အခြေခံမူနှင့် TOF (ပျံသန်းချိန်) စနစ်၏အသုံးချမှု

Prompt Post အတွက် ကျွန်ုပ်တို့၏ လူမှုမီဒီယာတွင် စာရင်းသွင်းပါ။

ဤစီးရီးသည် စာဖတ်သူများကို Time of Flight (TOF) စနစ်၏ နက်ရှိုင်းစွာနှင့် တိုးတက်သော နားလည်မှုပေးနိုင်ရန် ရည်ရွယ်ပါသည်။ အကြောင်းအရာသည် သွယ်ဝိုက်သော TOF (iTOF) နှင့် တိုက်ရိုက် TOF (dTOF) နှစ်ခုလုံး၏ အသေးစိတ်ရှင်းလင်းချက်များ အပါအဝင် TOF စနစ်များ၏ ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် ခြုံငုံသုံးသပ်ချက် ပါဝင်သည်။ ဤကဏ္ဍများသည် စနစ်ဘောင်များ၊ ၎င်းတို့၏ အားသာချက်များနှင့် အားနည်းချက်များ၊ နှင့် အမျိုးမျိုးသော အယ်လဂိုရီသမ်များကို ပိုင်းခြားထားသည်။ ဆောင်းပါးတွင် TOF စနစ်များ၏ မတူညီသော အစိတ်အပိုင်းများဖြစ်သည့် Vertical Cavity Surface Emitting Lasers (VCSELs)၊ ဂီယာနှင့် ဧည့်ခံမှန်ဘီလူးများ၊ CIS၊ APD၊ SPAD၊ SiPM နှင့် ASICs ကဲ့သို့သော ယာဉ်မောင်းဆားကစ်များကဲ့သို့သော အာရုံခံကိရိယာများ လက်ခံရရှိခြင်းတို့ကိုလည်း ဆောင်းပါးတွင် လေ့လာထားသည်။

TOF (ပျံသန်းချိန်) မိတ်ဆက်

 

အခြေခံမူများ

TOF သည် Time of Flight ကို ကိုယ်စားပြုသည် ၊ သည် ကြားခံတစ်ခုအတွင်း အလင်းရရှိရန် လိုအပ်သည့်အချိန်ကို တွက်ချက်ခြင်းဖြင့် အကွာအဝေးကို တိုင်းတာသည့် နည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ ဤနိယာမကို အလင်းပြ TOF အခြေအနေများတွင် အဓိကအားဖြင့် ကျင့်သုံးကြပြီး အတော်လေး ရိုးရှင်းပါသည်။ ဖြစ်စဉ်တွင် အလင်းတန်းတစ်ခု ထုတ်လွှတ်သည့် အရင်းအမြစ်တစ်ခု ပါဝင်ပြီး ထုတ်လွှတ်သည့်အချိန်ကို မှတ်တမ်းတင်ထားသည်။ ထို့နောက် ဤအလင်းသည် ပစ်မှတ်ကို ရောင်ပြန်ဟပ်ကာ လက်ခံသူမှ ဖမ်းယူကာ လက်ခံသည့်အချိန်ကို မှတ်သားထားသည်။ ဤအချိန်များတွင် ခြားနားချက်သည် t အဖြစ်ရည်ညွှန်းသည်၊ အကွာအဝေး (d = အလင်းအမြန်နှုန်း (ဂ) × t / 2) ကို ဆုံးဖြတ်သည်။

 

TOF အလုပ်လုပ်ခြင်းနိယာမ

ToF Sensor အမျိုးအစားများ

ToF အာရုံခံကိရိယာများ၏ အဓိက အမျိုးအစား နှစ်မျိုးရှိသည်- optical နှင့် လျှပ်စစ်သံလိုက်။ ပိုအသုံးများသည့် Optical ToF အာရုံခံကိရိယာများသည် အကွာအဝေးတိုင်းတာခြင်းအတွက် ပုံမှန်အားဖြင့် အနီအောက်ရောင်ခြည်အကွာအဝေးရှိ အလင်းတန်းများကို အသုံးပြုသည်။ အဆိုပါ ပဲမျိုးစုံများကို အာရုံခံကိရိယာမှ ထုတ်လွှတ်ကာ အရာဝတ္တုတစ်ခုမှ ရောင်ပြန်ဟပ်ကာ ခရီးသွားချိန်ကို တိုင်းတာပြီး အကွာအဝေးကို တွက်ချက်ရန်အတွက် အသုံးပြုသည့် အာရုံခံကိရိယာသို့ ပြန်သွားပါသည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အားဖြင့်၊ လျှပ်စစ်သံလိုက် ToF အာရုံခံကိရိယာများသည် အကွာအဝေးကိုတိုင်းတာရန် ရေဒါ သို့မဟုတ် lidar ကဲ့သို့ လျှပ်စစ်သံလိုက်လှိုင်းများကို အသုံးပြုသည်။ ၎င်းတို့သည် အလားတူမူအရ လုပ်ဆောင်သော်လည်း မတူညီသော ကြားခံတစ်ခုကို အသုံးပြုသည်။အကွာအဝေးတိုင်းတာခြင်း။.

