1. පියාසැරි කාලය (ToF) සංවේදකයක් යනු කුමක්ද?

පියාසැරි වේලාවේ කැමරාවක් යනු කුමක්ද? එය ගුවන් යානයේ පියාසැරිය ග්‍රහණය කරන කැමරාවද? එයට ගුවන් යානා හෝ ගුවන් යානා සමඟ සම්බන්ධයක් තිබේද? හොඳයි, එය ඇත්තටම බොහෝ දුරයි!

ToF යනු වස්තුවක්, අංශුවක් හෝ තරංගයක් දුරක් ගමන් කිරීමට ගතවන කාලය මැනීමකි. වවුලෙකුගේ සෝනාර් පද්ධතිය ක්‍රියාත්මක වන බව ඔබ දැන සිටියාද? පියාසැරි කාල පද්ධතියද ඒ හා සමානයි!

පියාසැරි කාලය සංවේදක වර්ග බොහොමයක් ඇත, නමුත් බොහෝ ඒවා පියාසැරි කාලය කැමරා සහ ලේසර් ස්කෑනර් වන අතර, ඒවා අධෝරක්ත කිරණවලින් බැබළීමෙන් රූපයක විවිධ ලක්ෂ්‍යවල ගැඹුර මැනීමට lidar (ආලෝකය හඳුනාගැනීම සහ පරාසය) නම් තාක්ෂණය භාවිතා කරයි.

ToF සංවේදක භාවිතයෙන් ජනනය කර ග්‍රහණය කරගත් දත්ත ඉතා ප්‍රයෝජනවත් වන්නේ එයට පදිකයින් හඳුනාගැනීම, මුහුණේ ලක්ෂණ මත පදනම්ව පරිශීලක සත්‍යාපනය, SLAM (සමගාමී ප්‍රාදේශීයකරණය සහ සිතියම්කරණය) ඇල්ගොරිතම භාවිතයෙන් පරිසර සිතියම්ගත කිරීම සහ තවත් බොහෝ දේ සැපයිය හැකි බැවිනි.

මෙම පද්ධතිය ඇත්ත වශයෙන්ම රොබෝවරුන්, ස්වයං-රිය පදවන මෝටර් රථ සහ දැන් පවා ඔබගේ ජංගම උපාංගයේ බහුලව භාවිතා වේ. උදාහරණයක් ලෙස, ඔබ Huawei P30 Pro, Oppo RX17 Pro, LG G8 ThinQ ආදිය භාවිතා කරන්නේ නම්, ඔබගේ දුරකථනයේ ToF කැමරාවක් තිබේ!

ToF කැමරාවක්

2. පියාසැරි වේලාව සංවේදකය ක්‍රියා කරන්නේ කෙසේද?

දැන්, අපි පියාසැරි වේලාව සංවේදකයක් යනු කුමක්ද සහ එය ක්‍රියා කරන ආකාරය පිළිබඳ කෙටි හැඳින්වීමක් ලබා දීමට කැමැත්තෙමු.

TOFසංවේදක මගින් අධෝරක්ත ආලෝකය විමෝචනය කිරීම සඳහා කුඩා ලේසර් භාවිතා කරයි, එහිදී ලැබෙන ආලෝකය ඕනෑම වස්තුවකින් ඉවතට පැන සංවේදකය වෙත නැවත පැමිණේ. ආලෝකය විමෝචනය කිරීම සහ වස්තුවෙන් පරාවර්තනය වූ පසු සංවේදකය වෙත නැවත පැමිණීම අතර කාල වෙනස මත පදනම්ව, සංවේදකයට වස්තුව සහ සංවේදකය අතර දුර මැනිය හැකිය.

අද, අපි දුර සහ ගැඹුර තීරණය කිරීම සඳහා ToF ගමන් කාලය භාවිතා කරන ආකාරය 2ක් ගවේෂණය කරන්නෙමු: කාල ස්පන්දන භාවිතා කිරීම සහ විස්තාරය මොඩියුලේටඩ් තරංගවල අදියර මාරු කිරීම භාවිතා කිරීම.

