Wararka - Mabda'a Aasaasiga ah iyo adeegsiga Nidaamka TOF (Waqtiga Duulimaadka)

Kusoo biir Baraha Bulshada si aad u hesho Qoraal degdeg ah

Taxanahan wuxuu ujeedadiisu tahay inuu akhristayaasha siiyo faham qoto dheer oo horumarsan oo ku saabsan nidaamka Waqtiga Duulista (TOF). Mawduucu wuxuu daboolayaa dulmar guud oo ku saabsan nidaamyada TOF, oo ay ku jiraan sharraxaad faahfaahsan oo ku saabsan TOF aan toos ahayn (iTOF) iyo TOF toos ah (dTOF). Qaybahani waxay qodaan xuduudaha nidaamka, faa'iidooyinkooda iyo khasaarooyinkooda, iyo algorithms-ka kala duwan. Maqaalku wuxuu sidoo kale sahaminayaa qaybaha kala duwan ee nidaamyada TOF, sida Laser-yada Dusha Sare ee Godadka Toosan (VCSELs), muraayadaha gudbinta iyo soo dhoweynta, dareemayaasha qaata sida CIS, APD, SPAD, SiPM, iyo wareegyada darawalka sida ASICs.

Hordhac ku saabsan TOF (Waqtiga Duulimaadka)

Mabaadi'da Aasaasiga ah

TOF, oo u taagan Waqtiga Duulimaadka, waa hab loo isticmaalo in lagu cabbiro masaafada iyadoo la xisaabinayo wakhtiga ay qaadato in iftiinku uu ku socdo masaafo gaar ah oo ku jirta meel dhexe. Mabda'an waxaa ugu horreyn lagu dabaqaa xaaladaha TOF ee indhaha waana mid toos ah. Hawshu waxay ku lug leedahay ilo iftiin oo soo saaraya iftiin iftiin ah, iyadoo la duubayo wakhtiga uu sii daayo. Iftiinkani wuxuu markaa ka tarjumayaa bartilmaameed, waxaa qabta qaataha, waqtiga soo dhawayntana waa la xusayaa. Farqiga waqtiyadan, oo loo tilmaamay t, ayaa go'aamiya masaafada (d = xawaaraha iftiinka (c) × t / 2).

Noocyada Dareemayaasha ToF

Waxaa jira laba nooc oo asaasi ah oo dareemayaal ToF ah: indhaha iyo elektromagnetic-ka. Dareemayaasha ToF ee indhaha, kuwaas oo aad u badan, waxay isticmaalaan garaaca iftiinka, badanaa ku jira heerka infrared-ka, si loo cabbiro masaafada. Garaacyadan waxaa laga soo saaraa dareemaha, waxay ka soo tarjumaan shay, waxayna ku noqdaan dareemaha, halkaas oo waqtiga safarka lagu cabbiro oo loo isticmaalo in lagu xisaabiyo masaafada. Taas bedelkeeda, dareemayaasha ToF ee elektromagnetic-ka waxay isticmaalaan hirarka elektromagnetic-ka, sida radar ama lidar, si ay u cabbiraan masaafada. Waxay ku shaqeeyaan mabda' la mid ah laakiin waxay isticmaalaan dhexdhexaad ka duwancabbirka masaafada.

Adeegsiga Dareemayaasha ToF

Dareemayaasha ToF waa kuwo kala duwan waxaana lagu dhex daray goobo kala duwan:

Robot-yada:Waxaa loo isticmaalaa ogaanshaha caqabadaha iyo hagitaanka. Tusaale ahaan, robotyada sida Roomba iyo Boston Dynamics' Atlas waxay adeegsadaan kamaradaha qoto dheer ee ToF si ay u sawiraan deegaankooda iyo qorsheynta dhaqdhaqaaqyadooda.

Nidaamyada Amniga:Dareemayaasha dhaqdhaqaaqa ee caanka ah si loo ogaado kuwa soo galaya, kiciya digniinaha, ama dhaqaajinta nidaamyada kamaradaha.

Warshadaha Gawaarida:Waxaa lagu daray nidaamyada caawinta darawalka si loo xakameeyo safarrada la qabsiga iyo ka fogaanshaha shilalka, taasoo sii kordheysa caan ku ah moodooyinka cusub ee baabuurta.

Goobta Caafimaadka: Waxaa loo isticmaalaa sawir-qaadista aan duullaanka ahayn iyo ogaanshaha, sida sawir-qaadista isku-xidhka indhaha (OCT), soo saarista sawirro unug oo xallin sare leh.

