១. តើ​ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា​ពេលវេលា​ហោះហើរ (ToF) ជាអ្វី?

តើកាមេរ៉ាថតពេលវេលាហោះហើរជាអ្វី? តើវាជាកាមេរ៉ាដែលចាប់យកការហោះហើររបស់យន្តហោះមែនទេ? តើវាមានជាប់ទាក់ទងនឹងយន្តហោះ ឬយន្តហោះធម្មតាទេ? តាមពិតទៅ វាជាចម្ងាយដ៏ឆ្ងាយមួយ!

ToF គឺជារង្វាស់នៃពេលវេលាដែលវាត្រូវការសម្រាប់វត្ថុ ភាគល្អិត ឬរលកដើម្បីធ្វើដំណើរចម្ងាយមួយ។ តើអ្នកដឹងទេថាប្រព័ន្ធសូណារបស់ប្រចៀវដំណើរការ? ប្រព័ន្ធពេលវេលាហោះហើរគឺស្រដៀងគ្នា!

មានឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាពេលវេលាហោះហើរច្រើនប្រភេទ ប៉ុន្តែភាគច្រើនគឺជាកាមេរ៉ាពេលវេលាហោះហើរ និងម៉ាស៊ីនស្កេនឡាស៊ែរ ដែលប្រើបច្ចេកវិទ្យាមួយហៅថា lidar (ការរកឃើញពន្លឺ និងការវាស់ចម្ងាយ) ដើម្បីវាស់ជម្រៅនៃចំណុចផ្សេងៗនៅក្នុងរូបភាពដោយបញ្ចេញពន្លឺអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ។

ទិន្នន័យដែលបង្កើត និងចាប់យកដោយប្រើឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ToF គឺមានប្រយោជន៍ខ្លាំងណាស់ ព្រោះវាអាចផ្តល់នូវការរកឃើញអ្នកថ្មើរជើង ការផ្ទៀងផ្ទាត់អ្នកប្រើប្រាស់ដោយផ្អែកលើលក្ខណៈពិសេសនៃមុខ ការធ្វើផែនទីបរិស្ថានដោយប្រើក្បួនដោះស្រាយ SLAM (ការធ្វើមូលដ្ឋានីយកម្ម និងការគូសផែនទីក្នុងពេលដំណាលគ្នា) និងច្រើនទៀត។

ប្រព័ន្ធនេះពិតជាត្រូវបានប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយនៅក្នុងមនុស្សយន្ត រថយន្តបើកបរដោយខ្លួនឯង និងសូម្បីតែឥឡូវនេះឧបករណ៍ចល័តរបស់អ្នក។ ឧទាហរណ៍ ប្រសិនបើអ្នកកំពុងប្រើ Huawei P30 Pro, Oppo RX17 Pro, LG G8 ThinQ ជាដើម ទូរស័ព្ទរបស់អ្នកមានកាមេរ៉ា ToF!

កាមេរ៉ា ToF

2. តើឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាពេលវេលាហោះហើរដំណើរការយ៉ាងដូចម្តេច?

ឥឡូវនេះ យើងចង់ផ្តល់ការណែនាំខ្លីៗអំពីអ្វីទៅជាឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាពេលវេលាហោះហើរ និងរបៀបដែលវាដំណើរការ។

ToFឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាប្រើឡាស៊ែរតូចៗដើម្បីបញ្ចេញពន្លឺអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ ដែលពន្លឺលទ្ធផលនឹងលោតចេញពីវត្ថុណាមួយ ហើយត្រឡប់ទៅឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាវិញ។ ដោយផ្អែកលើភាពខុសគ្នានៃពេលវេលារវាងការបញ្ចេញពន្លឺ និងការត្រឡប់ទៅឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាវិញបន្ទាប់ពីត្រូវបានឆ្លុះបញ្ចាំងដោយវត្ថុ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអាចវាស់ចម្ងាយរវាងវត្ថុ និងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា។

ថ្ងៃនេះ យើងនឹងស្វែងយល់ពីវិធី ២ យ៉ាងដែល ToF ប្រើប្រាស់ពេលវេលាធ្វើដំណើរដើម្បីកំណត់ចម្ងាយ និងជម្រៅ៖ ដោយប្រើជីពចរកំណត់ពេលវេលា និងការប្រើប្រាស់ការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលនៃរលកដែលមានម៉ូឌុលអំព្លីទីត។

