၁။ အချိန်ပျံသန်းမှုကင်မရာဆိုတာဘာလဲ။

Time-of-flight (ToF) ကင်မရာများသည် အလင်းသည် အရာဝတ္ထုများဆီသို့ ရောက်ရှိပြီး ကင်မရာသို့ ပြန်ရောက်ရန် ကြာသောအချိန်ကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် ကင်မရာနှင့် မြင်ကွင်းရှိ အရာဝတ္ထုများကြား အကွာအဝေးကို တိုင်းတာသည့် depth-sensing နည်းပညာအမျိုးအစားတစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းတို့ကို augmented reality၊ robotics၊ 3D scanning၊ gesture recognition စသည်တို့ကဲ့သို့သော အပလီကေးရှင်းအမျိုးမျိုးတွင် အသုံးများသည်။

ToF ကင်မရာများအလင်းအချက်ပြမှု (ပုံမှန်အားဖြင့် အနီအောက်ရောင်ခြည်) ကို ထုတ်လွှတ်ပြီး မြင်ကွင်းရှိ အရာဝတ္ထုများကို ထိမှန်ပြီးနောက် အချက်ပြမှု ပြန်လည်ထွက်ပေါ်လာရန် ကြာသောအချိန်ကို တိုင်းတာခြင်းဖြင့် အလုပ်လုပ်သည်။ ဤအချိန်တိုင်းတာမှုကို အရာဝတ္ထုများနှင့် အကွာအဝေးကို တွက်ချက်ရန်၊ အနက်မြေပုံ သို့မဟုတ် မြင်ကွင်း၏ 3D ကိုယ်စားပြုမှုကို ဖန်တီးရန် အသုံးပြုသည်။

လေယာဉ်ပျံသန်းမှုကင်မရာများ၏အချိန်

structured light သို့မဟုတ် stereo vision ကဲ့သို့သော အခြား depth-sensing နည်းပညာများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက ToF ကင်မရာများသည် အားသာချက်များစွာကို ပေးစွမ်းသည်။ ၎င်းတို့သည် အချိန်နှင့်တပြေးညီ အနက်အရှိုင်းအချက်အလက်များကို ပေးစွမ်းပြီး ရိုးရှင်းသောဒီဇိုင်းရှိကာ အလင်းရောင်အခြေအနေအမျိုးမျိုးတွင် အလုပ်လုပ်နိုင်သည်။ ToF ကင်မရာများသည်လည်း သေးငယ်ပြီး စမတ်ဖုန်းများ၊ တက်ဘလက်များနှင့် ဝတ်ဆင်နိုင်သော စက်ပစ္စည်းများကဲ့သို့သော သေးငယ်သော စက်ပစ္စည်းများတွင် ပေါင်းစပ်အသုံးပြုနိုင်သည်။

ToF ကင်မရာများ၏ အသုံးချမှုများသည် ကွဲပြားပါသည်။ augmented reality တွင်၊ ToF ကင်မရာများသည် အရာဝတ္ထုများ၏ အနက်ကို တိကျစွာ ထောက်လှမ်းနိုင်ပြီး လက်တွေ့ကမ္ဘာတွင် ထားရှိထားသော virtual အရာဝတ္ထုများ၏ လက်တွေ့ဆန်မှုကို မြှင့်တင်ပေးနိုင်ပါသည်။ ရိုဘော့တစ်များတွင်၊ ၎င်းတို့သည် ရိုဘော့များအား ၎င်းတို့၏ပတ်ဝန်းကျင်ကို သိမြင်နိုင်စေပြီး အတားအဆီးများကို ပိုမိုထိရောက်စွာ လမ်းညွှန်နိုင်စေပါသည်။ 3D scanning တွင်၊ ToF ကင်မရာများသည် virtual reality၊ ဂိမ်းကစားခြင်း သို့မဟုတ် 3D printing ကဲ့သို့သော ရည်ရွယ်ချက်အမျိုးမျိုးအတွက် အရာဝတ္ထုများ သို့မဟုတ် ပတ်ဝန်းကျင်များ၏ geometry ကို လျင်မြန်စွာ ဖမ်းယူနိုင်ပါသည်။ ၎င်းတို့ကို မျက်နှာမှတ်မိခြင်း သို့မဟုတ် လက်ဟန်ခြေဟန်မှတ်မိခြင်းကဲ့သို့သော ဇီဝမက်ထရစ်အသုံးချမှုများတွင်လည်း အသုံးပြုပါသည်။