Elektaroonikada Macaamiisha: Waxaa lagu dhex daray taleefannada casriga ah, kiniiniyada, iyo laptop-yada si loo helo astaamo sida aqoonsiga wejiga, xaqiijinta biometric, iyo aqoonsiga dhaqdhaqaaqyada.

Diyaaradaha aan duuliyaha lahayn:Waxaa loo isticmaalaa hagitaanka, ka fogaanshaha shilalka, iyo wax ka qabashada arrimaha asturnaanta iyo duulista

Naqshadeynta Nidaamka TOF

Nidaamka caadiga ah ee TOF wuxuu ka kooban yahay dhowr qaybood oo muhiim ah si loo gaaro cabbirka masaafada sida lagu sharaxay:

· Gudbiye (Tx):Tan waxaa ka mid ah isha iftiinka laysarka, inta badanVCSEL, wareegga darawalka ASIC si loo wado laysarka, iyo qaybaha indhaha ee xakamaynta iftiinka sida muraayadaha isku-dhafka ah ama walxaha indhaha ee kala-baxa, iyo shaandheeyayaasha.
· Qaataha (Rx):Tani waxay ka kooban tahay muraayadaha iyo shaandheeyayaasha dhinaca qaabilaadda, dareemayaasha sida CIS, SPAD, ama SiPM iyadoo ku xiran nidaamka TOF, iyo Processor-ka Sawirka Calaamadaha (ISP) si loo farsameeyo xog badan oo ka timid jajabka qaataha.
·Maareynta Awoodda:Maareynta xasilloonidaXakamaynta hadda ee VCSELs iyo danab sare oo loogu talagalay SPADs waa muhiim, taasoo u baahan maareyn koronto oo adag.
· Lakabka Barnaamijka:Tan waxaa ku jira firmware, SDK, OS, iyo lakabka codsiga.

Qaab-dhismeedka wuxuu muujinayaa sida iftiinka laysarka, oo ka soo jeeda VCSEL oo ay wax ka beddelaan qaybaha indhaha, uu ugu dhex socdo booska, uga soo muuqdo shay, oo uu ugu soo laabto qaataha. Xisaabinta waqtiga ee habkan waxay muujinaysaa macluumaadka masaafada ama qoto dheer. Si kastaba ha ahaatee, qaab-dhismeedkani ma daboolayo waddooyinka buuqa, sida buuqa iftiinka qorraxda ama buuqa waddooyinka badan ee ka yimaada milicsiga, kuwaas oo laga wada hadli doono taxanaha dambe.

Kala-soocidda Nidaamyada TOF

Nidaamyada TOF waxaa ugu horreyn loo kala saaraa farsamooyinkooda cabbirka masaafada: TOF toos ah (dTOF) iyo TOF aan toos ahayn (iTOF), mid walbana wuxuu leeyahay habab qalab iyo algorithmic oo kala duwan. Taxanuhu wuxuu marka hore qeexayaa mabaadi'dooda ka hor inta uusan u gudbin falanqayn isbarbardhig ah oo ku saabsan faa'iidooyinkooda, caqabadaha, iyo xuduudaha nidaamka.

Iyadoo ay jirto mabda'a fudud ee TOF - oo soo saaraya garaaca iftiinka iyo ogaanshaha soo laabashadiisa si loo xisaabiyo masaafada - dhibka ayaa ku jira kala soocida iftiinka soo laabanaya iyo iftiinka deegaanka. Tan waxaa wax looga qabanayaa iyadoo la soo saarayo iftiin ku filan oo dhalaalaya si loo gaaro saamiga calaamadda-ilaa-sawaaxa sare iyo xulashada hirarka ku habboon si loo yareeyo faragelinta iftiinka deegaanka. Hab kale ayaa ah in la codeeyo iftiinka la sii daayay si looga dhigo mid la kala saari karo marka la soo celiyo, oo la mid ah calaamadaha SOS ee leh toosh.