TOF လျှောက်လွှာ

ToF အာရုံခံကိရိယာများ၏အသုံးချမှုများ

ToF အာရုံခံကိရိယာများသည် စွယ်စုံရရှိပြီး နယ်ပယ်အမျိုးမျိုးတွင် ပေါင်းစပ်ထားသည်။

စက်ရုပ်-အတားအဆီးရှာဖွေခြင်းနှင့် လမ်းကြောင်းပြခြင်းအတွက် အသုံးပြုသည်။ ဥပမာ၊ Roomba နှင့် Boston Dynamics' Atlas ကဲ့သို့သော စက်ရုပ်များသည် ၎င်းတို့၏ ပတ်ဝန်းကျင်ကို မြေပုံဆွဲရန်နှင့် လှုပ်ရှားမှုများကို စီစဉ်ရန်အတွက် ToF depth ကင်မရာများကို အသုံးပြုကြသည်။

လုံခြုံရေးစနစ်များ:ကျူးကျော်သူများကို ထောက်လှမ်းရန်၊ အချက်ပေးသံများ ထွက်လာခြင်း သို့မဟုတ် ကင်မရာစနစ်များကို အသက်သွင်းခြင်းအတွက် လှုပ်ရှားမှုအာရုံခံကိရိယာများတွင် အဖြစ်များသည်။

မော်တော်ကားလုပ်ငန်း:လိုက်လျောညီထွေရှိသော cruise control နှင့် ယာဉ်တိုက်မှုမဖြစ်စေရန်အတွက် ယာဉ်မောင်းအထောက်အကူပြုစနစ်များတွင် ထည့်သွင်းထားပြီး၊ ယာဉ်မော်ဒယ်လ်သစ်များတွင် ပိုမိုပျံ့နှံ့လာပါသည်။

ဆေးဘက်ဆိုင်ရာနယ်ပယ်- ပုံရိပ်ဖော်ခြင်းမဟုတ်သော ပုံရိပ်ဖော်ခြင်းနှင့် ရောဂါရှာဖွေခြင်းများတွင် အလင်းအမှောင် ပေါင်းစပ်ဓာတ်မှန်ရိုက်မှန် (OCT)၊ ကြည်လင်ပြတ်သားသော တစ်ရှူးပုံများကို ထုတ်လုပ်ပေးသည်။

လူသုံးလျှပ်စစ်ပစ္စည်း− မျက်နှာအသိအမှတ်ပြုမှု၊ ဇီဝမက်ထရစ်စစ်မှန်ကြောင်းအထောက်အထားနှင့် လက်ဟန်ခြေဟန်ကို အသိအမှတ်ပြုခြင်းကဲ့သို့သော အင်္ဂါရပ်များအတွက် စမတ်ဖုန်း၊ တက်ဘလက်နှင့် လက်တော့ပ်များတွင် ပေါင်းစပ်ထားသည်။

ဒရုန်းများ-သွားလာမှု၊ ယာဉ်တိုက်မှုမှ ရှောင်ရှားရန်နှင့် ကိုယ်ရေးကိုယ်တာနှင့် လေကြောင်းဆိုင်ရာ စိုးရိမ်မှုများကို ဖြေရှင်းရာတွင် အသုံးပြုသည်။

TOF စနစ်ဗိသုကာ

TOF စနစ်ဖွဲ့စည်းပုံ

ပုံမှန် TOF စနစ်တွင် ဖော်ပြထားသည့်အတိုင်း အကွာအဝေးတိုင်းတာခြင်းအောင်မြင်ရန် အဓိကအစိတ်အပိုင်းများစွာ ပါဝင်သည်-

