तत्काल पोस्टको लागि हाम्रो सोशल मिडियाको सदस्यता लिनुहोस्
यो शृङ्खलाले पाठकहरूलाई टाइम अफ फ्लाइट (TOF) प्रणालीको गहिरो र प्रगतिशील समझ प्रदान गर्ने लक्ष्य राखेको छ। सामग्रीले अप्रत्यक्ष TOF (iTOF) र प्रत्यक्ष TOF (dTOF) दुवैको विस्तृत व्याख्या सहित TOF प्रणालीहरूको विस्तृत सिंहावलोकन समावेश गर्दछ। यी खण्डहरूले प्रणाली प्यारामिटरहरू, तिनीहरूका फाइदाहरू र बेफाइदाहरू, र विभिन्न एल्गोरिदमहरू खोज्छन्। लेखले TOF प्रणालीका विभिन्न कम्पोनेन्टहरू, जस्तै ठाडो गुहा सतह उत्सर्जन लेजरहरू (VCSELs), प्रसारण र रिसेप्शन लेन्सहरू, CIS, APD, SPAD, SiPM, र ASICs जस्ता ड्राइभर सर्किटहरू प्राप्त गर्ने सेन्सरहरू पनि अन्वेषण गर्दछ।
TOF (उडानको समय) को परिचय
आधारभूत सिद्धान्तहरू
TOF, उडानको समयको लागि खडा, एक माध्यममा प्रकाशले निश्चित दूरी यात्रा गर्न लाग्ने समयको गणना गरेर दूरी मापन गर्न प्रयोग गरिने विधि हो। यो सिद्धान्त मुख्य रूपमा अप्टिकल TOF परिदृश्यहरूमा लागू हुन्छ र अपेक्षाकृत सीधा छ। प्रक्रियामा प्रकाशको किरण उत्सर्जन गर्ने प्रकाश स्रोत समावेश छ, उत्सर्जनको समय रेकर्ड गरिएको छ। यो लाइटले लक्ष्यलाई प्रतिबिम्बित गर्दछ, रिसीभरद्वारा कब्जा गरिन्छ, र रिसेप्शनको समय नोट गरिएको छ। यी समयहरूको भिन्नता, t को रूपमा चित्रित, दूरी (d = प्रकाशको गति (c) × t / 2) निर्धारण गर्दछ।
ToF सेन्सरका प्रकारहरू
त्यहाँ दुई प्राथमिक प्रकारका ToF सेन्सरहरू छन्: अप्टिकल र इलेक्ट्रोमैग्नेटिक। अप्टिकल ToF सेन्सरहरू, जुन धेरै सामान्य छन्, हल्का पल्सहरू प्रयोग गर्छन्, सामान्यतया इन्फ्रारेड दायरामा, दूरी मापनको लागि। यी पल्सहरू सेन्सरबाट उत्सर्जित हुन्छन्, वस्तुलाई प्रतिबिम्बित गर्छन्, र सेन्सरमा फर्किन्छन्, जहाँ यात्रा समय नापिन्छ र दूरी गणना गर्न प्रयोग गरिन्छ। यसको विपरित, विद्युत चुम्बकीय ToF सेन्सरहरूले दूरी मापन गर्न रडार वा लिडर जस्ता विद्युत चुम्बकीय तरंगहरू प्रयोग गर्छन्। तिनीहरू समान सिद्धान्तमा काम गर्छन् तर फरक माध्यम प्रयोग गर्छन्दूरी मापन.
