Nouvèl - Prensip debaz ak aplikasyon Sistèm TOF (Tan Vòl) la

Abone ak rezo sosyal nou yo pou piblikasyon rapid

Seri sa a gen pou objektif bay lektè yo yon konpreyansyon pwofon ak pwogresif sou sistèm Tan Vòl la (TOF). Kontni an kouvri yon apèsi konplè sou sistèm TOF yo, ki gen ladan eksplikasyon detaye sou TOF endirèk (iTOF) ak TOF dirèk (dTOF). Seksyon sa yo fouye nan paramèt sistèm yo, avantaj ak dezavantaj yo, ak divès algoritm. Atik la eksplore tou diferan konpozan sistèm TOF yo, tankou Lazè ki Emèt Sifas Kavite Vètikal (VCSEL), lantiy transmisyon ak resepsyon, detèktè resepsyon tankou CIS, APD, SPAD, SiPM, ak sikui chofè tankou ASIC.

Entwodiksyon sou TOF (Tan Vòl)

Prensip debaz yo

TOF, ki vle di Tan Vòl, se yon metòd yo itilize pou mezire distans lè yo kalkile tan li pran pou limyè vwayaje yon sèten distans nan yon milye. Prensip sa a aplike prensipalman nan senaryo TOF optik epi li relativman senp. Pwosesis la enplike yon sous limyè k ap emèt yon reyon limyè, epi yo anrejistre tan emisyon an. Limyè sa a reflete sou yon sib, yon reseptè kaptire li, epi yo note tan resepsyon an. Diferans nan tan sa yo, ke yo rele t, detèmine distans la (d = vitès limyè (c) × t / 2).

Kalite Capteur ToF yo

Gen de kalite prensipal detèktè ToF: optik ak elektwomayetik. Detèktè ToF optik yo, ki pi komen, itilize pulsasyon limyè, tipikman nan seri enfrawouj la, pou mezire distans. Pulsasyon sa yo emèt nan detèktè a, yo reflete sou yon objè, epi yo retounen nan detèktè a, kote yo mezire tan vwayaj la epi yo itilize li pou kalkile distans. Okontrè, detèktè ToF elektwomayetik yo itilize ond elektwomayetik, tankou rada oswa lidar, pou mezire distans. Yo fonksyone sou yon prensip menm jan an men yo itilize yon mwayen diferan pou...mezi distans.

Aplikasyon Capteur ToF yo

Detèktè ToF yo versatile epi yo te entegre nan plizyè domèn:

Robotik:Yo itilize li pou deteksyon obstak ak navigasyon. Pa egzanp, robo tankou Roomba ak Atlas Boston Dynamics yo itilize kamera pwofondè ToF pou trase anviwònman yo epi planifye mouvman.

Sistèm Sekirite:Komen nan detèktè mouvman pou detekte entrigan, deklanche alam, oswa aktive sistèm kamera.

Endistri otomobil:Enkòpore nan sistèm asistans chofè pou kontwòl kwazyè adaptatif ak evite kolizyon, epi li vin pi plis répandu nan nouvo modèl machin yo.

Domèn MedikalYo itilize li nan imajri ak dyagnostik ki pa anvayisan, tankou tomografi koyerans optik (OCT), pou pwodui imaj tisi ki gen gwo rezolisyon.

Elektwonik pou konsomatèEntegre nan smartphones, tablèt, ak òdinatè pòtab pou fonksyonalite tankou rekonesans vizaj, otantifikasyon byometrik, ak rekonesans jès.

Dròn:Itilize pou navigasyon, pou evite kolizyon, epi pou adrese enkyetid sou vi prive ak aviyasyon.

Achitekti Sistèm TOF

Yon sistèm TOF tipik gen plizyè eleman kle pou reyalize mezi distans lan jan sa dekri a:

· Transmetè (Tx):Sa gen ladan l yon sous limyè lazè, sitou yonVCSEL, yon sikwi chofè ASIC pou kondwi lazè a, ak konpozan optik pou kontwòl gwo bout bwa tankou lantiy kolimatasyon oswa eleman optik difraktif, ak filtè.
· Reseptè (Rx):Sa a konsiste de lantiy ak filtè nan bout reseptè a, detèktè tankou CIS, SPAD, oswa SiPM selon sistèm TOF la, ak yon Processeur Siyal Imaj (ISP) pou trete gwo kantite done ki soti nan chip reseptè a.
·Jesyon pouvwa:Jere estabKontwòl kouran pou VCSEL yo ak vòltaj wo pou SPAD yo enpòtan anpil, sa ki mande yon jesyon pouvwa solid.
· Kouch lojisyèl:Sa gen ladan l firmwèr, SDK, sistèm operasyon, ak kouch aplikasyon an.