· Transmitter (Tx):၎င်းတွင် အဓိကအားဖြင့် လေဆာအလင်းရင်းမြစ်တစ်ခု ပါဝင်သည်။VCSELလေဆာကိုမောင်းနှင်ရန် ဒရိုက်ဘာပတ်လမ်းတစ်ခုဖြစ်သည့် ASIC နှင့် အလင်းတန်းများကို ပေါင်းစပ်ထားသည့် မှန်ဘီလူးများ သို့မဟုတ် ကွဲပြားသောအလင်းပြန်သည့်ဒြပ်စင်များနှင့် စစ်ထုတ်မှုများကဲ့သို့သော အလင်းတန်းထိန်းချုပ်မှုအတွက် အလင်းဝင်ပေါက်အစိတ်အပိုင်းများ။
· လက်ခံသူ (Rx)-၎င်းတွင် TOF စနစ်ပေါ်မူတည်၍ CIS၊ SPAD သို့မဟုတ် SiPM ကဲ့သို့သော အာရုံခံကိရိယာများ၊ နှင့် လက်ခံသူချစ်ပ်မှ ဒေတာအများအပြားကို လုပ်ဆောင်ရန်အတွက် Image Signal Processor (ISP) တို့ ပါဝင်ပါသည်။
·ပါဝါစီမံခန့်ခွဲမှု-တည်ငြိမ်စွာ စီမံခန့်ခွဲခြင်း။VCSEL များအတွက် လက်ရှိထိန်းချုပ်မှုနှင့် SPADs အတွက် မြင့်မားသောဗို့အားသည် အရေးကြီးပြီး ခိုင်မာသောပါဝါစီမံခန့်ခွဲမှုလိုအပ်ပါသည်။
· ဆော့ဖ်ဝဲ အလွှာ-၎င်းတွင် Firmware၊ SDK၊ OS နှင့် အပလီကေးရှင်းအလွှာတို့ ပါဝင်သည်။

ဗိသုကာလက်ရာသည် VCSEL မှအစပြုကာ လေဆာအလင်းတန်းတစ်ခုအား အလင်းဆိုင်ရာအစိတ်အပိုင်းများဖြင့် ပြုပြင်ထားသော၊ အာကာသအတွင်းဖြတ်သန်းသွားကာ အရာဝတ္ထုတစ်ခုမှ ရောင်ပြန်ဟပ်ကာ လက်ခံသူထံ ပြန်သွားပုံကို သရုပ်ပြသည်။ ဤလုပ်ငန်းစဉ်ရှိ timelapse တွက်ချက်မှုသည် အကွာအဝေး သို့မဟုတ် အတိမ်အနက် အချက်အလက်ကို ဖော်ပြသည်။ သို့သော်၊ ဤဗိသုကာလက်ရာသည် စီးရီးတွင် နောက်ပိုင်းတွင် ဆွေးနွေးထားသည့် နေရောင်ခြည်မှ ထွက်ပေါ်လာသော ဆူညံသံ သို့မဟုတ် ရောင်ပြန်ဟပ်မှုမှ လမ်းကြောင်းပေါင်းစုံ ဆူညံသံများကဲ့သို့သော ဆူညံလမ်းကြောင်းများကို ဖုံးကွယ်မထားပေ။

TOF စနစ်များ အမျိုးအစားခွဲခြားခြင်း။

TOF စနစ်များကို ၎င်းတို့၏ အကွာအဝေး တိုင်းတာခြင်း နည်းပညာများဖြင့် အဓိက အမျိုးအစားခွဲထားသည်- တစ်ခုစီတွင် ကွဲပြားသော ဟာ့ဒ်ဝဲနှင့် အယ်လဂိုရီသမ် ချဉ်းကပ်မှုများပါရှိသော တိုက်ရိုက် TOF (dTOF) နှင့် သွယ်ဝိုက်သော TOF (iTOF)။ စီးရီးသည် ၎င်းတို့၏ အားသာချက်များ၊ စိန်ခေါ်မှုများနှင့် စနစ်ကန့်သတ်ချက်များကို နှိုင်းယှဉ်ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းမပြုမီ ၎င်းတို့၏မူများကို ကနဦးတွင် အကြမ်းဖျင်းဖော်ပြပါသည်။