ប្រើជីពចរកំណត់ពេល

ឧទាហរណ៍ វាដំណើរការដោយបំភ្លឺគោលដៅដោយឡាស៊ែរ បន្ទាប់មកវាស់ពន្លឺឆ្លុះបញ្ចាំងដោយម៉ាស៊ីនស្កេន ហើយបន្ទាប់មកប្រើល្បឿនពន្លឺដើម្បីប៉ាន់ស្មានចម្ងាយរបស់វត្ថុដើម្បីគណនាចម្ងាយដែលបានធ្វើដំណើរយ៉ាងច្បាស់លាស់។ លើសពីនេះ ភាពខុសគ្នានៃពេលវេលាត្រឡប់មកវិញនៃឡាស៊ែរ និងរលកពន្លឺត្រូវបានប្រើដើម្បីបង្កើតការតំណាងឌីជីថល 3D ដ៏ត្រឹមត្រូវ និងលក្ខណៈពិសេសនៃផ្ទៃនៃគោលដៅ និងគូសផែនទីលក្ខណៈពិសេសនីមួយៗរបស់វាដោយមើលឃើញ។

ដូចដែលអ្នកអាចមើលឃើញខាងលើ ពន្លឺឡាស៊ែរត្រូវបានបាញ់ចេញ ហើយបន្ទាប់មកលោតចេញពីវត្ថុត្រឡប់ទៅឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាវិញ។ ជាមួយនឹងពេលវេលាត្រឡប់មកវិញនៃឡាស៊ែរ កាមេរ៉ា ToF អាចវាស់ចម្ងាយបានត្រឹមត្រូវក្នុងរយៈពេលខ្លីដោយផ្អែកលើល្បឿននៃការធ្វើដំណើររបស់ពន្លឺ។ (ToF បំលែងទៅជាចម្ងាយ) នេះគឺជារូបមន្តដែលអ្នកវិភាគប្រើដើម្បីទៅដល់ចម្ងាយពិតប្រាកដនៃវត្ថុមួយ៖

(ល្បឿនពន្លឺ x ពេលវេលាហោះហើរ) / 2

ToF បម្លែងទៅជាចម្ងាយ

ដូចដែលអ្នកអាចឃើញ ឧបករណ៍កំណត់ម៉ោងនឹងចាប់ផ្តើមនៅពេលដែលពន្លឺត្រូវបានបិទ ហើយនៅពេលដែលឧបករណ៍ទទួលទទួលបានពន្លឺត្រឡប់មកវិញ ឧបករណ៍កំណត់ម៉ោងនឹងត្រឡប់ពេលវេលាវិញ។ នៅពេលដកពីរដង “ពេលវេលាហោះហើរ” របស់ពន្លឺត្រូវបានទទួល ហើយល្បឿនពន្លឺគឺថេរ ដូច្នេះចម្ងាយអាចគណនាបានយ៉ាងងាយស្រួលដោយប្រើរូបមន្តខាងលើ។ តាមរបៀបនេះ ចំណុចទាំងអស់នៅលើផ្ទៃវត្ថុអាចត្រូវបានកំណត់។

ប្រើការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលនៃរលក AM

បន្ទាប់មក ទីToFក៏អាចប្រើរលកបន្តដើម្បីរកឃើញការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលនៃពន្លឺឆ្លុះបញ្ចាំង ដើម្បីកំណត់ជម្រៅ និងចម្ងាយ។

ការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលដោយប្រើរលក AM

តាមរយៈការកែប្រែទំហំ វាបង្កើតប្រភពពន្លឺស៊ីនុសដែលមានប្រេកង់ដែលគេស្គាល់ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាកំណត់ការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលនៃពន្លឺឆ្លុះបញ្ចាំងដោយប្រើរូបមន្តដូចខាងក្រោម៖

ដែល c ជាល្បឿនពន្លឺ (c = 3 × 10^8 m/s), λ ជារលកពន្លឺ (λ = 15 m) និង f ជាប្រេកង់ ចំណុចនីមួយៗនៅលើឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអាចគណនាបានយ៉ាងងាយស្រួល។

រឿងទាំងអស់នេះកើតឡើងយ៉ាងលឿន នៅពេលដែលយើងធ្វើការក្នុងល្បឿនពន្លឺ។ តើអ្នកអាចស្រមៃមើលពីភាពជាក់លាក់ និងល្បឿនដែលឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាអាចវាស់បានដែរឬទេ? សូមឱ្យខ្ញុំលើកឧទាហរណ៍មួយ ពន្លឺធ្វើដំណើរក្នុងល្បឿន 300,000 គីឡូម៉ែត្រក្នុងមួយវិនាទី ប្រសិនបើវត្ថុមួយនៅឆ្ងាយពីអ្នក 5 ម៉ែត្រ ភាពខុសគ្នានៃពេលវេលារវាងពន្លឺដែលចាកចេញពីកាមេរ៉ា និងត្រឡប់មកវិញគឺប្រហែល 33 ណាណូវិនាទី ដែលស្មើនឹងត្រឹមតែ 0.000000033 វិនាទីប៉ុណ្ណោះ! អស្ចារ្យមែន! មិនតែប៉ុណ្ណោះ ទិន្នន័យដែលចាប់យកបាននឹងផ្តល់ឱ្យអ្នកនូវតំណាងឌីជីថល 3D ដ៏ត្រឹមត្រូវសម្រាប់ភីកសែលនីមួយៗនៅក្នុងរូបភាព។