කාලානුරූපී ස්පන්දන භාවිතා කරන්න

උදාහරණයක් ලෙස, එය ලේසර් සමඟ ඉලක්කයක් ආලෝකමත් කිරීමෙන්, පසුව ස්කෑනරයක් සමඟ පරාවර්තනය වූ ආලෝකය මැනීමෙන්, පසුව ගමන් කළ දුර නිවැරදිව ගණනය කිරීම සඳහා වස්තුවේ දුර නිස්සාරණය කිරීමට ආලෝකයේ වේගය භාවිතා කිරීමෙන් ක්‍රියා කරයි. ඊට අමතරව, ලේසර් ආපසු පැමිණීමේ කාලය සහ තරංග ආයාමයේ වෙනස භාවිතා කර ඉලක්කයේ නිවැරදි ඩිජිටල් ත්‍රිමාණ නිරූපණයක් සහ මතුපිට ලක්ෂණ සෑදීමට සහ එහි තනි ලක්ෂණ දෘශ්‍යමය වශයෙන් සිතියම්ගත කිරීමට භාවිතා කරයි.

ඉහත ඔබට පෙනෙන පරිදි, ලේසර් ආලෝකය නිවා දමා වස්තුවෙන් සංවේදකය වෙත ආපසු පනිනු ලැබේ. ලේසර් ආපසු පැමිණීමේ කාලය සමඟ, ToF කැමරාවලට ආලෝකයේ ගමන් වේගය ලබා දී ඇති කෙටි කාලයක් තුළ නිවැරදි දුර මැනීමට හැකි වේ. (ToF දුර බවට පරිවර්තනය වේ) වස්තුවක නිශ්චිත දුර ලබා ගැනීමට විශ්ලේෂකයෙකු භාවිතා කරන සූත්‍රය මෙයයි:

(ආලෝකයේ වේගය x පියාසැරි කාලය) / 2

ToF දුර බවට පරිවර්තනය වේ

ඔබට පෙනෙන පරිදි, ආලෝකය නිවා දමා ඇති විට ටයිමරය ආරම්භ වන අතර, ග්‍රාහකයාට ආපසු ආලෝකය ලැබෙන විට, ටයිමරය කාලය ආපසු ලබා දෙනු ඇත. දෙවරක් අඩු කළ විට, ආලෝකයේ "පියාසර කාලය" ලැබෙන අතර, ආලෝකයේ වේගය නියත බැවින්, ඉහත සූත්‍රය භාවිතයෙන් දුර පහසුවෙන් ගණනය කළ හැකිය. මේ ආකාරයෙන්, වස්තුවේ මතුපිට ඇති සියලුම ලක්ෂ්‍ය තීරණය කළ හැකිය.

AM තරංගයේ අවධි මාරුව භාවිතා කරන්න.

ඊළඟට,TOFපරාවර්තනය වූ ආලෝකයේ අවධි මාරුව අනාවරණය කර ගැනීමට සහ ගැඹුර සහ දුර තීරණය කිරීමට අඛණ්ඩ තරංග භාවිතා කළ හැකිය.

AM තරංගය භාවිතයෙන් අදියර මාරුව

විස්තාරය මොඩියුලේට් කිරීමෙන්, එය දන්නා සංඛ්‍යාතයක් සහිත සයිනාකාර ආලෝක ප්‍රභවයක් නිර්මාණය කරයි, එමඟින් පහත සූත්‍රය භාවිතයෙන් පරාවර්තනය වූ ආලෝකයේ අවධි මාරුව තීරණය කිරීමට අනාවරකයට ඉඩ සලසයි:

මෙහි c යනු ආලෝකයේ වේගයයි (c = 3 × 10^8 m/s), λ යනු තරංග ආයාමයකි (λ = 15 m), සහ f යනු සංඛ්‍යාතයයි, සංවේදකයේ සෑම ලක්ෂ්‍යයක්ම ගැඹුරින් පහසුවෙන් ගණනය කළ හැකිය.

මේ සියල්ල සිදුවන්නේ අපි ආලෝකයේ වේගයෙන් වැඩ කරන විට ඉතා වේගයෙන්. සංවේදක මගින් මැනිය හැකි නිරවද්‍යතාවය සහ වේගය ඔබට සිතාගත හැකිද? මම උදාහරණයක් දෙන්නම්, ආලෝකය තත්පරයට කිලෝමීටර් 300,000 ක වේගයෙන් ගමන් කරයි, වස්තුවක් ඔබෙන් මීටර් 5 ක් දුරින් තිබේ නම්, කැමරාවෙන් පිටවන ආලෝකය සහ නැවත පැමිණීම අතර කාල වෙනස නැනෝ තත්පර 33 ක් පමණ වන අතර එය තත්පර 0.0000000033 කට සමාන වේ! වාව්! ග්‍රහණය කරගත් දත්ත මඟින් රූපයේ සෑම පික්සලයක් සඳහාම නිවැරදි 3D ඩිජිටල් නිරූපණයක් ලබා දෙනු ඇත.