二၊အချိန်ပျံသန်းမှုကင်မရာများ၏ အစိတ်အပိုင်းများ

ပျံသန်းချိန် (ToF) ကင်မရာများအနက်ကို အာရုံခံနိုင်ခြင်းနှင့် အကွာအဝေးတိုင်းတာနိုင်စေရန် အတူတကွလုပ်ဆောင်သော အဓိကအစိတ်အပိုင်းများစွာ ပါဝင်ပါသည်။ သီးခြားအစိတ်အပိုင်းများသည် ဒီဇိုင်းနှင့် ထုတ်လုပ်သူပေါ် မူတည်၍ ကွဲပြားနိုင်သော်လည်း ToF ကင်မရာစနစ်များတွင် ပုံမှန်တွေ့ရှိရသော အခြေခံအစိတ်အပိုင်းများမှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်။

အလင်းရင်းမြစ်:

ToF ကင်မရာများသည် အလင်းအချက်ပြမှုကို ထုတ်လွှတ်ရန် အလင်းရင်းမြစ်ကို အသုံးပြုပြီး များသောအားဖြင့် အနီအောက်ရောင်ခြည် (IR) အလင်းပုံစံဖြင့် ဖြစ်သည်။ အလင်းရင်းမြစ်သည် ကင်မရာ၏ ဒီဇိုင်းပေါ် မူတည်၍ LED (Light-Emitting Diode) သို့မဟုတ် လေဆာဒိုင်အိုဒိုက် ဖြစ်နိုင်သည်။ ထုတ်လွှတ်လိုက်သော အလင်းသည် မြင်ကွင်းရှိ အရာဝတ္ထုများဆီသို့ ဦးတည်သွားသည်။

မှန်ဘီလူးများ-

မှန်ဘီလူးတစ်ခုသည် ရောင်ပြန်ဟပ်သောအလင်းကို စုဆောင်းပြီး ပတ်ဝန်းကျင်ကို image sensor (focal plane array) ပေါ်သို့ ပုံဖော်ပေးသည်။ optical band-pass filter သည် illumination unit နှင့် wavelength တူညီသော အလင်းကိုသာ ဖြတ်သန်းစေသည်။ ၎င်းသည် မသက်ဆိုင်သော အလင်းကို ဖိနှိပ်ပေးပြီး ဆူညံသံကို လျှော့ချပေးသည်။

ရုပ်ပုံအာရုံခံကိရိယာ:

ဒါက TOF ကင်မရာရဲ့ အဓိကအချက်ပါ။ pixel တစ်ခုစီက အလင်းတန်းယူနစ် (လေဆာ သို့မဟုတ် LED) မှ အရာဝတ္ထုသို့ အလင်းရောက်ရှိပြီး focal plane array သို့ ပြန်ရောက်ရန် ကြာသောအချိန်ကို တိုင်းတာပါတယ်။

အချိန်ကိုက်ပတ်လမ်း:

ပျံသန်းချိန်ကို တိကျစွာတိုင်းတာရန်အတွက် ကင်မရာတွင် တိကျသော အချိန်ကိုက် ဆားကစ်ပတ်လမ်း လိုအပ်ပါသည်။ ဤဆားကစ်ပတ်လမ်းသည် အလင်းအချက်ပြမှု ထုတ်လွှတ်မှုကို ထိန်းချုပ်ပြီး အလင်းသည် အရာဝတ္ထုများထံ ရောက်ရှိပြီး ကင်မရာထံ ပြန်လာရန် ကြာသောအချိန်ကို ထောက်လှမ်းပါသည်။ တိကျသော အကွာအဝေးတိုင်းတာမှုများကို သေချာစေရန်အတွက် ထုတ်လွှတ်မှုနှင့် ထောက်လှမ်းခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်များကို ထပ်တူပြုပါသည်။

