உடனடி இடுகைகளுக்கு எங்கள் சமூக ஊடகத்திற்கு குழுசேரவும்
இந்தத் தொடர், டைம் ஆஃப் ஃப்ளைட் (TOF) அமைப்பைப் பற்றிய ஆழமான மற்றும் முற்போக்கான புரிதலை வாசகர்களுக்கு வழங்குவதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது. உள்ளடக்கமானது TOF அமைப்புகளின் விரிவான கண்ணோட்டத்தை உள்ளடக்கியது, இதில் மறைமுக TOF (iTOF) மற்றும் நேரடி TOF (dTOF) ஆகிய இரண்டின் விரிவான விளக்கங்களும் அடங்கும். இந்த பிரிவுகள் கணினி அளவுருக்கள், அவற்றின் நன்மைகள் மற்றும் தீமைகள் மற்றும் பல்வேறு வழிமுறைகளை ஆராய்கின்றன. செங்குத்து குழி மேற்பரப்பு உமிழும் லேசர்கள் (VCSELs), டிரான்ஸ்மிஷன் மற்றும் ரிசப்ஷன் லென்ஸ்கள், CIS, APD, SPAD, SiPM போன்ற சென்சார்கள் மற்றும் ASICகள் போன்ற இயக்கி சுற்றுகள் போன்ற TOF அமைப்புகளின் பல்வேறு கூறுகளையும் கட்டுரை ஆராய்கிறது.
TOF (விமானத்தின் நேரம்) அறிமுகம்
அடிப்படைக் கோட்பாடுகள்
TOF, டைம் ஆஃப் ஃப்ளைட்டைக் குறிக்கிறது, ஒரு ஊடகத்தில் ஒளி ஒரு குறிப்பிட்ட தூரம் பயணிக்க எடுக்கும் நேரத்தைக் கணக்கிடுவதன் மூலம் தூரத்தை அளவிடப் பயன்படும் ஒரு முறையாகும். இந்த கொள்கை முதன்மையாக ஆப்டிகல் TOF காட்சிகளில் பயன்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் ஒப்பீட்டளவில் நேரடியானது. இந்த செயல்முறையானது ஒரு ஒளி மூலமானது ஒரு ஒளிக்கற்றையை வெளியிடுகிறது, உமிழ்வு நேரம் பதிவு செய்யப்படுகிறது. இந்த ஒளி பின்னர் ஒரு இலக்கை பிரதிபலிக்கிறது, ஒரு பெறுநரால் பிடிக்கப்படுகிறது, மற்றும் வரவேற்பு நேரம் குறிப்பிடப்படுகிறது. இந்த நேரங்களின் வேறுபாடு, t என குறிக்கப்படுகிறது, தூரத்தை தீர்மானிக்கிறது (d = ஒளியின் வேகம் (c) × t / 2).
ToF சென்சார்களின் வகைகள்
ToF சென்சார்களில் இரண்டு முதன்மை வகைகள் உள்ளன: ஆப்டிகல் மற்றும் மின்காந்தம். மிகவும் பொதுவான ஆப்டிகல் ToF சென்சார்கள், ஒளி பருப்புகளை, பொதுவாக அகச்சிவப்பு வரம்பில், தூரத்தை அளவிடுவதற்குப் பயன்படுத்துகின்றன. இந்த துடிப்புகள் சென்சாரிலிருந்து உமிழப்பட்டு, ஒரு பொருளைப் பிரதிபலித்து, சென்சாருக்குத் திரும்புகின்றன, அங்கு பயண நேரம் அளவிடப்பட்டு தூரத்தைக் கணக்கிடப் பயன்படுகிறது. இதற்கு நேர்மாறாக, மின்காந்த ToF சென்சார்கள் தூரத்தை அளவிட ரேடார் அல்லது லிடார் போன்ற மின்காந்த அலைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன. அவை ஒரே கொள்கையில் செயல்படுகின்றன, ஆனால் வேறு ஊடகத்தைப் பயன்படுத்துகின்றனதூர அளவீடு.
ToF சென்சார்களின் பயன்பாடுகள்
ToF சென்சார்கள் பல்துறை மற்றும் பல்வேறு துறைகளில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டுள்ளன:
ரோபாட்டிக்ஸ்:தடைகளை கண்டறிவதற்கும் வழிசெலுத்துவதற்கும் பயன்படுத்தப்படுகிறது. எடுத்துக்காட்டாக, Roomba மற்றும் Boston Dynamics' Atlas போன்ற ரோபோக்கள் தங்கள் சுற்றுப்புறங்களை வரைபடமாக்குவதற்கும் இயக்கங்களைத் திட்டமிடுவதற்கும் ToF ஆழமான கேமராக்களைப் பயன்படுத்துகின்றன.