භාවිතා කරන මූලධර්මය කුමක් වුවත්, මුළු දර්ශනයම ආලෝකමත් කරන ආලෝක ප්‍රභවයක් සැපයීමෙන් සංවේදකයට සියලු ලක්ෂ්‍යවල ගැඹුර තීරණය කිරීමට ඉඩ සලසයි. එවැනි ප්‍රතිඵලයක් මඟින් ඔබට දුර සිතියමක් ලබා දෙන අතර එහිදී එක් එක් පික්සලය දර්ශනයේ අනුරූප ලක්ෂ්‍යයට ඇති දුර සංකේතනය කරයි. පහත දැක්වෙන්නේ ToF පරාස ප්‍රස්ථාරයක උදාහරණයකි:

ToF පරාස ප්‍රස්ථාරයක උදාහරණයක්

දැන් අපි දන්නවා ToF වැඩ කරන බව, එය හොඳ ඇයි? එය භාවිතා කරන්නේ ඇයි? ඒවා හොඳ කුමක් සඳහාද? කරදර නොවන්න, ToF සංවේදකයක් භාවිතා කිරීමෙන් බොහෝ වාසි ඇත, නමුත් ඇත්ත වශයෙන්ම යම් සීමාවන් තිබේ.

3. පියාසැරි වේලාව සංවේදක භාවිතා කිරීමේ ප්‍රතිලාභ

නිවැරදි හා වේගවත් මිනුම්

අල්ට්රා සවුන්ඩ් හෝ ලේසර් වැනි අනෙකුත් දුර සංවේදක හා සසඳන විට, පියාසැරි කාල සංවේදකවලට දර්ශනයක ත්‍රිමාණ රූපයක් ඉතා ඉක්මනින් නිර්මාණය කිරීමට හැකි වේ. උදාහරණයක් ලෙස, ToF කැමරාවකට මෙය කළ හැක්කේ එක් වරක් පමණි. එපමණක් නොව, ToF සංවේදකයට කෙටි කාලයක් තුළ වස්තූන් නිවැරදිව හඳුනා ගැනීමට හැකි වන අතර ආර්ද්‍රතාවය, වායු පීඩනය සහ උෂ්ණත්වයේ බලපෑමට ලක් නොවන අතර එමඟින් එය ගෘහස්ථ හා එළිමහන් භාවිතය සඳහා සුදුසු වේ.

දිගු දුර

ToF සංවේදක ලේසර් භාවිතා කරන බැවින්, ඒවාට ඉහළ නිරවද්‍යතාවයකින් දිගු දුර සහ පරාස මැනීමේ හැකියාව ඇත. ToF සංවේදක නම්‍යශීලී වන්නේ ඒවාට සියලු හැඩයන් සහ ප්‍රමාණයන්ගෙන් ආසන්න සහ දුර වස්තූන් හඳුනා ගැනීමට හැකි බැවිනි.

ප්‍රශස්ත ක්‍රියාකාරිත්වය සඳහා පද්ධතියේ දෘෂ්ටි විද්‍යාව අභිරුචිකරණය කිරීමට ඔබට හැකි වන අර්ථයෙන් ද එය නම්‍යශීලී වේ, එහිදී ඔබට අවශ්‍ය දර්ශන ක්ෂේත්‍රය ලබා ගැනීම සඳහා සම්ප්‍රේෂක සහ ග්‍රාහක වර්ග සහ කාච තෝරා ගත හැකිය.

ආරක්ෂාව

ලේසර් එකෙන් එන එක ගැන කනස්සල්ලෙන් ඉන්නේTOFසංවේදකය ඔබේ ඇස්වලට රිදෙයිද? කරදර නොවන්න! බොහෝ ToF සංවේදක දැන් ආලෝක ප්‍රභවය ලෙස අඩු බලැති අධෝරක්ත ලේසර් භාවිතා කරන අතර එය මොඩියුලේටඩ් ස්පන්දන සමඟ ධාවනය කරයි. මිනිස් ඇසට ආරක්ෂිත බව සහතික කිරීම සඳහා සංවේදකය 1 පන්තියේ ලේසර් ආරක්ෂණ ප්‍රමිතීන් සපුරාලයි.