ချိန်ညှိမှု:

အချို့ToF ကင်မရာများအကွာအဝေးတိုင်းတာမှုများ၏ တိကျမှုနှင့် တည်ငြိမ်မှုကို မြှင့်တင်ရန်အတွက် modulation နည်းစနစ်များကို ပေါင်းစပ်ထားသည်။ ဤကင်မရာများသည် ထုတ်လွှတ်လိုက်သော အလင်းအချက်ပြမှုကို သတ်မှတ်ထားသော ပုံစံ သို့မဟုတ် ကြိမ်နှုန်းဖြင့် modulate လုပ်သည်။ modulation သည် ထုတ်လွှတ်လိုက်သော အလင်းကို အခြားပတ်ဝန်းကျင်အလင်းရင်းမြစ်များမှ ခွဲခြားသိမြင်စေပြီး မြင်ကွင်းရှိ မတူညီသော အရာဝတ္ထုများကို ခွဲခြားသိမြင်နိုင်စွမ်းကို မြှင့်တင်ပေးသည်။

အနက်တွက်ချက်မှု အယ်လဂိုရီသမ်:

ပျံသန်းချိန်တိုင်းတာမှုများကို အနက်အချက်အလက်အဖြစ်ပြောင်းလဲရန်အတွက် ToF ကင်မရာများသည် ခေတ်မီသော အယ်လဂိုရီသမ်များကို အသုံးပြုကြသည်။ ဤအယ်လဂိုရီသမ်များသည် photodetector မှရရှိသော အချိန်ကိုက်ဒေတာကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာပြီး ကင်မရာနှင့် မြင်ကွင်းရှိ အရာဝတ္ထုများအကြား အကွာအဝေးကို တွက်ချက်သည်။ အနက်တွက်ချက်မှု အယ်လဂိုရီသမ်များတွင် အလင်းပျံ့နှံ့မှုအမြန်နှုန်း၊ အာရုံခံကိရိယာတုံ့ပြန်မှုအချိန်နှင့် ပတ်ဝန်းကျင်အလင်းဝင်ရောက်စွက်ဖက်မှုကဲ့သို့သော အချက်များအတွက် လျော်ကြေးပေးခြင်းများ ပါဝင်လေ့ရှိသည်။

အနက်ဒေတာထွက်ရှိမှု-

အနက်တွက်ချက်မှု လုပ်ဆောင်ပြီးသည်နှင့် ToF ကင်မရာသည် အနက်ဒေတာအထွက်ကို ပေးသည်။ ဤအထွက်သည် အနက်မြေပုံ၊ point cloud သို့မဟုတ် မြင်ကွင်း၏ 3D ကိုယ်စားပြုမှုပုံစံဖြင့် ရှိနိုင်သည်။ အနက်ဒေတာကို အပလီကေးရှင်းများနှင့် စနစ်များမှ အရာဝတ္ထုခြေရာခံခြင်း၊ augmented reality သို့မဟုတ် robotic navigation ကဲ့သို့သော လုပ်ဆောင်ချက်အမျိုးမျိုးကို ဖွင့်ရန် အသုံးပြုနိုင်သည်။

