1. ເຊັນເຊີ time-of-flight (ToF) ແມ່ນຫຍັງ?

ກ້ອງຖ່າຍຮູບເວລາຂອງການບິນແມ່ນຫຍັງ?ມັນແມ່ນກ້ອງຖ່າຍຮູບທີ່ຈັບພາບການບິນຂອງຍົນບໍ?ມັນມີບາງສິ່ງບາງຢ່າງທີ່ຈະເຮັດກັບຍົນຫຼືຍົນ?ແທ້ຈິງແລ້ວ, ມັນເປັນທາງໄກ!

ToF ແມ່ນການວັດແທກເວລາທີ່ມັນໃຊ້ເວລາສໍາລັບວັດຖຸ, ອະນຸພາກຫຼືຄື້ນເພື່ອເດີນທາງໄກ.ເຈົ້າຮູ້ບໍວ່າລະບົບ sonar ຂອງເຈຍເຮັດວຽກ?ລະບົບເວລາບິນຄືກັນ!

ເຊັນເຊີເວລາບິນມີຫຼາຍຊະນິດ, ແຕ່ສ່ວນຫຼາຍແມ່ນກ້ອງຖ່າຍຮູບເວລາບິນ ແລະ ເຄື່ອງສະແກນເລເຊີ, ເຊິ່ງໃຊ້ເທັກໂນໂລຍີທີ່ເອີ້ນວ່າ lidar (ກວດຈັບແສງ ແລະ ໄລຍະ) ເພື່ອວັດແທກຄວາມເລິກຂອງຈຸດຕ່າງໆໃນຮູບພາບໂດຍການສ່ອງແສງ. ດ້ວຍແສງອິນຟາເຣດ.

ຂໍ້ມູນທີ່ຖືກສ້າງ ແລະບັນທຶກໂດຍໃຊ້ເຊັນເຊີ ToF ແມ່ນມີປະໂຫຍດຫຼາຍ ເພາະມັນສາມາດສະໜອງການກວດຫາຄົນຍ່າງທາງ, ການພິສູດຢືນຢັນຜູ້ໃຊ້ໂດຍອີງໃສ່ລັກສະນະໜ້າຕາ, ການສ້າງແຜນທີ່ສະພາບແວດລ້ອມໂດຍໃຊ້ SLAM (ການກຳນົດທ້ອງຖິ່ນ ແລະການສ້າງແຜນທີ່ພ້ອມກັນ) ແລະອື່ນໆອີກ.

ຕົວຈິງແລ້ວລະບົບນີ້ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນຫຸ່ນຍົນ, ລົດຂັບລົດຕົນເອງ, ແລະເຖິງແມ່ນວ່າໃນປັດຈຸບັນອຸປະກອນມືຖືຂອງທ່ານ.ຕົວຢ່າງ, ຖ້າທ່ານກໍາລັງໃຊ້ Huawei P30 Pro, Oppo RX17 Pro, LG G8 ThinQ, ແລະອື່ນໆ, ໂທລະສັບຂອງທ່ານມີກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF!

ກ້ອງ ToF

2. ເຊັນເຊີເວລາບິນເຮັດວຽກແນວໃດ?

ດຽວນີ້, ພວກເຮົາຂໍແນະນຳສັ້ນໆວ່າເຊັນເຊີເວລາການບິນແມ່ນຫຍັງ ແລະມັນເຮັດວຽກແນວໃດ.

ToFເຊັນເຊີໃຊ້ເລເຊີຂະໜາດນ້ອຍເພື່ອປ່ອຍແສງອິນຟາເຣດ, ບ່ອນທີ່ແສງທີ່ໄດ້ຮັບຜົນອອກມາຈາກວັດຖຸໃດນຶ່ງ ແລະກັບຄືນໄປຫາເຊັນເຊີ.ອີງຕາມຄວາມແຕກຕ່າງຂອງເວລາລະຫວ່າງການປ່ອຍແສງແລະການກັບຄືນໄປຫາເຊັນເຊີຫຼັງຈາກຖືກສະທ້ອນໂດຍວັດຖຸ, ເຊັນເຊີສາມາດວັດແທກໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງວັດຖຸແລະເຊັນເຊີ.

