1. וואָס איז אַ צייט-פון-פלי (ToF) סענסאָר?

וואָס איז אַ צייט-פון-פלי קאַמעראַ? איז עס די קאַמעראַ וואָס כאַפּט דעם פלי פון דעם עראָפּלאַן? האט עס עפּעס צו טאָן מיט עראָפּלאַנען אָדער עראָפּלאַנען? נו, עס איז טאַקע אַ לאַנגע וועג אַוועק!

ToF איז א מאס פון דער צייט וואס עס נעמט פאר אן אביעקט, טיילכל אדער כוואליע צו פארן א ווייטקייט. האט איר געוואוסט אז א פלידערמויז'ס סאנאַר סיסטעם ארבעט? די צייט-פון-פלי סיסטעם איז ענליך!

עס זענען דא פארשידענע סארטן צייט-פון-פלי סענסארן, אבער רוב זענען צייט-פון-פלי קאמעראס און לייזער סקענערס, וואס ניצן א טעכנאלאגיע גערופן לידאר (ליכט דעטעקציע און ריינדזשינג) צו מעסטן די טיפקייט פון פארשידענע פונקטן אין א בילד דורך עס שיינען מיט אינפרארויט ליכט.

דאַטן דזשענערירט און קאַפּטשערד ניצן ToF סענסאָרס איז זייער נוצלעך ווײַל עס קען צושטעלן פוסגייער דעטעקשאַן, באַניצער אויטענטיפֿיקאַציע באזירט אויף פאַסיאַל פֿעיִקייטן, סוויווע מאַפּינג ניצן SLAM (סימולטאַנעאָוס לאָקאַליזאַטיאָן און מאַפּינג) אַלגערידאַמז, און מער.

די סיסטעם ווערט טאקע ברייט גענוצט אין ראָבאָטן, זעלבסט-פאָרנדיקע אויטאָס, און אפילו איצט אין אייערע מאָבילע דעווייסעס. למשל, אויב איר נוצט Huawei P30 Pro, Oppo RX17 Pro, LG G8 ThinQ, אאז"וו, האט אייער טעלעפאָן אַ ToF קאַמעראַ!

א טאָף קאַמעראַ

2. ווי אזוי ארבעט דער צייט-פון-פלי סענסאר?

איצט, וואָלטן מיר געוואָלט געבן אַ קורצע הקדמה צו וואָס אַ צייט-פון-פלי סענסאָר איז און ווי עס אַרבעט.

טאָףסענסארן ניצן קליינע לאַזערס צו אַרויסלאָזן אינפֿראַרויט ליכט, וואו די רעזולטאַט ליכט אָפּשפּרונגען פֿון יעדן אָביעקט און קערט זיך צוריק צום סענסאָר. באַזירט אויף דעם צייט חילוק צווישן די אַרויסלאָז פֿון ליכט און די צוריקקער צום סענסאָר נאָך וואָס עס ווערט רעפֿלעקטירט דורך דעם אָביעקט, קען דער סענסאָר מעסטן די דיסטאַנץ צווישן דעם אָביעקט און דעם סענסאָר.

היינט וועלן מיר אויספארשן צוויי וועגן ווי אזוי ToF ניצט רייזע צייט צו באשטימען דיסטאַנץ און טיפקייט: ניצן טיימינג פּולסן, און ניצן פאַזע שיפטינג פון אַמפּליטוד מאָדולירטע כוואַליעס.

ניצן צייט-באַגרענעצטע פּולסן

למשל, עס ארבעט דורך באלויכטן א ציל מיט א לייזער, דערנאך מעסטן דאס רעפלעקטירטע ליכט מיט א סקענער, און דערנאך ניצן די שנעלקייט פון ליכט צו עקסטראפאלירן די דיסטאנץ פונעם אביעקט כדי גענוי אויסצורעכענען די דיסטאנץ וואס איז געפארן געווארן. דערצו, דער חילוק אין לייזער צוריקקער צייט און כוואליע לענג ווערט דערנאך געניצט צו מאכן א גענויע דיגיטאלע 3D רעפרעזענטאציע און אייבערפלאך אייגנשאפטן פונעם ציל, און וויזועל אויסמאפן זיינע יחידישע אייגנשאפטן.