TOF ၏ ရိုးရှင်းပုံရသော နိယာမမှာ - အလင်းခုန်နှုန်းကို ထုတ်လွှတ်ပြီး အကွာအဝေးကို တွက်ချက်ရန် ၎င်း၏ ပြန်အလာကို ထောက်လှမ်းနိုင်သော်လည်း၊ ရှုပ်ထွေးမှုသည် ပတ်ဝန်းကျင်အလင်းရောင်မှ ပြန်လာသော အလင်းကို ခွဲခြားရာတွင် ရှုပ်ထွေးမှုရှိသည်။ မြင့်မားသော signal-to-noise အချိုးကိုရရှိရန် လုံလောက်သောတောက်ပသောအလင်းရောင်ကိုထုတ်လွှတ်ပြီး ပတ်ဝန်းကျင်အလင်းရောင်ဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုကိုလျှော့ချရန် သင့်လျော်သောလှိုင်းအလျားများကိုရွေးချယ်ခြင်းဖြင့်ကိုင်တွယ်ဖြေရှင်းသည်။ အခြားနည်းလမ်းမှာ ဓါတ်မီးဖြင့် SOS အချက်ပြမှုများကဲ့သို့ ပြန်လာချိန်တွင် ခွဲခြားသိမြင်နိုင်စေရန် ထုတ်လွှတ်သောအလင်းကို ကုဒ်လုပ်ခြင်းဖြစ်ပါသည်။

စီးရီးများသည် dTOF နှင့် iTOF တို့ကို နှိုင်းယှဉ်ကာ ၎င်းတို့၏ ကွဲပြားမှု၊ အားသာချက်များနှင့် စိန်ခေါ်မှုများကို အသေးစိတ် ဆွေးနွေးကြပြီး၊ ၎င်းတို့ ပေးဆောင်သော အချက်အလက်များ၏ ရှုပ်ထွေးမှုအပေါ် အခြေခံ၍ TOF စနစ်များကို ထပ်မံ အမျိုးအစားခွဲသည်။

dTOF

Direct TOF သည် ဖိုတွန်၏ ပျံသန်းချိန်ကို တိုက်ရိုက်တိုင်းတာသည်။ ၎င်း၏အဓိကအစိတ်အပိုင်းဖြစ်သည့် Single Photon Avalanche Diode (SPAD) သည် ဖိုတွန်တစ်ခုတည်းကို သိရှိနိုင်လောက်အောင် ထိလွယ်ရှလွယ်ပါသည်။ dTOF သည် ဖိုတွန်ရောက်ရှိမှုအချိန်ကိုတိုင်းတာရန် Time Correlated Single Photon Counting (TCSPC) ကိုအသုံးပြုပြီး အချိန်ကွာခြားမှု၏အမြင့်ဆုံးကြိမ်နှုန်းအပေါ်အခြေခံ၍ ဖြစ်နိုင်ခြေအရှိဆုံးအကွာအဝေးကို ပိုင်းဖြတ်ရန်အတွက် histogram တစ်ခုတည်ဆောက်သည်။

iTOF

သွယ်ဝိုက်သော TOF သည် ပုံမှန်အားဖြင့် စဉ်ဆက်မပြတ်လှိုင်း သို့မဟုတ် သွေးခုန်နှုန်းဆိုင်ရာ အချက်ပြမှုများကို အသုံးပြု၍ ထုတ်လွှတ်ခြင်းနှင့် လက်ခံရရှိသည့် လှိုင်းပုံစံများကြား အဆင့်ကွာခြားချက်အပေါ် အခြေခံ၍ ပျံသန်းချိန်ကို တွက်ချက်သည်။ iTOF သည် အချိန်ကြာလာသည်နှင့်အမျှ အလင်းပြင်းအားကို တိုင်းတာသည့် စံရုပ်ပုံအာရုံခံဗိသုကာများကို အသုံးပြုနိုင်သည်။

iTOF ကို စဉ်ဆက်မပြတ် လှိုင်းလှုပ်ရှားမှု (CW-iTOF) နှင့် သွေးခုန်နှုန်း ထိန်းညှိခြင်း (Pulsed-iTOF) ဟူ၍ ပိုင်းခြားထားသည်။ CW-iTOF သည် ထုတ်လွှတ်သော နှင့် လက်ခံရရှိသော sinusoidal လှိုင်းများကြား အဆင့်ပြောင်းလဲမှုကို တိုင်းတာပြီး Pulsed-iTOF သည် စတုရန်းလှိုင်းအချက်ပြမှုများကို အသုံးပြု၍ အဆင့်ပြောင်းလဲမှုကို တွက်ချက်သည်။

 