ມື້​ນີ້, ພວກ​ເຮົາ​ຈະ​ຄົ້ນ​ຫາ 2 ວິ​ທີ​ການ ToF ໃຊ້​ເວ​ລາ​ການ​ເດີນ​ທາງ​ເພື່ອ​ກໍາ​ນົດ​ໄລ​ຍະ​ຫ່າງ​ແລະ​ຄວາມ​ເລິກ​: ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ກໍາ​ມະ​ຈອນ​ກໍາ​ນົດ​ເວ​ລາ​, ແລະ​ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ການ​ປ່ຽນ​ໄລ​ຍະ​ຂອງ​ຄື້ນ​ຄວາມ​ກວ້າງ​ຂວາງ modulated​.

ໃຊ້ກຳມະຈອນຕາມເວລາ

ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ມັນເຮັດວຽກໂດຍການສະຫວ່າງເປົ້າຫມາຍດ້ວຍເລເຊີ, ຫຼັງຈາກນັ້ນການວັດແທກແສງສະຫວ່າງທີ່ສະທ້ອນດ້ວຍເຄື່ອງສະແກນ, ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນໃຊ້ຄວາມໄວຂອງແສງເພື່ອ extrapolate ໄລຍະຫ່າງຂອງວັດຖຸເພື່ອຄິດໄລ່ໄລຍະທາງທີ່ເດີນທາງຢ່າງແນ່ນອນ.ນອກຈາກນັ້ນ, ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງເວລາກັບຄືນຂອງເລເຊີ ແລະຄວາມຍາວຂອງຄື້ນແມ່ນໃຊ້ເພື່ອເຮັດໃຫ້ການເປັນຕົວແທນຂອງ 3D ດິຈິຕອລທີ່ຖືກຕ້ອງ ແລະລັກສະນະພື້ນຜິວຂອງເປົ້າໝາຍ, ແລະສ້າງແຜນທີ່ໃຫ້ເຫັນລັກສະນະສ່ວນບຸກຄົນຂອງມັນ.

ດັ່ງທີ່ເຈົ້າເຫັນຢູ່ຂ້າງເທິງ, ແສງເລເຊີຖືກຍິງອອກແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ bounce ອອກວັດຖຸກັບຄືນໄປບ່ອນເຊັນເຊີ.ດ້ວຍເວລາກັບຄືນຂອງເລເຊີ, ກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF ສາມາດວັດແທກໄລຍະທາງທີ່ຖືກຕ້ອງໃນໄລຍະເວລາສັ້ນໆເນື່ອງຈາກຄວາມໄວຂອງການເດີນທາງແສງສະຫວ່າງ.(ToF ປ່ຽນເປັນໄລຍະໄກ) ນີ້ແມ່ນສູດທີ່ນັກວິເຄາະໃຊ້ເພື່ອໄປຮອດໄລຍະທາງທີ່ແນ່ນອນຂອງວັດຖຸ:

(ຄວາມໄວແສງ x ເວລາບິນ) / 2

ToF ປ່ຽນເປັນໄລຍະທາງ

ດັ່ງທີ່ທ່ານສາມາດເຫັນໄດ້, ເຄື່ອງຈັບເວລາຈະເລີ່ມຕົ້ນໃນຂະນະທີ່ແສງປິດ, ແລະເມື່ອຜູ້ຮັບໄດ້ຮັບແສງສະຫວ່າງກັບຄືນ, ເຄື່ອງຈັບເວລາຈະກັບຄືນເວລາ.ເມື່ອຫັກສອງຄັ້ງ, "ເວລາບິນ" ຂອງແສງໄດ້ຮັບ, ແລະຄວາມໄວຂອງແສງແມ່ນຄົງທີ່, ສະນັ້ນໄລຍະທາງສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້ງ່າຍໂດຍໃຊ້ສູດຂ້າງເທິງ.ດ້ວຍວິທີນີ້, ຈຸດທັງຫມົດໃນດ້ານຂອງວັດຖຸສາມາດຖືກກໍານົດ.

ໃຊ້ການປ່ຽນໄລຍະຂອງຄື້ນ AM

ຕໍ່ໄປ, ໄດ້ToFຍັງສາມາດນຳໃຊ້ຄື້ນຕໍ່ເນື່ອງເພື່ອກວດຫາໄລຍະການປ່ຽນຂອງແສງສະທ້ອນເພື່ອກຳນົດຄວາມເລິກ ແລະ ໄລຍະຫ່າງ.