Achitekti a demontre kijan yon reyon lazè, ki soti nan VCSEL la epi ki modifye pa konpozan optik, vwayaje nan lespas, li reflete sou yon objè, epi li retounen nan reseptè a. Kalkil entèval tan nan pwosesis sa a revele enfòmasyon sou distans oswa pwofondè. Sepandan, achitekti sa a pa kouvri chemen bri, tankou bri pwovoke pa limyè solèy la oswa bri plizyè chemen ki soti nan refleksyon, ke nou pral diskite pita nan seri a.

Klasifikasyon Sistèm TOF yo

Sistèm TOF yo klase prensipalman pa teknik mezi distans yo: TOF dirèk (dTOF) ak TOF endirèk (iTOF), chak ak apwòch pyès ki nan konpitè ak algoritm diferan. Seri a prezante prensip yo okòmansman anvan li fouye nan yon analiz konparatif sou avantaj, defi ak paramèt sistèm yo.

Malgre prensip TOF la ki sanble senp – emèt yon pulsasyon limyè epi detekte retou li pou kalkile distans – konpleksite a chita nan diferansye limyè ki retounen an ak limyè anbyen an. Sa a adrese lè yo emèt yon limyè ki ase klere pou reyalize yon rapò siyal-bri ki wo epi chwazi longèdonn ki apwopriye pou minimize entèferans limyè anbyen an. Yon lòt apwòch se kode limyè ki emèt la pou fè li distenge lè li retounen, menm jan ak siyal SOS ak yon flach.

Seri a kontinye pou konpare dTOF ak iTOF, diskite diferans yo, avantaj ak defi yo an detay, epi li klase sistèm TOF yo plis dapre konpleksite enfòmasyon yo bay la, soti nan TOF 1D rive nan TOF 3D.

dTOF

TOF dirèk la mezire dirèkteman tan vòl foton an. Konpozan kle li a, Single Photon Avalanche Diode (SPAD), gen ase sansiblite pou detekte foton endividyèl. dTOF itilize Time Correlated Single Photon Counting (TCSPC) pou mezire tan rive foton yo, konstwi yon istogram pou dedwi distans ki pi pwobab la ki baze sou pi gwo frekans yon diferans tan patikilye.

iTOF

TOF endirèk kalkile tan vòl la ki baze sou diferans faz ant fòm ond ki emèt ak sa ki resevwa, souvan lè l sèvi avèk siyal ond kontinyèl oswa modilasyon pulsasyon. iTOF ka itilize achitekti detèktè imaj estanda, pou mezire entansite limyè sou tan.

iTOF divize an plizyè pati: modilasyon vag kontinyèl (CW-iTOF) ak modilasyon pulsasyon (Pulsed-iTOF). CW-iTOF mezire chanjman faz ant vag sinisoyidal ki emèt ak resevwa, pandan ke Pulsed-iTOF kalkile chanjman faz lè l sèvi avèk siyal vag kare.

Lekti Anplis:

Wikipedya. (nd). Lè vòl la. Rekipere nanhttps://en.wikipedia.org/wiki/Tan_de_vòl
Sony Semiconductor Solutions Group. (nd). ToF (Tan Vòl) | Teknoloji Komen pou Capteur Imaj. Rekipere nanhttps://www.sony-semicon.com/en/technologies/tof
Microsoft. (4 fevriye 2021). Entwodiksyon sou Microsoft Time Of Flight (ToF) - Azure Depth Platform. Rekipere nanhttps://devblogs.microsoft.com/azure-depth-platform/intro-to-microsoft-time-of-flight-tof
ESCATEC. (2 mas 2023). Capteur Tan Vòl (TOF): Yon Apèsi Pwofon ak Aplikasyon. Retrieved from thehttps://www.escatec.com/news/time-of-flight-tof-sensors-an-in-depth-overview-and-applications

Soti nan paj wèb lahttps://faster-than-light.net/TOFSystem_C1/

pa otè a: Chao Guang

Avètisman:

Nou deklare ke kèk nan imaj ki parèt sou sit entènèt nou an soti nan Entènèt la ak Wikipedya, ak objektif pou ankouraje edikasyon ak pataj enfòmasyon. Nou respekte dwa pwopriyete entelektyèl tout kreyatè yo. Itilizasyon imaj sa yo pa fèt pou pwofi komèsyal.

Si ou kwè ke nenpòt nan kontni ki itilize a vyole dwa otè ou, tanpri kontakte nou. Nou plis pase dispoze pou pran mezi apwopriye, tankou retire imaj oswa bay atribisyon ki kòrèk, pou asire konfòmite avèk lwa ak règleman pwopriyete entelektyèl yo. Objektif nou se kenbe yon platfòm ki rich nan kontni, ki jis, epi ki respekte dwa pwopriyete entelektyèl lòt moun.

Tanpri kontakte nou nan adrès imel sa a:sales@lumispot.cnNou angaje nou pou nou pran aksyon imedyat lè nou resevwa nenpòt notifikasyon epi nou garanti koperasyon 100% pou rezoud nenpòt pwoblèm konsa.