பாதுகாப்பு அமைப்புகள்:ஊடுருவும் நபர்களைக் கண்டறிவதற்கும், அலாரங்களைத் தூண்டுவதற்கும் அல்லது கேமரா அமைப்புகளைச் செயல்படுத்துவதற்கும் மோஷன் சென்சார்களில் பொதுவானது.
வாகனத் தொழில்:அடாப்டிவ் க்ரூஸ் கன்ட்ரோல் மற்றும் மோதலை தவிர்ப்பதற்கான டிரைவர்-உதவி அமைப்புகளில் இணைக்கப்பட்டு, புதிய வாகன மாடல்களில் அதிகளவில் பரவி வருகிறது.
மருத்துவத் துறைஉயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட திசு படங்களை உருவாக்கும் ஆப்டிகல் கோஹரன்ஸ் டோமோகிராபி (OCT) போன்ற ஆக்கிரமிப்பு அல்லாத இமேஜிங் மற்றும் நோயறிதலில் பணியாற்றுகிறார்.
நுகர்வோர் மின்னணுவியல்: முக அங்கீகாரம், பயோமெட்ரிக் அங்கீகாரம் மற்றும் சைகை அங்கீகாரம் போன்ற அம்சங்களுக்காக ஸ்மார்ட்போன்கள், டேப்லெட்டுகள் மற்றும் மடிக்கணினிகளில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்டது.
ட்ரோன்கள்:வழிசெலுத்தல், மோதல் தவிர்ப்பு மற்றும் தனியுரிமை மற்றும் விமானப் போக்குவரத்துக் கவலைகளைத் தீர்ப்பதற்குப் பயன்படுத்தப்படுகிறது
TOF சிஸ்டம் ஆர்கிடெக்சர்
ஒரு பொதுவான TOF அமைப்பு விவரிக்கப்பட்டுள்ளபடி தூர அளவீட்டை அடைய பல முக்கிய கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது:
· டிரான்ஸ்மிட்டர் (Tx):இதில் லேசர் ஒளி மூலமும் அடங்கும், முக்கியமாக ஏVCSEL, லேசரை இயக்க ஒரு டிரைவர் சர்க்யூட் ASIC, மற்றும் பீம் கட்டுப்பாட்டுக்கான ஆப்டிகல் கூறுகளான கொலிமேட்டிங் லென்ஸ்கள் அல்லது டிஃப்ராக்டிவ் ஆப்டிகல் உறுப்புகள் மற்றும் ஃபில்டர்கள்.
· ரிசீவர் (Rx):இது பெறும் முனையில் உள்ள லென்ஸ்கள் மற்றும் வடிப்பான்கள், TOF அமைப்பைப் பொறுத்து CIS, SPAD அல்லது SiPM போன்ற சென்சார்கள் மற்றும் ரிசீவர் சிப்பில் இருந்து அதிக அளவிலான தரவைச் செயலாக்குவதற்கான பட சமிக்ஞை செயலி (ISP) ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது.
·சக்தி மேலாண்மை:நிலையான மேலாண்மைVCSELகளுக்கான தற்போதைய கட்டுப்பாடு மற்றும் SPAD களுக்கான உயர் மின்னழுத்தம் மிகவும் முக்கியமானது, வலுவான ஆற்றல் மேலாண்மை தேவைப்படுகிறது.
· மென்பொருள் அடுக்கு:இதில் firmware, SDK, OS மற்றும் பயன்பாட்டு அடுக்கு ஆகியவை அடங்கும்.
VCSEL இலிருந்து உருவான மற்றும் ஒளியியல் கூறுகளால் மாற்றியமைக்கப்பட்ட லேசர் கற்றை எவ்வாறு விண்வெளியில் பயணிக்கிறது, ஒரு பொருளைப் பிரதிபலிக்கிறது மற்றும் பெறுநருக்குத் திரும்புகிறது என்பதை கட்டிடக்கலை நிரூபிக்கிறது. இந்தச் செயல்பாட்டில் உள்ள நேரமின்மை கணக்கீடு தொலைவு அல்லது ஆழம் பற்றிய தகவலை வெளிப்படுத்துகிறது. இருப்பினும், இந்த கட்டிடக்கலையானது சூரிய ஒளியால் தூண்டப்பட்ட சத்தம் அல்லது பிரதிபலிப்புகளிலிருந்து வரும் பல-பாதை சத்தம் போன்ற இரைச்சல் பாதைகளை உள்ளடக்காது, அவை தொடரில் பின்னர் விவாதிக்கப்படும்.