ලාභදායී

ව්‍යුහගත ආලෝක කැමරා පද්ධති හෝ ලේසර් රේන්ජ්ෆයින්ඩර් වැනි අනෙකුත් 3D ගැඹුර පරාස ස්කෑනිං තාක්ෂණයන් හා සසඳන විට, ToF සංවේදක ඒවාට සාපේක්ෂව බෙහෙවින් ලාභදායී වේ.

මේ සියලු සීමාවන් තිබියදීත්, ToF තවමත් ඉතා විශ්වාසදායක වන අතර ත්‍රිමාණ තොරතුරු ග්‍රහණය කර ගැනීමේ ඉතා වේගවත් ක්‍රමයකි.

4. ToF හි සීමාවන්

ToF හට බොහෝ ප්‍රතිලාභ තිබුණත්, එයට සීමාවන් ද ඇත. ToF හි සමහර සීමාවන්ට ඇතුළත් වන්නේ:

• විසිරුණු ආලෝකය

ඉතා දීප්තිමත් පෘෂ්ඨයන් ඔබේ ToF සංවේදකයට ඉතා ආසන්න නම්, ඒවා ඔබේ ග්‍රාහකය තුළට ඕනෑවට වඩා ආලෝකය විසුරුවා හැර කෞතුක වස්තු සහ අනවශ්‍ය පරාවර්තන නිර්මාණය කළ හැකිය, මන්ද ඔබේ ToF සංවේදකයට ආලෝකය පරාවර්තනය කිරීමට අවශ්‍ය වන්නේ මිනුම් සූදානම් වූ පසු පමණි.

• බහු පරාවර්තන

කොන් සහ අවතල හැඩතල මත ToF සංවේදක භාවිතා කරන විට, ආලෝකය කිහිප වතාවක් ඉවතට පැන මිනුම විකෘති කළ හැකි බැවින්, ඒවා අනවශ්‍ය පරාවර්තන ඇති කළ හැකිය.

• අවට ආලෝකය

දීප්තිමත් හිරු එළියේ එළිමහනේ ToF කැමරාව භාවිතා කිරීම එළිමහන් භාවිතය දුෂ්කර කළ හැකිය. මෙයට හේතුව හිරු එළියේ අධික තීව්‍රතාවය නිසා සංවේදක පික්සල ඉක්මනින් සංතෘප්ත වන අතර එමඟින් වස්තුවෙන් පරාවර්තනය වන සැබෑ ආලෝකය අනාවරණය කර ගැනීමට නොහැකි වීමයි.

• නිගමනය

ToF සංවේදක සහToF කාචයවිවිධ යෙදුම්වල භාවිතා කළ හැකිය. ත්‍රිමාණ සිතියම්කරණය, කාර්මික ස්වයංක්‍රීයකරණය, බාධක හඳුනාගැනීම, ස්වයං-රිය පැදවීමේ මෝටර් රථ, කෘෂිකර්මය, රොබෝ විද්‍යාව, ගෘහස්ථ සංචාලනය, අභින හඳුනාගැනීම, වස්තු පරිලෝකනය, මිනුම්, නිරීක්ෂණ සිට වර්ධිත යථාර්ථය දක්වා! ToF තාක්ෂණයේ යෙදීම් නිමක් නැත.

ToF කාච සඳහා ඕනෑම අවශ්‍යතාවයක් සඳහා ඔබට අප හා සම්බන්ධ විය හැකිය.

පරිපූර්ණ දෘශ්‍ය සන්නාමයක් නිර්මාණය කිරීම සඳහා චුවාං ඇන් ඔප්ටෝ ඉලෙක්ට්‍රොනික්ස් අධි-විභේදන දෘශ්‍ය කාච කෙරෙහි අවධානය යොමු කරයි.

චුවාං ඇන් ඔප්ටෝ ඉලෙක්ට්‍රොනික්ස් දැන් විවිධාකාර නිෂ්පාදන නිපදවා ඇතTOF කාචආදි:

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