ToF सेन्सर को आवेदन
ToF सेन्सर बहुमुखी छन् र विभिन्न क्षेत्रहरूमा एकीकृत गरिएको छ:
रोबोटिक्स:बाधा पत्ता लगाउने र नेभिगेसनका लागि प्रयोग गरिन्छ। उदाहरणका लागि, Roomba र Boston Dynamics' Atlas जस्ता रोबोटहरूले तिनीहरूको वरपरको नक्साङ्कन र चालहरूको योजना बनाउन ToF डेप्थ क्यामेराहरू प्रयोग गर्छन्।
सुरक्षा प्रणालीहरू:घुसपैठकर्ताहरू पत्ता लगाउन, अलार्म ट्रिगर गर्न वा क्यामेरा प्रणालीहरू सक्रिय गर्नका लागि गति सेन्सरहरूमा सामान्य।
मोटर वाहन उद्योग:एडप्टिभ क्रूज कन्ट्रोल र टक्करबाट बच्नको लागि चालक-सहायता प्रणालीहरूमा समावेश गरिएको, नयाँ वाहन मोडेलहरूमा बढ्दो प्रचलित हुँदै गइरहेको छ।
चिकित्सा क्षेत्र: अप्टिकल कोहेरेन्स टोमोग्राफी (ओसीटी) जस्ता गैर-आक्रामक इमेजिङ र निदानमा कार्यरत, उच्च-रिजोल्युसन टिस्यु छविहरू उत्पादन गर्ने।
उपभोक्ता इलेक्ट्रोनिक्स: अनुहार पहिचान, बायोमेट्रिक प्रमाणीकरण, र इशारा पहिचान जस्ता सुविधाहरूको लागि स्मार्टफोन, ट्याब्लेट र ल्यापटपहरूमा एकीकृत।
ड्रोन:नेभिगेसन, टक्करबाट बच्न र गोपनीयता र उड्डयन सरोकारहरूलाई सम्बोधन गर्न प्रयोग गरिन्छ।
TOF प्रणाली वास्तुकला
एक विशिष्ट TOF प्रणालीमा वर्णन गरिए अनुसार दूरी मापन प्राप्त गर्न धेरै प्रमुख घटकहरू समावेश छन्:
· ट्रान्समिटर (Tx):यसमा लेजर प्रकाश स्रोत समावेश छ, मुख्यतया aVCSEL, लेजर चलाउनको लागि ड्राइभर सर्किट ASIC, र बिम नियन्त्रणका लागि अप्टिकल कम्पोनेन्टहरू जस्तै collimating लेन्सहरू वा diffractive अप्टिकल तत्वहरू, र फिल्टरहरू।
· प्रापक (Rx):यसमा प्राप्त गर्ने अन्तमा लेन्स र फिल्टरहरू, TOF प्रणालीमा निर्भर CIS, SPAD, वा SiPM जस्ता सेन्सरहरू, र रिसीभर चिपबाट ठूलो मात्रामा डाटा प्रशोधन गर्न छवि सिग्नल प्रोसेसर (ISP) समावेश हुन्छन्।
·शक्ति व्यवस्थापन:स्थिर व्यवस्थापनVCSELs को लागि हालको नियन्त्रण र SPADs को लागि उच्च भोल्टेज महत्त्वपूर्ण छ, बलियो पावर व्यवस्थापन आवश्यक छ।
· सफ्टवेयर तह:यसमा फर्मवेयर, SDK, OS, र अनुप्रयोग तह समावेश छ।
वास्तुकलाले कसरी VCSEL बाट उत्पत्ति भएको र अप्टिकल कम्पोनेन्टहरूद्वारा परिमार्जन गरिएको लेजर बीम, अन्तरिक्षमा यात्रा गर्छ, वस्तुलाई प्रतिबिम्बित गर्छ र रिसीभरमा फर्कन्छ भनेर देखाउँछ। यस प्रक्रियामा टाइम लेप्स गणनाले दूरी वा गहिराइ जानकारी प्रकट गर्दछ। यद्यपि, यो वास्तुकलाले शोर मार्गहरू समावेश गर्दैन, जस्तै सूर्यको प्रकाश-प्रेरित शोर वा प्रतिबिम्बबाट बहु-पथ शोर, जुन श्रृंखलामा पछि छलफल गरिनेछ।
TOF प्रणाली को वर्गीकरण
TOF प्रणालीहरू मुख्यतया तिनीहरूको दूरी मापन प्रविधिहरू द्वारा वर्गीकृत गरिन्छ: प्रत्यक्ष TOF (dTOF) र अप्रत्यक्ष TOF (iTOF), प्रत्येक फरक हार्डवेयर र एल्गोरिदमिक दृष्टिकोणहरू सहित। शृङ्खलाले प्रारम्भिक रूपमा तिनीहरूका फाइदाहरू, चुनौतीहरू, र प्रणाली प्यारामिटरहरूको तुलनात्मक विश्लेषण गर्न अघि तिनीहरूका सिद्धान्तहरूलाई रूपरेखा दिन्छ।
TOF को सामान्य देखिने सिद्धान्तको बावजुद - प्रकाश पल्स उत्सर्जन गर्ने र दूरी गणना गर्न यसको फिर्ती पत्ता लगाउने - जटिलता परिवेशको प्रकाशबाट फर्किने प्रकाशलाई फरक पार्नमा निहित छ। यो उच्च सिग्नल-टु-आवाज अनुपात प्राप्त गर्न पर्याप्त उज्यालो प्रकाश उत्सर्जन गरेर र वातावरणीय प्रकाश हस्तक्षेप कम गर्न उपयुक्त तरंगदैर्ध्य चयन गरेर सम्बोधन गरिन्छ। अर्को दृष्टिकोण भनेको उत्सर्जित प्रकाशलाई फ्ल्यासलाइटको साथ एसओएस संकेतहरू जस्तै फर्किएपछि छुट्याउन सकिने बनाउनको लागि इन्कोड गर्नु हो।