TOF அமைப்புகளின் வகைப்பாடு
TOF அமைப்புகள் முதன்மையாக அவற்றின் தூர அளவீட்டு நுட்பங்களால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன: நேரடி TOF (dTOF) மற்றும் மறைமுக TOF (iTOF), ஒவ்வொன்றும் தனித்துவமான வன்பொருள் மற்றும் வழிமுறை அணுகுமுறைகள். இந்தத் தொடர் ஆரம்பத்தில் அவற்றின் நன்மைகள், சவால்கள் மற்றும் கணினி அளவுருக்கள் ஆகியவற்றின் ஒப்பீட்டு பகுப்பாய்விற்குள் ஆய்வு செய்வதற்கு முன் அவற்றின் கொள்கைகளை கோடிட்டுக் காட்டுகிறது.
TOF இன் வெளித்தோற்றத்தில் எளிமையான கொள்கை இருந்தபோதிலும் - ஒரு ஒளி துடிப்பை உமிழுதல் மற்றும் தூரத்தை கணக்கிட அதன் வருவாயைக் கண்டறிதல் - சுற்றுப்புற ஒளியிலிருந்து திரும்பும் ஒளியை வேறுபடுத்துவதில் சிக்கலானது உள்ளது. அதிக சமிக்ஞை-இரைச்சல் விகிதத்தை அடைய போதுமான பிரகாசமான ஒளியை வெளியிடுவதன் மூலமும் சுற்றுச்சூழல் ஒளி குறுக்கீட்டைக் குறைக்க பொருத்தமான அலைநீளங்களைத் தேர்ந்தெடுப்பதன் மூலமும் இது தீர்க்கப்படுகிறது. மற்றொரு அணுகுமுறை என்னவென்றால், ஒளிரும் விளக்குடன் SOS சிக்னல்களைப் போலவே, உமிழப்படும் ஒளியை குறியாக்கம் செய்வதாகும்.
இந்தத் தொடர் dTOF மற்றும் iTOF ஐ ஒப்பிட்டு, அவற்றின் வேறுபாடுகள், நன்மைகள் மற்றும் சவால்களை விரிவாக விவாதிக்கிறது, மேலும் 1D TOF முதல் 3D TOF வரையிலான தகவல்களின் சிக்கலான அடிப்படையில் TOF அமைப்புகளை மேலும் வகைப்படுத்துகிறது.
dTOF
நேரடி TOF நேரடியாக ஃபோட்டானின் விமான நேரத்தை அளவிடுகிறது. அதன் முக்கிய கூறு, ஒற்றை ஃபோட்டான் அவலாஞ்சி டையோடு (SPAD), ஒற்றை ஃபோட்டான்களைக் கண்டறியும் அளவுக்கு உணர்திறன் கொண்டது. dTOF ஆனது ஃபோட்டான் வருகையின் நேரத்தை அளவிடுவதற்கு நேர தொடர்புள்ள ஒற்றை ஃபோட்டான் எண்ணிக்கையை (TCSPC) பயன்படுத்துகிறது, ஒரு குறிப்பிட்ட நேர வேறுபாட்டின் அதிக அதிர்வெண்ணின் அடிப்படையில் மிகவும் சாத்தியமான தூரத்தைக் கண்டறிய ஒரு வரைபடத்தை உருவாக்குகிறது.
iTOF
மறைமுக TOF ஆனது உமிழப்படும் மற்றும் பெறப்பட்ட அலைவடிவங்களுக்கு இடையிலான கட்ட வேறுபாட்டின் அடிப்படையில் விமான நேரத்தை கணக்கிடுகிறது, பொதுவாக தொடர்ச்சியான அலை அல்லது துடிப்பு பண்பேற்றம் சமிக்ஞைகளைப் பயன்படுத்துகிறது. iTOF ஆனது நிலையான பட சென்சார் கட்டமைப்புகளைப் பயன்படுத்தலாம், காலப்போக்கில் ஒளியின் தீவிரத்தை அளவிடும்.