ထပ်ဆင့်ဖတ်ရှုခြင်း-

  1. ဝီကီပီးဒီးယား။ (nd)။ ပျံသန်းချိန်။ မှ ပြန်လည်ရယူသည်။https://en.wikipedia.org/wiki/Time_of_flight
  2. Sony Semiconductor Solutions Group (nd)။ ToF (Time of Flight) | ပုံအာရုံခံကိရိယာများ၏ ဘုံနည်းပညာ။ မှ ပြန်လည်ရယူသည်။https://www.sony-semicon.com/en/technologies/tof
  3. မိုက်ခရိုဆော့ဖ်။ (၂၀၂၁၊ ဖေဖော်ဝါရီ ၄)။ Microsoft Time Of Flight (ToF) မိတ်ဆက် - Azure Depth Platform မှ ပြန်လည်ရယူသည်။https://devblogs.microsoft.com/azure-depth-platform/intro-to-microsoft-time-of-flight-tof
  4. ESCATEC (၂၀၂၃ ခုနှစ်၊ မတ်လ ၂ ရက်)။ ပျံသန်းချိန် (TOF) အာရုံခံကိရိယာများ- အတွင်းကျကျ ခြုံငုံသုံးသပ်ချက်နှင့် အသုံးချမှုများ။ မှ ပြန်လည်ရယူသည်။https://www.escatec.com/news/time-of-flight-tof-sensors-an-in-depth-overview-and-applications

ဝဘ်စာမျက်နှာကနေhttps://faster-than-light.net/TOFSystem_C1/

ရေးသားသူ: Chao Guang

 

ရှင်းလင်းချက်-

ကျွန်ုပ်တို့၏ ဝဘ်ဆိုဒ်တွင် ပြသထားသော ပုံအချို့ကို ပညာရေးနှင့် သတင်းအချက်အလက် မျှဝေခြင်းအား မြှင့်တင်ရန် ရည်ရွယ်၍ အင်တာနက်နှင့် Wikipedia တို့မှ စုဆောင်းထားကြောင်း ကြေငြာအပ်ပါသည်။ ဖန်တီးသူအားလုံး၏ ဉာဏမူပိုင်ခွင့်အခွင့်အရေးများကို ကျွန်ုပ်တို့ လေးစားပါသည်။ ဤပုံများကို အသုံးပြုခြင်းသည် စီးပွားရေးအမြတ်အစွန်းအတွက် ရည်ရွယ်ခြင်းမဟုတ်ပါ။

အသုံးပြုထားသော အကြောင်းအရာတစ်ခုခုသည် သင့်မူပိုင်ခွင့်ကို ချိုးဖောက်သည်ဟု သင်ယုံကြည်ပါက၊ ကျွန်ုပ်တို့ထံ ဆက်သွယ်ပါ။ ဉာဏပစ္စည်းမူပိုင်ခွင့်ဥပဒေများနှင့် စည်းမျဉ်းစည်းကမ်းများကို လိုက်နာမှုရှိစေရန်အတွက် ရုပ်ပုံများကို ဖယ်ရှားခြင်း သို့မဟုတ် သင့်လျော်သော ထည့်သွင်းဖော်ပြခြင်းအပါအဝင် သင့်လျော်သောအစီအမံများကို ကျွန်ုပ်တို့လုပ်ဆောင်လိုသည်ထက် ပိုမိုလုပ်ဆောင်လိုပါသည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏ ရည်မှန်းချက်မှာ အကြောင်းအရာများ ကြွယ်ဝသော၊ တရားမျှတပြီး အခြားသူများ၏ ဉာဏမူပိုင်ခွင့်အခွင့်အရေးများကို လေးစားလိုက်နာသော ပလက်ဖောင်းကို ထိန်းသိမ်းရန်ဖြစ်သည်။

ကျေးဇူးပြု၍ အောက်ပါအီးမေးလ်လိပ်စာဖြင့် ကျွန်ုပ်တို့ထံ ဆက်သွယ်ပါ။sales@lumispot.cn. အကြောင်းကြားစာလက်ခံရရှိသည်နှင့် ချက်ချင်းအရေးယူဆောင်ရွက်သွားရန် ကတိပြုထားပြီး ယင်းပြဿနာများကို ဖြေရှင်းရာတွင် 100% ပူးပေါင်းဆောင်ရွက်မှုကို အာမခံပါသည်။

ဆက်စပ်လေဆာလျှောက်လွှာ
ဆက်စပ်ထုတ်ကုန်များ

စာတိုက်အချိန်- ဒီဇင်ဘာ-၁၈-၂၀၂၃