ដោយមិនគិតពីគោលការណ៍ដែលបានប្រើ ការផ្តល់នូវប្រភពពន្លឺដែលបំភ្លឺទិដ្ឋភាពទាំងមូលអនុញ្ញាតឱ្យឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាកំណត់ជម្រៅនៃចំណុចទាំងអស់។ លទ្ធផលបែបនេះផ្តល់ឱ្យអ្នកនូវផែនទីចម្ងាយដែលភីកសែលនីមួយៗអ៊ិនកូដចម្ងាយទៅកាន់ចំណុចដែលត្រូវគ្នានៅក្នុងទិដ្ឋភាព។ ខាងក្រោមនេះគឺជាឧទាហរណ៍នៃក្រាហ្វជួរ ToF៖

ឧទាហរណ៍នៃក្រាហ្វជួរ ToF

ឥឡូវនេះ យើងដឹងហើយថា ToF ដំណើរការហើយ ហេតុអ្វីបានជាវាល្អ? ហេតុអ្វីបានជាប្រើវា? តើវាល្អសម្រាប់អ្វីខ្លះ? កុំបារម្ភអី មានគុណសម្បត្តិជាច្រើនក្នុងការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ToF ប៉ុន្តែជាការពិតណាស់ មានដែនកំណត់មួយចំនួន។

៣. អត្ថប្រយោជន៍នៃការប្រើប្រាស់ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាពេលវេលាហោះហើរ

ការវាស់វែងត្រឹមត្រូវ និងរហ័ស

បើប្រៀបធៀបទៅនឹងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាចម្ងាយផ្សេងទៀតដូចជាអ៊ុលត្រាសោន ឬឡាស៊ែរ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាពេលវេលាហោះហើរអាចបង្កើតរូបភាព 3D នៃឈុតឆាកមួយបានយ៉ាងរហ័ស។ ឧទាហរណ៍ កាមេរ៉ា ToF អាចធ្វើបែបនេះបានតែម្តងប៉ុណ្ណោះ។ មិនត្រឹមតែប៉ុណ្ណោះ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ToF អាចរកឃើញវត្ថុបានយ៉ាងត្រឹមត្រូវក្នុងរយៈពេលខ្លី ហើយមិនត្រូវបានប៉ះពាល់ដោយសំណើម សម្ពាធខ្យល់ និងសីតុណ្ហភាពទេ ដែលធ្វើឱ្យវាសមស្របសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ទាំងក្នុងផ្ទះ និងក្រៅផ្ទះ។

ចម្ងាយឆ្ងាយ

ដោយសារឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ToF ប្រើប្រាស់ឡាស៊ែរ ពួកវាក៏មានសមត្ថភាពវាស់ចម្ងាយឆ្ងាយ និងជួរដែលមានភាពត្រឹមត្រូវខ្ពស់ផងដែរ។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ToF មានភាពបត់បែន ពីព្រោះពួកវាអាចរកឃើញវត្ថុជិត និងឆ្ងាយគ្រប់រូបរាង និងទំហំ។

វាក៏អាចបត់បែនបានផងដែរ ក្នុងន័យថាអ្នកអាចប្ដូរតាមបំណងនូវអុបទិកនៃប្រព័ន្ធសម្រាប់ដំណើរការល្អបំផុត ដែលអ្នកអាចជ្រើសរើសប្រភេទឧបករណ៍បញ្ជូន និងឧបករណ៍ទទួល និងកែវថត ដើម្បីទទួលបានទិដ្ឋភាពដែលចង់បាន។

សុវត្ថិភាព

ព្រួយបារម្ភថាឡាស៊ែរពីToFតើឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានឹងធ្វើឱ្យភ្នែករបស់អ្នកឈឺចាប់ទេ? កុំបារម្ភ! ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ToF ជាច្រើនឥឡូវនេះប្រើឡាស៊ែរអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដថាមពលទាបជាប្រភពពន្លឺ ហើយបើកបរវាជាមួយនឹងជីពចរដែលបានកែប្រែ។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញានេះបំពេញតាមស្តង់ដារសុវត្ថិភាពឡាស៊ែរថ្នាក់ទី 1 ដើម្បីធានាថាវាមានសុវត្ថិភាពចំពោះភ្នែកមនុស្ស។