Taxanuhu wuxuu sii wadaa inuu isbarbardhigo dTOF iyo iTOF, isagoo si faahfaahsan uga hadlaya kala duwanaanshahooda, faa'iidooyinkooda, iyo caqabadaha, wuxuuna si dheeraad ah u kala saaraa nidaamyada TOF iyadoo lagu saleynayo kakanaanta macluumaadka ay bixiyaan, oo u dhexeeya 1D TOF ilaa 3D TOF.

dTOF

TOF-ga Tooska ah wuxuu si toos ah u cabbiraa waqtiga duulimaadka photon-ka. Qaybteeda muhiimka ah, Single Photon Avalanche Diode (SPAD), waa mid xasaasi ah oo ku filan in lagu ogaado photon-ka keligood ah. dTOF waxay adeegsataa Time Correlated Single Photon Tirinta (TCSPC) si loo cabbiro wakhtiga imaatinka photon-ka, iyadoo dhisaysa histogram si loo ogaado masaafada ugu badan ee ku salaysan soo noqnoqoshada ugu badan ee farqiga waqtiga gaarka ah.

iTOF

TOF aan toos ahayn waxay xisaabisaa waqtiga duulimaadka iyadoo lagu saleynayo farqiga marxaladda u dhexeeya qaababka hirarka la sii daayay iyo kuwa la helay, iyadoo badanaa la adeegsanayo calaamadaha isbeddelka hirarka joogtada ah ama garaaca wadnaha. iTOF waxay isticmaali kartaa qaab-dhismeedka dareemayaasha sawirka caadiga ah, iyadoo cabbiraysa xoogga iftiinka waqti ka dib.

iTOF waxaa loo sii qaybiyaa qaab-dhismeedka hirarka joogtada ah (CW-iTOF) iyo qaab-dhismeedka garaaca (Pulsed-iTOF). CW-iTOF wuxuu cabbiraa isbeddelka wejiga ee u dhexeeya hirarka sinusoidal ee la sii daayay iyo kuwa la helay, halka Pulsed-iTOF uu xisaabiyo isbeddelka wejiga isagoo adeegsanaya calaamadaha hirarka laba jibbaaran.

Akhris Dheeraad ah:

Wikipedia. (nd). Waqtiga duulimaadka. Laga soo xigtayhttps://en.wikipedia.org/wiki/Waqtiga_flight
Kooxda Xalalka Semiconductor-ka ee Sony. (nd). ToF (Waqtiga Duulimaadka) | Tiknoolajiyada Caadiga ah ee Dareemayaasha Sawirka. Laga soo xigtayhttps://www.sony-semicon.com/en/technologies/tof
Microsoft. (2021, Febraayo 4). Hordhac ku saabsan Waqtiga Duulimaadka Microsoft (ToF) - Madal Qoto Dheer oo Azure ah. Laga soo xigtayhttps://devblogs.microsoft.com/azure-depth-platform/intro-to-microsoft-time-of-flight-tof
ESCATEC. (2023, Maarso 2). Dareemayaasha Waqtiga Duulimaadka (TOF): Dulmar Qoto dheer iyo Codsiyada. Laga soo xigtayhttps://www.escatec.com/news/time-of-flight-tof-sensors-an-in-depth-overview-and-applications

Laga soo bilaabo bogga shabakaddahttps://faster-than-light.net/TOFSystem_C1/

Qoraaga: Chao Guang

Afeef:

Waxaan halkan ku caddeyneynaa in qaar ka mid ah sawirrada lagu soo bandhigay mareegahayaga laga soo ururiyey internetka iyo Wikipedia, iyadoo ujeedadu tahay kor u qaadista waxbarashada iyo wadaagga macluumaadka. Waxaan ixtiraameynaa xuquuqda hantida aqooneed ee dhammaan abuureyaasha. Isticmaalka sawirradan looguma talagelin faa'iido ganacsi.

Haddii aad aaminsan tahay in wax ka mid ah waxyaabaha la isticmaalay ay jebinayaan xuquuqdaada daabacaadda, fadlan nala soo xiriir. Waxaan aad u diyaar u nahay inaan qaadno tallaabooyin ku habboon, oo ay ku jiraan ka saarista sawirrada ama bixinta sifeyn habboon, si loo hubiyo u hoggaansanaanta sharciyada iyo qawaaniinta hantida aqooneed. Hadafkayagu waa inaan ilaalino madal hodan ku ah macluumaadka, caddaaladda, iyo ixtiraamka xuquuqda hantida aqooneed ee dadka kale.

Fadlan nagala soo xiriir cinwaanka emailka soo socda:sales@lumispot.cnWaxaan ka go'annahay inaan tallaabo degdeg ah qaadno marka aan helno ogeysiis kasta, waxaana dammaanad qaadaynaa 100% iskaashi si loo xalliyo arrimahaas oo kale.