ການປ່ຽນໄລຍະໂດຍໃຊ້ຄື້ນ AM

ໂດຍ modulating ຄວາມກວ້າງຂວາງ, ມັນສ້າງແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງ sinusoidal ທີ່ມີຄວາມຖີ່ທີ່ຮູ້ຈັກ, ໃຫ້ເຄື່ອງກວດຈັບສາມາດກໍານົດໄລຍະການປ່ຽນຂອງແສງສະທ້ອນໄດ້ໂດຍໃຊ້ສູດດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:

ບ່ອນທີ່ c ແມ່ນຄວາມໄວຂອງແສງ (c = 3 × 10^8 m / s), λ ແມ່ນຄວາມຍາວຄື່ນ (λ = 15 m), ແລະ f ແມ່ນຄວາມຖີ່, ແຕ່ລະຈຸດໃນເຊັນເຊີສາມາດຄິດໄລ່ໄດ້ງ່າຍໃນຄວາມເລິກ.

ສິ່ງທັງຫມົດເຫຼົ່ານີ້ເກີດຂຶ້ນໄວຫຼາຍໃນຂະນະທີ່ພວກເຮົາເຮັດວຽກຢູ່ທີ່ຄວາມໄວຂອງແສງ.ທ່ານສາມາດຈິນຕະນາການຄວາມແມ່ນຍໍາແລະຄວາມໄວທີ່ມີເຊັນເຊີໃດທີ່ສາມາດວັດແທກໄດ້?ຂ້າພະເຈົ້າຂໍຍົກຕົວຢ່າງ, ແສງສະຫວ່າງເດີນທາງດ້ວຍຄວາມໄວ 300,000 ກິໂລແມັດຕໍ່ວິນາທີ, ຖ້າວັດຖຸຢູ່ຫ່າງຈາກເຈົ້າ 5 ແມັດ, ຄວາມແຕກຕ່າງຂອງເວລາລະຫວ່າງແສງສະຫວ່າງທີ່ອອກຈາກກ້ອງຖ່າຍຮູບແລະການກັບຄືນແມ່ນປະມານ 33 nanoseconds, ເຊິ່ງເທົ່າກັບ 0.000000033 ວິນາທີເທົ່ານັ້ນ!ວ້າວ!ບໍ່ຕ້ອງເວົ້າເຖິງ, ຂໍ້ມູນທີ່ຖືກຈັບໄວ້ຈະເຮັດໃຫ້ເຈົ້າເປັນຕົວແທນດິຈິຕອນ 3D ທີ່ຖືກຕ້ອງສຳລັບທຸກ pixels ໃນຮູບ.

ໂດຍບໍ່ສົນເລື່ອງຂອງຫຼັກການທີ່ຖືກນໍາໃຊ້, ການສະຫນອງແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງທີ່ເຮັດໃຫ້ມີແສງໃນ scene ທັງຫມົດອະນຸຍາດໃຫ້ເຊັນເຊີເພື່ອກໍານົດຄວາມເລິກຂອງຈຸດທັງຫມົດ.ຜົນໄດ້ຮັບດັ່ງກ່າວເຮັດໃຫ້ທ່ານມີແຜນທີ່ໄລຍະຫ່າງທີ່ແຕ່ລະ pixels ລວງເຂົ້າລະຫັດໄລຍະຫ່າງກັບຈຸດທີ່ສອດຄ້ອງກັນໃນ scene ໄດ້.ຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນຕົວຢ່າງຂອງເສັ້ນຕາຕະລາງ ToF:

ຕົວຢ່າງຂອງກຣາຟໄລຍະ ToF

ໃນປັດຈຸບັນທີ່ພວກເຮົາຮູ້ວ່າ ToF ເຮັດວຽກ, ເປັນຫຍັງມັນດີ?ເປັນຫຍັງຕ້ອງໃຊ້ມັນ?ພວກມັນແມ່ນຫຍັງດີ?ບໍ່ຕ້ອງກັງວົນ, ມັນມີຂໍ້ດີຫຼາຍທີ່ຈະໃຊ້ເຊັນເຊີ ToF, ແຕ່ແນ່ນອນວ່າມີຂໍ້ຈໍາກັດບາງຢ່າງ.