ווי איר קענט זען אויבן, ווערט לאַזער ליכט אַרויסגעשאָסן און דאַן אָפּגעשפּרונגען פֿון דעם אָביעקט צוריק צום סענסאָר. מיט דער לאַזער צוריקקער צייט, קענען ToF קאַמעראַס מעסטן גענויע דיסטאַנסן אין אַ קורצער צייט געגעבן די גיכקייט פֿון ליכט'ס רייזע. (ToF קאָנווערטירט צו דיסטאַנס) דאָס איז די פֿאָרמולע וואָס אַן אַנאַליסט ניצט צו דערגרייכן די גענויע דיסטאַנס פֿון אַן אָביעקט:

(ליכט-געשווינדיקייט x פלי-צייט) / 2

ToF קאָנווערטירט צו דיסטאַנץ

ווי איר קענט זען, וועט דער טיימער אָנהייבן בשעת די ליכט איז אויסגעלאָשן, און ווען דער ופנעמער באַקומט דאָס צוריקקער ליכט, וועט דער טיימער צוריקגעבן די צייט. ווען מען נעמט אַוועק צוויי מאָל, באַקומט מען די "פלי-צייט" פון ליכט, און די שנעלקייט פון ליכט איז קאָנסטאַנט, אַזוי קען מען לייכט אויסרעכענען די דיסטאַנץ מיט דער אויבנדערמאָנטער פאָרמולע. אויף דעם וועג קען מען באַשטימען אַלע פּונקטן אויף דער ייבערפלאַך פון דעם אָביעקט.

ניצט די פאַזע-שיפט פון דער AM כוואַליע

ווייטער, דיטאָףקען אויך ניצן קאנטינעווירלעכע כוואליעס צו דעטעקטירן די פאזע-וועב פון די רעפלעקטירטע ליכט צו באשטימען טיפקייט און דיסטאנץ.

פאַזע שיפט ניצנדיק AM כוואַליע

דורך מאָדולירן די אַמפּליטוד, שאַפט עס אַ סינוסאָידאַל ליכט מקור מיט אַ באַקאַנטער אָפטקייט, וואָס ערלויבט דעם דעטעקטאָר צו באַשטימען די פאַזע שיפט פון די רעפלעקטירטע ליכט מיט די פאלגענדע פאָרמולע:

וואו c איז די שנעלקייט פון ליכט (c = 3 × 10^8 מ/ס), λ איז א כוואַליע-לענג (λ = 15 מ), און f איז די אָפטקייט, קען יעדער פונקט אויפן סענסאָר לייכט אויסגערעכנט ווערן אין טיפקייט.

אלע די זאכן פאסירן זייער שנעל ווייל מיר ארבעטן מיט דער שנעלקייט פון ליכט. קענט איר זיך פארשטעלן די פּינקטלעכקייט און שנעלקייט מיט וועלכע סענסארן קענען מעסטן? לאזט מיר געבן א ביישפיל, ליכט פארט מיט א שנעלקייט פון 300,000 קילאָמעטער פּער סעקונדע, אויב אן אביעקט איז 5 מעטער אוועק פון אייך, איז דער צייט-אונטערשייד צווישן דעם ליכט וואס פארלאזט די קאמערא און צוריקקומען בערך 33 נאנאסעקונדעס, וואס איז נאר גלייך צו 0.000000033 סעקונדעס! וואַו! נישט צו דערמאָנען, די איינגעכאפטע דאטן וועלן אייך געבן א פּינקטלעכע 3D דידזשיטאַלע רעפּרעזענטאַציע פאר יעדן פּיקסעל אין בילד.

נישט קוקנדיק אויף דעם פּרינציפּ וואָס ווערט גענוצט, צושטעלן אַ ליכט מקור וואָס באַלויכטן די גאַנצע סצענע דערמעגלעכט דעם סענסאָר צו באַשטימען די טיפקייט פון אַלע פונקטן. אַזאַ רעזולטאַט גיט אײַך אַ דיסטאַנץ מאַפּע וווּ יעדער פּיקסעל קאָדירט די דיסטאַנץ צום קאָרעספּאָנדירנדיקן פּונקט אין דער סצענע. די פאלגענדע איז אַ בייַשפּיל פון אַ ToF קייט גראַפיק:

א ביישפּיל פון אַ ToF קייט גראַפיק

איצט אַז מיר ווייסן אַז ToF אַרבעט, פאַרוואָס איז עס גוט? פאַרוואָס עס נוצן? וואָס זענען זיי גוט פֿאַר? זאָרגט נישט, עס זענען דאָ פילע מעלות צו נוצן אַ ToF סענסאָר, אָבער פֿאַרשטייט זיך, עס זענען דאָ עטלעכע לימיטאַציעס.

3. די בענעפיטן פון ניצן צייט-פון-פלי סענסארן

גענויע און שנעלע מעסטונג

קאַמפּערד צו אַנדערע דיסטאַנס סענסאָרן ווי אַלטראַסאַונד אָדער לייזערס, קענען צייט-פון-פלי סענסאָרן זייער שנעל צוזאַמענשטעלן אַ 3D בילד פון אַ סצענע. למשל, אַ ToF קאַמעראַ קען דאָס טאָן בלויז איין מאָל. ניט נאָר דאָס, דער ToF סענסאָר איז ביכולת צו דעטעקטירן אָביעקטן פּינקטלעך אין אַ קורצער צייט און ווערט נישט אַפעקטירט דורך הומידיטי, לופט דרוק און טעמפּעראַטור, מאַכנדיג עס פּאַסיק פֿאַר ביידע אינעווייניק און דרויסנדיק נוצן.