សន្សំសំចៃ

បើប្រៀបធៀបទៅនឹងបច្ចេកវិទ្យាស្កេនជួរជម្រៅ 3D ផ្សេងទៀតដូចជាប្រព័ន្ធកាមេរ៉ាពន្លឺដែលមានរចនាសម្ព័ន្ធ ឬឧបករណ៍វាស់ចម្ងាយឡាស៊ែរ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ToF មានតម្លៃថោកជាងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងពួកវា។

បើទោះបីជាមានដែនកំណត់ទាំងអស់នេះក៏ដោយ ToF នៅតែអាចទុកចិត្តបានខ្ពស់ និងជាវិធីសាស្ត្រលឿនបំផុតក្នុងការចាប់យកព័ត៌មាន 3D។

៤. ដែនកំណត់នៃ ToF

ទោះបីជា ToF មានអត្ថប្រយោជន៍ជាច្រើនក៏ដោយ វាក៏មានដែនកំណត់ផងដែរ។ ដែនកំណត់មួយចំនួនរបស់ ToF រួមមាន៖

• ពន្លឺ​រាយប៉ាយ

ប្រសិនបើផ្ទៃភ្លឺខ្លាំងនៅជិតឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ToF របស់អ្នកខ្លាំង ពួកវាអាចខ្ចាត់ខ្ចាយពន្លឺច្រើនពេកទៅក្នុងឧបករណ៍ទទួលរបស់អ្នក ហើយបង្កើតជាវត្ថុបុរាណ និងការឆ្លុះបញ្ចាំងដែលមិនចង់បាន ដោយសារឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ToF របស់អ្នកគ្រាន់តែត្រូវការឆ្លុះបញ្ចាំងពន្លឺនៅពេលដែលការវាស់វែងរួចរាល់។

• ការឆ្លុះបញ្ចាំងច្រើន

នៅពេលប្រើឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ToF លើជ្រុង និងរាងប៉ោង ពួកវាអាចបណ្តាលឱ្យមានការឆ្លុះបញ្ចាំងដែលមិនចង់បាន ព្រោះពន្លឺអាចលោតចេញច្រើនដង ដែលធ្វើឱ្យការវាស់វែងខូចទ្រង់ទ្រាយ។

• ពន្លឺព័ទ្ធជុំវិញ

ការប្រើប្រាស់កាមេរ៉ា ToF នៅខាងក្រៅក្រោមពន្លឺព្រះអាទិត្យភ្លឺអាចធ្វើឱ្យការប្រើប្រាស់ក្រៅផ្ទះមានការលំបាក។ នេះដោយសារតែពន្លឺព្រះអាទិត្យខ្លាំង ដែលធ្វើឱ្យភីកសែលឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាឆ្អែតយ៉ាងលឿន ដែលធ្វើឱ្យមិនអាចរកឃើញពន្លឺពិតប្រាកដដែលឆ្លុះបញ្ចាំងពីវត្ថុ។

• សេចក្តីសន្និដ្ឋាន

ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ToF និងកែវថត ToFអាចប្រើប្រាស់បានក្នុងកម្មវិធីជាច្រើនប្រភេទ។ ចាប់ពីការធ្វើផែនទី 3D ស្វ័យប្រវត្តិកម្មឧស្សាហកម្ម ការរកឃើញឧបសគ្គ រថយន្តបើកបរដោយខ្លួនឯង កសិកម្ម មនុស្សយន្ត ការរុករកក្នុងផ្ទះ ការសម្គាល់កាយវិការ ការស្កេនវត្ថុ ការវាស់វែង ការឃ្លាំមើល រហូតដល់ការពិតបន្ថែម! ការអនុវត្តបច្ចេកវិទ្យា ToF គឺគ្មានទីបញ្ចប់។

អ្នកអាចទាក់ទងមកយើងខ្ញុំសម្រាប់តម្រូវការកែវថត ToF ណាមួយ។

ក្រុមហ៊ុន Chuang An Optoelectronics ផ្តោតលើកញ្ចក់អុបទិកដែលមាននិយមន័យខ្ពស់ ដើម្បីបង្កើតម៉ាកយីហោដែលមើលឃើញដ៏ល្អឥតខ្ចោះ។

ក្រុមហ៊ុន Chuang An Optoelectronics ឥឡូវនេះបានផលិតផលិតផលជាច្រើនប្រភេទកែវថត TOFដូចជា:

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