3. ຜົນປະໂຫຍດຂອງການນໍາໃຊ້ເຊັນເຊີທີ່ໃຊ້ເວລາຂອງການບິນ

ການວັດແທກທີ່ຖືກຕ້ອງແລະໄວ

ເມື່ອປຽບທຽບກັບເຊັນເຊີໄລຍະໄກອື່ນໆເຊັ່ນ: ultrasound ຫຼື lasers, ເຊັນເຊີເວລາຂອງການບິນສາມາດປະກອບຮູບພາບ 3D ຂອງ scene ໄດ້ໄວຫຼາຍ.ຕົວຢ່າງ, ກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF ສາມາດເຮັດໄດ້ພຽງແຕ່ຄັ້ງດຽວ.ບໍ່ພຽງແຕ່ເທົ່ານັ້ນ, ເຊັນເຊີ ToF ສາມາດກວດພົບວັດຖຸໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງໃນເວລາສັ້ນໆແລະບໍ່ໄດ້ຮັບຜົນກະທົບຈາກຄວາມຊຸ່ມຊື່ນ, ຄວາມດັນອາກາດແລະອຸນຫະພູມ, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມສໍາລັບການນໍາໃຊ້ທັງພາຍໃນແລະພາຍນອກ.

ໄລ​ຍະ​ທາງ​ໄກ

ເນື່ອງຈາກເຊັນເຊີ ToF ໃຊ້ເລເຊີ, ພວກເຂົາຍັງສາມາດວັດແທກໄລຍະໄກແລະໄລຍະທີ່ມີຄວາມຖືກຕ້ອງສູງ.ເຊັນເຊີ ToF ມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນເພາະວ່າພວກເຂົາສາມາດກວດພົບວັດຖຸທີ່ຢູ່ໃກ້ແລະໄກຂອງທຸກຮູບຮ່າງແລະຂະຫນາດ.

ມັນຍັງມີຄວາມຍືດຫຍຸ່ນໃນຄວາມຮູ້ສຶກວ່າທ່ານສາມາດປັບແຕ່ງ optics ຂອງລະບົບສໍາລັບການປະຕິບັດທີ່ດີທີ່ສຸດ, ບ່ອນທີ່ທ່ານສາມາດເລືອກປະເພດເຄື່ອງສົ່ງແລະເຄື່ອງຮັບແລະເລນເພື່ອໃຫ້ໄດ້ພາກສະຫນາມທີ່ຕ້ອງການ.

ຄວາມປອດໄພ

ເປັນຫ່ວງວ່າເລເຊີຈາກToFເຊັນເຊີຈະເຮັດໃຫ້ຕາຂອງເຈົ້າເຈັບປວດບໍ?ຢ່າກັງວົນ!ເຊັນເຊີ ToF ຈໍານວນຫຼາຍໃນປັດຈຸບັນໃຊ້ເລເຊີອິນຟາເລດພະລັງງານຕ່ໍາເປັນແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງແລະຂັບມັນດ້ວຍກໍາມະຈອນ modulated.ເຊັນເຊີປະຕິບັດຕາມມາດຕະຖານຄວາມປອດໄພຂອງເລເຊີຊັ້ນ 1 ເພື່ອໃຫ້ແນ່ໃຈວ່າມັນປອດໄພຕໍ່ຕາຂອງມະນຸດ.

ຄ່າໃຊ້ຈ່າຍປະສິດທິພາບ

ເມື່ອປຽບທຽບກັບເທັກໂນໂລຍີການສະແກນລະດັບຄວາມເລິກ 3D ອື່ນໆ ເຊັ່ນ: ລະບົບກ້ອງຖ່າຍຮູບແສງທີ່ມີໂຄງສ້າງ ຫຼືເລເຊີ rangefinders, ເຊັນເຊີ ToF ແມ່ນລາຄາຖືກກວ່າຫຼາຍເມື່ອທຽບໃສ່ກັບພວກມັນ.

ເຖິງວ່າຈະມີຂໍ້ຈໍາກັດທັງຫມົດເຫຼົ່ານີ້, ToF ຍັງຄົງມີຄວາມຫນ້າເຊື່ອຖືຫຼາຍແລະເປັນວິທີທີ່ໄວຫຼາຍໃນການຈັບຂໍ້ມູນ 3D.