לאַנגע דיסטאַנץ

זינט ToF סענסארן ניצן לאַזערס, זענען זיי אויך טויגעוודיק צו מעסטן לאַנגע דיסטאַנסן און ריינדזשאַז מיט הויך אַקיעראַסי. ToF סענסארן זענען פלעקסאַבאַל ווייַל זיי זענען טויגעוודיק צו דעטעקטירן נאָענטע און ווייטע אַבדזשעקץ פון אַלע פֿאָרמען און סיזעס.

עס איז אויך פלעקסיבל אין דעם זין אז איר קענט קאַסטאַמייזן די אָפּטיק פון די סיסטעם פֿאַר אָפּטימאַל פאָרשטעלונג, וואו איר קענט קלייַבן די טראַנסמיטער און ופנעמער טייפּס און לענסעס צו באַקומען די געוואונטשע פעלד פון מיינונג.

זיכערהייט

באַזאָרגט אַז דער לאַזער פֿון דיטאָףסענסאר וועט שאַטן אייערע אויגן? זאָרגט נישט! פילע ToF סענסאָרן נוצן איצט אַ נידעריק-מאַכט ינפראַרעד לאַזער ווי די ליכט מקור און טרייבן עס מיט מאָדולאַטעד פּאַלסיז. דער סענסאָר טרעפט קלאַס 1 לאַזער זיכערקייַט סטאַנדאַרדס צו ענשור אַז עס איז זיכער פֿאַר די מענטשלעך אויג.

קאָסטן-עפעקטיוו

קאַמפּערד צו אַנדערע 3D טיף קייט סקאַנינג טעקנאַלאַדזשיז אַזאַ ווי סטרוקטורירטע ליכט קאַמעראַ סיסטעמען אָדער לאַזער קייטפינדערס, ToF סענסאָרס זענען פיל ביליקער קאַמפּערד צו זיי.

טראָץ אַלע די באגרענעצונגען, איז ToF נאָך אַלץ זייער פאַרלעסלעך און אַ זייער שנעלע מעטאָדע פון ​​כאַפּן 3D אינפֿאָרמאַציע.

4. לימיטאַציעס פון ToF

כאָטש ToF האט פילע בענעפיטן, האט עס אויך לימיטאַציעס. עטלעכע פון ​​די לימיטאַציעס פון ToF אַרייַננעמען:

• צעוואָרפענע ליכט

אויב זייער העלע ייבערפלאַכן זענען זייער נאָענט צו אייער ToF סענסאָר, קענען זיי צושפּרייטן צו פיל ליכט אין אייער ריסיווער און שאַפֿן אַרטיפאַקץ און אַנוואָנטעד רעפלעקשאַנז, ווײַל אייער ToF סענסאָר דאַרף נאָר רעפלעקטירן דאָס ליכט אַמאָל די מעסטונג איז גרייט.

• קייפל רעפלעקציעס

ווען מען ניצט ToF סענסארן אויף ווינקלען און קאנקאווע פארמען, קענען זיי פאראורזאכן אומגעוואונטשע רעפלעקציעס, ווייל די ליכט קען זיך אפשפאנען קייפל מאל, פארדרייענדיג די מעסטונג.

• אַמביאַנט ליכט

ניצן די ToF קאַמעראַ אינדרויסן אין העלער זון קען מאַכן דרויסנדיק נוצן שווער. דאָס איז צוליב דער הויכער אינטענסיטעט פון זון, וואָס פאַרשאַפט די סענסאָר פּיקסעלס צו שנעל זעטיקן, מאַכנדיג עס אוממעגלעך צו דעטעקטירן די פאַקטישע ליכט רעפלעקטירט פון דעם אָביעקט.

• די מסקנא

טאָף סענסאָרן אוןטאָף לינזקען גענוצט ווערן אין א פארשיידנקייט פון אנווענדונגען. פון 3D מאַפּינג, אינדוסטריעלע אויטאָמאַציע, שטערונג דעטעקציע, זיך-פאָרנדיקע קאַרס, לאַנדווירטשאַפט, ראָבאָטיק, אינעווייניקסטע נאַוויגאַציע, געשטשער דערקענונג, אָביעקט סקאַנינג, מעסטונגען, סורוועילאַנס ביז אויגמענטעד רעאַליטי! די אנווענדונגען פון ToF טעכנאָלאָגיע זענען אומענדלעך.

איר קענט אונדז קאָנטאַקטירן פֿאַר יעדן באַדאַרף פֿון ToF לענסעס.

טשוואַנג אַן אָפּטאָעלעקטראָניק פאָקוסירט אויף הויך-דעפֿיניציע אָפּטישע לענסעס צו שאַפֿן אַ פּערפֿעקט וויזועל בראַנד

טשוואַנג אַן אָפּטאָעלעקטראָניקס האט איצט פּראָדוצירט אַ פאַרשיידנקייט פוןטאָף לענסעסאזוי ווי:

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