၎င်းတို့၏ အကွာအဝေးတိုင်းတာခြင်းနည်းစနစ်များအလိုက် အမျိုးအစားခွဲခြားထားသည်- တိုက်ရိုက် TOF (dTOF) နှင့် သွယ်ဝိုက် TOF (iTOF)၊ တစ်ခုချင်းစီတွင် ကွဲပြားသော ဟာ့ဒ်ဝဲနှင့် အယ်လဂိုရီသမ်ဆိုင်ရာ ချဉ်းကပ်မှုများရှိသည်။ စီးရီးတွင် ၎င်းတို့၏ အားသာချက်များ၊ စိန်ခေါ်မှုများနှင့် စနစ်ကန့်သတ်ချက်များကို နှိုင်းယှဉ်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းမပြုမီ ၎င်းတို့၏ မူများကို ကနဦးတွင် ဖော်ပြထားသည်။
TOF ရဲ့ ရိုးရှင်းပုံရတဲ့ နိယာမ - အလင်း pulse ကို ထုတ်လွှတ်ပြီး အကွာအဝေးတွက်ချက်ဖို့ ပြန်လာတဲ့အလင်းကို ထောက်လှမ်းခြင်း - ရှိနေပေမယ့် ပြန်လာတဲ့အလင်းကို ပတ်ဝန်းကျင်အလင်းနဲ့ ခွဲခြားရာမှာ ရှုပ်ထွေးမှုရှိပါတယ်။ ဒါကို signal-to-noise ratio မြင့်မားစွာရရှိစေဖို့ လုံလောက်တဲ့ တောက်ပတဲ့အလင်းကို ထုတ်လွှတ်ခြင်းနဲ့ ပတ်ဝန်းကျင်အလင်းရောင်ဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုကို လျှော့ချဖို့ သင့်တော်တဲ့ wavelength တွေကို ရွေးချယ်ခြင်းဖြင့် ဖြေရှင်းပါတယ်။ နောက်ထပ်နည်းလမ်းတစ်ခုကတော့ ပြန်လာတဲ့အခါ ခွဲခြားနိုင်အောင် ထုတ်လွှတ်လိုက်တဲ့အလင်းကို encode လုပ်ခြင်းဖြစ်ပြီး လက်နှိပ်ဓာတ်မီးနဲ့ SOS အချက်ပြမှုတွေလိုပဲ ဖြစ်ပါတယ်။
စီးရီးတွင် dTOF နှင့် iTOF တို့ကို နှိုင်းယှဉ်ပြီး ၎င်းတို့၏ ကွာခြားချက်များ၊ အားသာချက်များနှင့် စိန်ခေါ်မှုများကို အသေးစိတ်ဆွေးနွေးကာ 1D TOF မှ 3D TOF အထိ ၎င်းတို့ပေးသော အချက်အလက်များ၏ ရှုပ်ထွေးမှုအပေါ် အခြေခံ၍ TOF စနစ်များကို အမျိုးအစားခွဲခြားထားသည်။
dTOF
Direct TOF သည် ဖိုတွန်၏ ပျံသန်းချိန်ကို တိုက်ရိုက်တိုင်းတာသည်။ ၎င်း၏ အဓိက အစိတ်အပိုင်းဖြစ်သော Single Photon Avalanche Diode (SPAD) သည် ဖိုတွန်တစ်ခုတည်းကို ထောက်လှမ်းနိုင်လောက်အောင် အာရုံခံနိုင်စွမ်းရှိသည်။ dTOF သည် ဖိုတွန်ရောက်ရှိလာချိန်ကို တိုင်းတာရန် Time Correlated Single Photon Counting (TCSPC) ကို အသုံးပြုပြီး အချိန်ကွာခြားချက်၏ အမြင့်ဆုံးကြိမ်နှုန်းအပေါ် အခြေခံ၍ ဖြစ်နိုင်ခြေအရှိဆုံး အကွာအဝေးကို တွက်ချက်ရန် histogram တစ်ခုကို တည်ဆောက်သည်။
iTOF
Indirect TOF သည် ထုတ်လွှတ်သောနှင့် လက်ခံရရှိသော waveform များအကြား အဆင့်ကွာခြားချက်အပေါ် အခြေခံ၍ ပျံသန်းချိန်ကို တွက်ချက်ပေးပြီး၊ စဉ်ဆက်မပြတ် wave သို့မဟုတ် pulse modulation signal များကို အသုံးပြုလေ့ရှိသည်။ iTOF သည် စံ image sensor architectures များကို အသုံးပြု၍ အချိန်နှင့်အမျှ အလင်းပြင်းအားကို တိုင်းတာနိုင်သည်။