4. ຂໍ້ຈໍາກັດຂອງ ToF

ເຖິງແມ່ນວ່າ ToF ມີປະໂຫຍດຫຼາຍ, ມັນຍັງມີຂໍ້ຈໍາກັດ.ບາງຂໍ້ຈໍາກັດຂອງ ToF ປະກອບມີ:

• ແສງກະແຈກກະຈາຍ

ຖ້າພື້ນຜິວທີ່ມີຄວາມສະຫວ່າງຫຼາຍຢູ່ໃກ້ກັບເຊັນເຊີ ToF ຂອງທ່ານ, ພວກມັນອາດຈະກະແຈກກະຈາຍແສງສະຫວ່າງຫຼາຍເກີນໄປເຂົ້າໄປໃນເຄື່ອງຮັບຂອງທ່ານແລະສ້າງສິ່ງປະດິດແລະການສະທ້ອນທີ່ບໍ່ຕ້ອງການ, ເພາະວ່າເຊັນເຊີ ToF ຂອງເຈົ້າພຽງແຕ່ຕ້ອງການສະທ້ອນແສງເມື່ອການວັດແທກພ້ອມ.

• ການສະທ້ອນຫຼາຍ

ເມື່ອໃຊ້ເຊັນເຊີ ToF ໃນມຸມແລະຮູບຮ່າງຂອງ concave, ພວກມັນສາມາດເຮັດໃຫ້ການສະທ້ອນທີ່ບໍ່ຕ້ອງການ, ເນື່ອງຈາກວ່າແສງສະຫວ່າງສາມາດ bounce ອອກຫຼາຍຄັ້ງ, ບິດເບືອນການວັດແທກ.

• ແສງສະຫວ່າງສະພາບແວດລ້ອມ

ການໃຊ້ກ້ອງ ToF ຢູ່ກາງແຈ້ງໃນບ່ອນມີແສງແດດທີ່ສົດໃສສາມາດເຮັດໃຫ້ການໃຊ້ກາງແຈ້ງໄດ້ຍາກ.ນີ້ແມ່ນເນື່ອງມາຈາກຄວາມເຂັ້ມຂອງແສງແດດສູງເຮັດໃຫ້ pixels ຂອງ sensor ອີ່ມຕົວຢ່າງໄວວາ, ເຮັດໃຫ້ມັນບໍ່ສາມາດກວດພົບແສງທີ່ແທ້ຈິງສະທ້ອນຈາກວັດຖຸ.

• ສະຫຼຸບ

ເຊັນເຊີ ToF ແລະເລນ ToFສາມາດນໍາໃຊ້ໃນຫຼາຍໆຄໍາຮ້ອງສະຫມັກ.ຈາກແຜນທີ່ 3D, ອັດຕະໂນມັດອຸດສາຫະກໍາ, ການກວດຫາອຸປະສັກ, ລົດຂັບລົດດ້ວຍຕົນເອງ, ການກະສິກໍາ, ຫຸ່ນຍົນ, ການນໍາທາງພາຍໃນ, ການຮັບຮູ້ທ່າທາງ, ການສະແກນວັດຖຸ, ການວັດແທກ, ການເຝົ້າລະວັງໄປສູ່ຄວາມເປັນຈິງທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ!ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງເຕັກໂນໂລຊີ ToF ແມ່ນບໍ່ສິ້ນສຸດ.

ທ່ານສາມາດຕິດຕໍ່ພວກເຮົາສໍາລັບຄວາມຕ້ອງການໃດໆຂອງເລນ ToF.

Chuang An Optoelectronics ສຸມໃສ່ເລນ optical ຄວາມລະອຽດສູງເພື່ອສ້າງຍີ່ຫໍ້ສາຍຕາທີ່ສົມບູນແບບ

Chuang An Optoelectronics ໃນປັດຈຸບັນໄດ້ຜະລິດແນວພັນຂອງເລນ TOFເຊັ່ນ​ວ່າ:

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 1/3ນິ້ວ IR940nm

CH3653A f3.9mm F1.1 1/3ນິ້ວ IR850nm

CH3653B f3.9mm F1.1 1/3ນິ້ວ IR940nm

CH3654A f5.0mm F1.1 1/3ນິ້ວ IR850nm

CH3654B f5.0mm F1.1 1/3ນິ້ວ IR940nm