1. Kisa yon detèktè tan-de-vòl (ToF) ye?

Kisa yon kamera ki anrejistre lè vòl la ye? Èske se kamera ki kaptire vòl avyon an? Èske li gen yon rapò ak avyon oswa avyon de gè? Oke, an reyalite se yon bagay ki lwen anpil!

ToF se yon mezi tan li pran pou yon objè, yon patikil oswa yon vag vwayaje yon distans. Èske w te konnen sistèm sona yon chòvsourit fonksyone? Sistèm tan vòl la sanble!

Gen anpil kalite detèktè tan-de-vòl, men pifò se kamera tan-de-vòl ak eskanè lazè, ki itilize yon teknoloji yo rele lidar (deteksyon ak mezi distans limyè) pou mezire pwofondè divès pwen nan yon imaj lè yo klere l ak limyè enfrawouj.

Done ki pwodui epi kaptire lè l sèvi avèk detèktè ToF yo trè itil paske yo ka bay deteksyon pyeton, otantifikasyon itilizatè ki baze sou karakteristik vizaj, katografi anviwònman an lè l sèvi avèk algoritm SLAM (lokalizasyon ak katografi similtane), ak plis ankò.

Sistèm sa a aktyèlman lajman itilize nan robo, machin ki kondui poukont yo, e menm kounye a sou aparèy mobil ou. Pa egzanp, si w ap itilize Huawei P30 Pro, Oppo RX17 Pro, LG G8 ThinQ, elatriye, telefòn ou an gen yon kamera ToF!

Yon kamera ToF

2. Kijan detèktè tan vòl la fonksyone?

Kounye a, nou ta renmen bay yon ti entwodiksyon sou sa yon detèktè tan-de-vòl ye ak kijan li fonksyone.

ToFDetèktè yo itilize ti lazè pou emèt limyè enfrawouj, kote limyè ki rezilte a rebondi sou nenpòt objè epi retounen nan detèktè a. Baze sou diferans tan ki genyen ant emisyon limyè a ak retou nan detèktè a apre objè a fin reflete l, detèktè a ka mezire distans ki genyen ant objè a ak detèktè a.

Jodi a, nou pral eksplore 2 fason ToF itilize tan vwayaj pou detèmine distans ak pwofondè: lè l sèvi avèk pulsasyon tan, epi lè l sèvi avèk chanjman faz ond anplitid modulation.

Sèvi ak pulsasyon ki gen tan

Pa egzanp, li fonksyone lè li klere yon sib ak yon lazè, answit mezire limyè ki reflete a ak yon eskanè, epi answit itilize vitès limyè a pou ekstrapole distans objè a pou kalkile distans ki vwayaje a avèk presizyon. Anplis de sa, diferans ki genyen ant tan retou lazè a ak longèdonn nan itilize pou fè yon reprezantasyon dijital 3D ki egzat ak karakteristik sifas sib la, epi vizyèlman trase karakteristik endividyèl li yo.

Jan ou ka wè pi wo a, limyè lazè a soti epi li rebondi sou objè a tounen nan detèktè a. Avèk tan retou lazè a, kamera ToF yo kapab mezire distans egzak nan yon kout peryòd tan, etan done vitès limyè a ap vwayaje. (ToF konvèti an distans) Men fòmil yon analis itilize pou rive nan distans egzak yon objè:

(vitès limyè x tan vòl la) / 2

ToF konvèti an distans

Jan ou ka wè a, revèy la ap kòmanse pandan limyè a etenn, epi lè reseptè a resevwa limyè ki retounen an, revèy la ap retounen tan an. Lè w soustrè de fwa, ou jwenn "tan vòl" limyè a, epi vitès limyè a konstan, kidonk distans lan ka fasil pou kalkile lè w sèvi ak fòmil ki anwo a. Nan fason sa a, ou ka detèmine tout pwen sou sifas objè a.

Sèvi ak chanjman faz vag AM lan

Apre sa, laToFkapab itilize tou vag kontinyèl pou detekte chanjman faz limyè reflete a pou detèmine pwofondè ak distans.

Chanjman faz lè l sèvi avèk vag AM

Lè li modulation anplitid la, li kreye yon sous limyè sinisoyidal ak yon frekans li te ye, sa ki pèmèt detektè a detèmine chanjman faz limyè reflete a lè l sèvi avèk fòmil sa a:

Kote c se vitès limyè a (c = 3 × 10^8 m/s), λ se yon longèdonn (λ = 15 m), epi f se frekans lan, chak pwen sou detèktè a ka fasilman kalkile an pwofondè.

Tout bagay sa yo rive trè vit pandan n ap travay nan vitès limyè. Èske ou ka imajine presizyon ak vitès ak ki detèktè yo kapab mezire? Kite m ba ou yon egzanp, limyè vwayaje nan yon vitès 300,000 kilomèt pa segonn, si yon objè a 5m lwen ou, diferans tan ant limyè a k ap kite kamera a ak lè l ap retounen an se anviwon 33 nanosegond, ki ekivalan sèlman a 0.000000033 segonn! Waou! San mansyone, done yo kaptire yo ap ba ou yon reprezantasyon dijital 3D egzat pou chak pixel nan imaj la.