ToF ကင်မရာများ၏ သီးခြားအကောင်အထည်ဖော်မှုနှင့် အစိတ်အပိုင်းများသည် မတူညီသော ထုတ်လုပ်သူများနှင့် မော်ဒယ်များအလိုက် ကွဲပြားနိုင်ကြောင်း သတိပြုရန် အရေးကြီးပါသည်။ နည်းပညာတိုးတက်မှုများသည် ToF ကင်မရာစနစ်များ၏ စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် စွမ်းရည်များကို မြှင့်တင်ရန် အပိုဆောင်းအင်္ဂါရပ်များနှင့် မြှင့်တင်မှုများကို မိတ်ဆက်ပေးနိုင်ပါသည်။

လျှောက်လွှာ

မော်တော်ကားအသုံးချမှုများ

အချိန်ပျံသန်းမှုကင်မရာများတက်ကြွသော လမ်းသွားလမ်းလာဘေးကင်းရေး၊ ယာဉ်တိုက်မှုမတိုင်မီ ထောက်လှမ်းခြင်းနှင့် အနေအထားပြင်ပ (OOP) ထောက်လှမ်းခြင်းကဲ့သို့သော အဆင့်မြင့် မော်တော်ကားအသုံးချမှုများအတွက် အကူအညီနှင့် ဘေးကင်းရေးလုပ်ဆောင်ချက်များတွင် အသုံးပြုကြသည်။

ToF ကင်မရာများ အသုံးချမှု

လူသား-စက် အပြန်အလှန် ဆက်သွယ်မှုနှင့် ဂိမ်းကစားခြင်း

As အချိန်ပျံသန်းမှုကင်မရာများအကွာအဝေးပုံရိပ်များကို အချိန်နှင့်တပြေးညီ ပံ့ပိုးပေးခြင်းဖြင့် လူသားများ၏ လှုပ်ရှားမှုများကို ခြေရာခံရန် လွယ်ကူပါသည်။ ၎င်းသည် ရုပ်မြင်သံကြားကဲ့သို့သော စားသုံးသူစက်ပစ္စည်းများနှင့် အပြန်အလှန်ဆက်သွယ်မှုအသစ်များကို ခွင့်ပြုသည်။ နောက်ထပ်အကြောင်းအရာတစ်ခုမှာ ဗီဒီယိုဂိမ်းစက်များရှိ ဂိမ်းများနှင့် အပြန်အလှန်ဆက်သွယ်ရန် ဤအမျိုးအစားကင်မရာများကို အသုံးပြုရန်ဖြစ်သည်။ Xbox One စက်တွင် မူလက ပါဝင်သော ဒုတိယမျိုးဆက် Kinect အာရုံခံကိရိယာသည် ၎င်း၏အကွာအဝေးပုံရိပ်ဖော်ရန်အတွက် time-of-flight ကင်မရာကို အသုံးပြုခဲ့ပြီး ကွန်ပျူတာအမြင်နှင့် လက်ဟန်ခြေဟန်အသိအမှတ်ပြုနည်းပညာများကို အသုံးပြု၍ သဘာဝအသုံးပြုသူမျက်နှာပြင်များနှင့် ဂိမ်းအပလီကေးရှင်းများကို ဖွင့်ပေးသည်။

Creative နှင့် Intel တို့သည် ဂိမ်းကစားရန်အတွက် အလားတူ interactive gesture time-of-flight ကင်မရာအမျိုးအစားဖြစ်သည့် Senz3D ကိုလည်း ပံ့ပိုးပေးထားပြီး Softkinetic ၏ DepthSense 325 ကင်မရာကို အခြေခံထားသည်။ Infineon နှင့် PMD Technologies တို့သည် all-in-one PC များနှင့် လက်ပ်တော့များ (Picco flexx နှင့် Picco monstar ကင်မရာများ) ကဲ့သို့သော စားသုံးသူစက်ပစ္စည်းများကို အနီးကပ် gesture ထိန်းချုပ်ရန်အတွက် သေးငယ်သော integrated 3D depth ကင်မရာများကို ပံ့ပိုးပေးသည်။