iTOF ကို continuous wave modulation (CW-iTOF) နှင့် pulse modulation (Pulsed-iTOF) အဖြစ် ထပ်မံခွဲခြားထားသည်။ CW-iTOF သည် ထုတ်လွှတ်သောလှိုင်းများနှင့် လက်ခံရရှိသော sinusoidal လှိုင်းများအကြား phase shift ကို တိုင်းတာပြီး Pulsed-iTOF သည် square wave signals များကို အသုံးပြု၍ phase shift တွက်ချက်သည်။
နောက်ထပ်ဖတ်ရှုရန်:
- ဝီကီပီးဒီးယား။ (nd)။ ပျံသန်းချိန်။ မှ ရယူထားသည်။https://en.wikipedia.org/wiki/Time_of_flight
- Sony Semiconductor Solutions Group။ (nd). ToF (ပျံသန်းချိန်) | ရုပ်ပုံအာရုံခံကိရိယာများ၏ အသုံးများသောနည်းပညာ။ မှ ရယူထားသည်။https://www.sony-semicon.com/en/technologies/tof
- Microsoft။ (၂၀၂၁၊ ဖေဖော်ဝါရီ ၄)။ Microsoft Time Of Flight (ToF) - Azure Depth Platform မိတ်ဆက်။ မှ ရယူထားသည်။https://devblogs.microsoft.com/azure-depth-platform/intro-to-microsoft-time-of-flight-tof
- ESCATEC။ (၂၀၂၃၊ မတ်လ ၂ ရက်)။ ပျံသန်းချိန် (TOF) အာရုံခံကိရိယာများ- နက်ရှိုင်းသောခြုံငုံသုံးသပ်ချက်နှင့် အသုံးချမှုများ။ မှ ရယူထားသည်။https://www.escatec.com/news/time-of-flight-tof-sensors-an-in-depth-overview-and-applications
ဝဘ်စာမျက်နှာမှhttps://faster-than-light.net/TOFSystem_C1/
စာရေးသူ - Chao Guang
ငြင်းဆိုချက်-
ကျွန်ုပ်တို့၏ ဝက်ဘ်ဆိုက်တွင် ပြသထားသော ရုပ်ပုံအချို့ကို ပညာရေးနှင့် သတင်းအချက်အလက် မျှဝေခြင်းကို မြှင့်တင်ရန် ရည်ရွယ်ချက်ဖြင့် အင်တာနက်နှင့် ဝီကီပီးဒီးယားမှ စုဆောင်းထားကြောင်း ကြေငြာအပ်ပါသည်။ ဖန်တီးသူအားလုံး၏ ဉာဏပစ္စည်းဆိုင်ရာ မူပိုင်ခွင့်များကို ကျွန်ုပ်တို့ လေးစားပါသည်။ ဤရုပ်ပုံများကို အသုံးပြုခြင်းသည် စီးပွားရေးအမြတ်အစွန်းအတွက် ရည်ရွယ်ခြင်းမဟုတ်ပါ။
အသုံးပြုထားသော အကြောင်းအရာတစ်ခုခုသည် သင့်မူပိုင်ခွင့်ကို ချိုးဖောက်သည်ဟု သင်ယုံကြည်ပါက ကျွန်ုပ်တို့ထံ ဆက်သွယ်ပါ။ ဉာဏပစ္စည်းဆိုင်ရာ ဥပဒေများနှင့် စည်းမျဉ်းများနှင့်အညီ ဖြစ်စေရန် ရုပ်ပုံများကို ဖယ်ရှားခြင်း သို့မဟုတ် သင့်လျော်သော အထောက်အထားပေးခြင်း အပါအဝင် သင့်လျော်သော အစီအမံများကို ကျွန်ုပ်တို့ လုပ်ဆောင်ရန် ဆန္ဒရှိပါသည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏ ရည်မှန်းချက်မှာ အကြောင်းအရာကြွယ်ဝပြီး တရားမျှတကာ အခြားသူများ၏ ဉာဏပစ္စည်းဆိုင်ရာ မူပိုင်ခွင့်များကို လေးစားသော ပလက်ဖောင်းတစ်ခုကို ထိန်းသိမ်းရန်ဖြစ်သည်။
အောက်ပါ အီးမေးလ်လိပ်စာတွင် ကျွန်ုပ်တို့ထံ ဆက်သွယ်ပါ-sales@lumispot.cnအကြောင်းကြားစာတစ်စုံတစ်ရာ လက်ခံရရှိသည်နှင့် ချက်ချင်းအရေးယူဆောင်ရွက်ရန် ကျွန်ုပ်တို့ ကတိပြုပြီး ထိုကဲ့သို့သော ပြဿနာများကို ဖြေရှင်းရာတွင် ၁၀၀% ပူးပေါင်းဆောင်ရွက်မှုကို အာမခံပါသည်။
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၃ ခုနှစ်၊ ဒီဇင်ဘာလ ၁၈ ရက်