iTOF ஆனது தொடர்ச்சியான அலை பண்பேற்றம் (CW-iTOF) மற்றும் பல்ஸ் மாடுலேஷன் (Pulsed-iTOF) என மேலும் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. CW-iTOF உமிழப்படும் மற்றும் பெறப்பட்ட சைனூசாய்டல் அலைகளுக்கு இடையிலான கட்ட மாற்றத்தை அளவிடுகிறது, அதே நேரத்தில் பல்ஸ்டு-iTOF சதுர அலை சமிக்ஞைகளைப் பயன்படுத்தி கட்ட மாற்றத்தைக் கணக்கிடுகிறது.
மேலும் வாசிப்பு:
- விக்கிபீடியா. (nd). விமானத்தின் நேரம். இருந்து பெறப்பட்டதுhttps://en.wikipedia.org/wiki/Time_of_flight
- சோனி செமிகண்டக்டர் சொல்யூஷன்ஸ் குரூப். (nd). ToF (விமானத்தின் நேரம்) | பட உணரிகளின் பொதுவான தொழில்நுட்பம். இருந்து பெறப்பட்டதுhttps://www.sony-semicon.com/en/technologies/tof
- மைக்ரோசாப்ட். (2021, பிப்ரவரி 4). மைக்ரோசாஃப்ட் டைம் ஆஃப் ஃப்ளைட் (ToF) அறிமுகம் - அஸூர் டெப்த் பிளாட்ஃபார்ம். இருந்து பெறப்பட்டதுhttps://devblogs.microsoft.com/azure-depth-platform/intro-to-microsoft-time-of-flight-tof
- எஸ்கேடெக். (2023, மார்ச் 2). விமானத்தின் நேரம் (TOF) சென்சார்கள்: ஒரு ஆழமான கண்ணோட்டம் மற்றும் பயன்பாடுகள். இருந்து பெறப்பட்டதுhttps://www.escatec.com/news/time-of-flight-tof-sensors-an-in-depth-overview-and-applications
வலைப்பக்கத்திலிருந்துhttps://faster-than-light.net/TOFSystem_C1/
ஆசிரியர்: Chao Guang
மறுப்பு:
எங்கள் இணையதளத்தில் காட்டப்படும் சில படங்கள் இணையம் மற்றும் விக்கிப்பீடியாவில் இருந்து கல்வி மற்றும் தகவல் பகிர்வை ஊக்குவிக்கும் நோக்கத்துடன் சேகரிக்கப்பட்டவை என்பதை இதன்மூலம் உறுதியளிக்கிறோம். அனைத்து படைப்பாளிகளின் அறிவுசார் சொத்துரிமைகளை நாங்கள் மதிக்கிறோம். இந்தப் படங்களைப் பயன்படுத்துவது வணிக லாபத்திற்காக அல்ல.
பயன்படுத்தப்படும் உள்ளடக்கம் ஏதேனும் உங்கள் பதிப்புரிமையை மீறுவதாக நீங்கள் நம்பினால், எங்களைத் தொடர்பு கொள்ளவும். அறிவுசார் சொத்துரிமை சட்டங்கள் மற்றும் ஒழுங்குமுறைகளுக்கு இணங்குவதை உறுதி செய்வதற்காக படங்களை அகற்றுவது அல்லது சரியான பண்புக்கூறு வழங்குவது உள்ளிட்ட தகுந்த நடவடிக்கைகளை எடுக்க நாங்கள் தயாராக இருக்கிறோம். உள்ளடக்கம் நிறைந்த, நியாயமான, மற்றவர்களின் அறிவுசார் சொத்துரிமைகளை மதிக்கும் தளத்தை பராமரிப்பதே எங்கள் குறிக்கோள்.
பின்வரும் மின்னஞ்சல் முகவரியில் எங்களைத் தொடர்பு கொள்ளவும்:sales@lumispot.cn. எந்தவொரு அறிவிப்பையும் பெற்றவுடன் உடனடியாக நடவடிக்கை எடுப்பதற்கும், அத்தகைய சிக்கல்களைத் தீர்ப்பதில் 100% ஒத்துழைப்பிற்கு உத்தரவாதம் அளிப்பதாகவும் உறுதியளிக்கிறோம்.
இடுகை நேரம்: டிசம்பர்-18-2023