Kèlkeswa prensip ki itilize a, lè ou bay yon sous limyè ki klere tout sèn nan, sa pèmèt detèktè a detèmine pwofondè tout pwen yo. Yon rezilta konsa ba ou yon kat jeyografik distans kote chak pixel kode distans ki rive nan pwen korespondan an nan sèn nan. Men yon egzanp yon graf distans ToF:

Yon egzanp yon graf ranje ToF

Kounye a ke nou konnen ToF fonksyone, poukisa li bon? Poukisa pou nou itilize li? Pou kisa yo bon? Pa enkyete w, gen anpil avantaj pou w itilize yon detèktè ToF, men byen sûr gen kèk limitasyon.

3. Benefis ki genyen nan itilizasyon detèktè tan vòl yo

Mezi egzat ak rapid

Konpare ak lòt detèktè distans tankou ultrason oswa lazè, detèktè tan-de-vòl yo kapab konpoze yon imaj 3D nan yon sèn trè vit. Pa egzanp, yon kamera ToF ka fè sa yon sèl fwa. Non sèlman sa, detèktè ToF la kapab detekte objè avèk presizyon nan yon ti tan epi li pa afekte pa imidite, presyon lè ak tanperati, sa ki fè li apwopriye pou itilizasyon andedan kay la ak deyò.

long distans

Piske detèktè ToF yo itilize lazè, yo kapab mezire distans ak distans ki long avèk anpil presizyon. Detèktè ToF yo fleksib paske yo kapab detekte objè ki tou pre ak byen lwen, tout fòm ak tout gwosè.

Li fleksib tou nan sans ke ou kapab pèsonalize optik sistèm nan pou pèfòmans optimal, kote ou ka chwazi kalite transmetè ak reseptè ansanm ak lantiy pou jwenn chan vizyon ou vle a.

Sekirite

Enkyete ke lazè ki soti nan laToFÈske yon detèktè ap fè je ou mal? Pa enkyete w! Anpil detèktè ToF kounye a itilize yon lazè enfrawouj ki gen ti puisans kòm sous limyè epi yo kontwole l ak pulsasyon modulation. Detèktè a satisfè estanda sekirite lazè Klas 1 pou asire li an sekirite pou je moun.

pri efikas

Konpare ak lòt teknoloji eskanè pwofondè 3D tankou sistèm kamera limyè estriktire oswa telemèt lazè, detèktè ToF yo pi bon mache pase yo.

Malgre tout limitasyon sa yo, ToF toujou trè fyab e se yon metòd trè rapid pou kaptire enfòmasyon 3D.

4. Limitasyon ToF yo

Malgre ke ToF gen anpil avantaj, li gen limit tou. Kèk nan limit ToF yo enkli:

• Limyè gaye

Si sifas ki trè klere yo toupre detèktè ToF ou a, yo ka gaye twòp limyè nan reseptè ou a epi kreye atifak ak refleksyon endezirab, piske detèktè ToF ou a sèlman bezwen reflete limyè a yon fwa mezi a pare.

• Plizyè refleksyon

Lè w ap itilize detèktè ToF sou kwen ak fòm konkav, yo ka lakòz refleksyon endezirab, paske limyè a ka rebondi plizyè fwa, sa ki defòme mezi a.

• Limyè anbyen

Sèvi ak kamera ToF la deyò anba gwo solèy ka fè li difisil pou itilize deyò. Sa rive akòz gwo entansite solèy la ki lakòz pixel detèktè yo satire byen vit, sa ki fè li enposib pou detekte limyè reyèl ki reflete nan objè a.

• Konklizyon an

Capteur ToF yo akLantiy ToFLi ka itilize nan yon varyete aplikasyon. Soti nan Katografi 3D, Otomatizasyon Endistriyèl, Deteksyon Obstak, Machin Otonòm, Agrikilti, Robotik, Navigasyon Andedan Kay, Rekonesans Jès, Eskane Objè, Mezi, Siveyans rive nan Reyalite Ogmante! Aplikasyon teknoloji ToF yo san limit.

Ou ka kontakte nou pou nenpòt bezwen lantiy ToF.

Chuang An Optoelectronics konsantre sou lantiy optik definisyon wo pou kreye yon mak vizyèl pafè.

Chuang An Optoelectronics kounye a pwodui yon varyete deLantiy TOF yotankou:

CH3651A f3.6mm F1.2 1/2″ IR850nm

CH3651B f3.6mm F1.2 1/2″ IR940nm

CH3652A f3.3mm F1.1 1/3″ IR850nm

CH3652B f3.3mm F1.1 1/3″ IR940nm

CH3653A f3.9mm F1.1 1/3″ IR850nm

CH3653B f3.9mm F1.1 1/3″ IR940nm

CH3654A f5.0mm F1.1 1/3″ IR850nm

CH3654B f5.0mm F1.1 1/3″ IR940nm