ဂိမ်းများတွင် ToF ကင်မရာများအသုံးချမှု

စမတ်ဖုန်းကင်မရာများ

စမတ်ဖုန်းအတော်များများတွင် time-of-flight ကင်မရာများ ပါဝင်သည်။ ၎င်းတို့ကို အဓိကအားဖြင့် ကင်မရာဆော့ဖ်ဝဲလ်အား foreground နှင့် background အကြောင်း အချက်အလက်များ ပေးခြင်းဖြင့် ဓာတ်ပုံအရည်အသွေးကို မြှင့်တင်ရန် အသုံးပြုကြသည်။ ထိုကဲ့သို့သော နည်းပညာကို အသုံးပြုသည့် ပထမဆုံး မိုဘိုင်းဖုန်းမှာ ၂၀၁၄ ခုနှစ် အစောပိုင်းတွင် ထွက်ရှိခဲ့သော LG G3 ဖြစ်သည်။

မိုဘိုင်းဖုန်းများတွင် ToF ကင်မရာများ အသုံးပြုခြင်း

တိုင်းတာခြင်းနှင့် စက်မြင်နိုင်စွမ်း

အခြားအသုံးချမှုများမှာ တိုင်းတာခြင်းလုပ်ငန်းများဖြစ်ပြီး ဥပမာအားဖြင့် silo များတွင် ဖြည့်ထားသောအမြင့်အတွက်ဖြစ်သည်။ စက်မှုလုပ်ငန်းသုံး စက်အမြင်အာရုံတွင်၊ time-of-flight ကင်မရာသည် စက်ရုပ်များအသုံးပြုရန်အတွက် အရာဝတ္ထုများကို အမျိုးအစားခွဲခြားရန်နှင့် ရှာဖွေရန် ကူညီပေးသည်၊ ဥပမာအားဖြင့် conveyor ပေါ်တွင် ဖြတ်သွားသော ပစ္စည်းများဖြစ်သည်။ တံခါးထိန်းချုပ်မှုများသည် တံခါးသို့ရောက်ရှိနေသော တိရစ္ဆာန်များနှင့် လူသားများကို အလွယ်တကူ ခွဲခြားနိုင်သည်။

ရိုဘော့တစ်ပညာ

ဤကင်မရာများ၏ နောက်ထပ်အသုံးပြုမှုတစ်ခုမှာ ရိုဘော့တစ်နယ်ပယ်ဖြစ်သည်- မိုဘိုင်းရိုဘော့များသည် ၎င်းတို့၏ပတ်ဝန်းကျင်မြေပုံကို အလွန်လျင်မြန်စွာတည်ဆောက်နိုင်သောကြောင့် အတားအဆီးများကို ရှောင်ရှားနိုင်သည် သို့မဟုတ် ဦးဆောင်သူတစ်ဦးကို လိုက်နိုင်သည်။ အကွာအဝေးတွက်ချက်မှုသည် ရိုးရှင်းသောကြောင့် တွက်ချက်မှုစွမ်းအား အနည်းငယ်သာအသုံးပြုသည်။ ဤကင်မရာများကို အကွာအဝေးတိုင်းတာရန်လည်း အသုံးပြုနိုင်သောကြောင့် FIRST ရိုဘော့တစ်ပြိုင်ပွဲအတွက် အဖွဲ့များသည် အလိုအလျောက်လုပ်ရိုးလုပ်စဉ်များအတွက် ကိရိယာများကို အသုံးပြုကြောင်း လူသိများသည်။

ကမ္ဘာမြေရဲ့ မြေမျက်နှာသွင်ပြင်

ToF ကင်မရာများဘူမိမော်ဖိုလော်ဂျီ ဘာသာရပ်တွင် လေ့လာရန်အတွက် ကမ္ဘာမြေမျက်နှာပြင် မြေမျက်နှာသွင်ပြင်၏ ဒစ်ဂျစ်တယ် အမြင့်ပုံစံများ ရရှိရန် အသုံးပြုခဲ့ကြသည်။

ဘူမိဗေဒတွင် ToF ကင်မရာများ အသုံးချခြင်း