श्रृङ्खलाले dTOF र iTOF तुलना गर्न अगाडि बढ्छ, तिनीहरूको भिन्नता, फाइदाहरू, र चुनौतीहरू विस्तृत रूपमा छलफल गर्दै, र थप TOF प्रणालीहरूलाई तिनीहरूले प्रदान गर्ने जानकारीको जटिलताको आधारमा 1D TOF देखि 3D TOF सम्मको वर्गीकरण गर्दछ।
dTOF
प्रत्यक्ष TOF ले फोटोनको उडान समय सीधै मापन गर्दछ। यसको मुख्य घटक, एकल फोटोन हिमस्खलन डायोड (SPAD), एकल फोटोनहरू पत्ता लगाउन पर्याप्त संवेदनशील छ। dTOF ले फोटोन आगमनको समय मापन गर्न टाइम कोरिलेटेड सिंगल फोटोन काउन्टिंग (TCSPC) प्रयोग गर्दछ, एक विशेष समय भिन्नताको उच्चतम आवृत्तिको आधारमा सम्भावित दूरी घटाउनको लागि हिस्टोग्राम निर्माण गर्दछ।
iTOF
अप्रत्यक्ष TOF ले उत्सर्जित र प्राप्त वेभफॉर्महरू बीचको चरण भिन्नताको आधारमा उडान समय गणना गर्दछ, सामान्यतया निरन्तर तरंग वा पल्स मोड्युलेसन संकेतहरू प्रयोग गरेर। iTOF ले मानक छवि सेन्सर आर्किटेक्चरहरू प्रयोग गर्न सक्छ, समयको साथमा प्रकाशको तीव्रता मापन गर्न।
iTOF लाई लगातार वेभ मोडुलेशन (CW-iTOF) र पल्स मोडुलेशन (Pulsed-iTOF) मा उपविभाजित गरिएको छ। CW-iTOF ले उत्सर्जित र प्राप्त साइनसाइडल तरंगहरू बीचको फेज शिफ्ट मापन गर्छ, जबकि पल्स्ड-आईटीओएफले स्क्वायर वेभ सिग्नलहरू प्रयोग गरेर फेज शिफ्ट गणना गर्छ।
थप पढाइ:
- विकिपिडिया। (nd)। उडान समय। बाट प्राप्तhttps://en.wikipedia.org/wiki/Time_of_flight
- सोनी सेमीकन्डक्टर समाधान समूह। (nd)। ToF (उडानको समय) | छवि सेन्सरहरूको साझा प्रविधि। बाट प्राप्तhttps://www.sony-semicon.com/en/technologies/tof
- माइक्रोसफ्ट। (२०२१, फेब्रुअरी ४)। माइक्रोसफ्ट टाइम अफ फ्लाइट (ToF) को परिचय - Azure Depth Platform। बाट प्राप्तhttps://devblogs.microsoft.com/azure-depth-platform/intro-to-microsoft-time-of-flight-tof
- ESCATEC। (२०२३, मार्च २)। उडान समय (TOF) सेन्सर: एक गहिरो अवलोकन र अनुप्रयोगहरू। बाट प्राप्तhttps://www.escatec.com/news/time-of-flight-tof-sensors-an-in-depth-overview-and-applications
वेब पेज बाटhttps://faster-than-light.net/TOFSystem_C1/
लेखक द्वारा: चाओ गुआंग
अस्वीकरण:
हामी यसद्वारा घोषणा गर्दछौं कि हाम्रो वेबसाइटमा देखाइएका केही छविहरू इन्टरनेट र विकिपिडियाबाट सङ्कलन गरिएका छन्, शिक्षा र सूचना आदानप्रदानलाई प्रवर्द्धन गर्ने उद्देश्यले। हामी सबै सिर्जनाकर्ताहरूको बौद्धिक सम्पत्ति अधिकारको सम्मान गर्छौं। यी तस्बिरहरूको प्रयोग व्यावसायिक लाभको लागि होइन।
यदि तपाइँ विश्वास गर्नुहुन्छ कि प्रयोग गरिएको कुनै पनि सामग्री तपाइँको प्रतिलिपि अधिकार उल्लङ्घन गर्दछ, कृपया हामीलाई सम्पर्क गर्नुहोस्। हामी बौद्धिक सम्पत्ति कानून र नियमहरूको अनुपालन सुनिश्चित गर्न छविहरू हटाउन वा उचित एट्रिब्युशन प्रदान गर्ने लगायत उपयुक्त उपायहरू लिन इच्छुक छौं। हाम्रो लक्ष्य भनेको सामग्रीमा धनी, निष्पक्ष र अरूको बौद्धिक सम्पत्ति अधिकारको सम्मान गर्ने प्लेटफर्म कायम गर्नु हो।
कृपया हामीलाई निम्न इमेल ठेगानामा सम्पर्क गर्नुहोस्:sales@lumispot.cn। हामी कुनै पनि सूचना प्राप्त गर्ने बित्तिकै तुरुन्त कारबाही गर्न प्रतिबद्ध छौं र त्यस्ता कुनै पनि समस्याहरू समाधान गर्न 100% सहयोगको ग्यारेन्टी गर्दछौं।
पोस्ट समय: डिसेम्बर-18-2023