ព័ត៌មាន - គោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាន និងការអនុវត្តប្រព័ន្ធ TOF (ពេលវេលានៃការហោះហើរ)

ជាវប្រព័ន្ធផ្សព្វផ្សាយសង្គមរបស់យើងសម្រាប់ការបង្ហោះភ្លាមៗ

ស៊េរីនេះមានគោលបំណងផ្តល់ជូនអ្នកអាននូវការយល់ដឹងស៊ីជម្រៅ និងជឿនលឿននៃប្រព័ន្ធ Time of Flight (TOF)។ ខ្លឹមសារគ្របដណ្តប់លើទិដ្ឋភាពទូទៅនៃប្រព័ន្ធ TOF រួមទាំងការពន្យល់លម្អិតនៃទាំង TOF ដោយប្រយោល (iTOF) និងដោយផ្ទាល់ TOF (dTOF)។ ផ្នែកទាំងនេះស្វែងយល់អំពីប៉ារ៉ាម៉ែត្រប្រព័ន្ធ គុណសម្បត្តិ និងគុណវិបត្តិរបស់វា និងក្បួនដោះស្រាយផ្សេងៗ។ អត្ថបទនេះក៏ស្វែងយល់ពីធាតុផ្សំផ្សេងៗនៃប្រព័ន្ធ TOF ដូចជា Vertical Cavity Surface Emitting Lasers (VCSELs) ការបញ្ជូន និងកញ្ចក់ទទួល ការទទួលឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដូចជា CIS, APD, SPAD, SiPM និងសៀគ្វីកម្មវិធីបញ្ជាដូចជា ASICs ។

ការណែនាំអំពី TOF (ពេលវេលានៃការហោះហើរ)

គោលការណ៍ជាមូលដ្ឋាន

TOF ឈរសម្រាប់ Time of Flight គឺជាវិធីសាស្ត្រដែលប្រើដើម្បីវាស់ចម្ងាយដោយគណនាពេលវេលាដែលវាត្រូវការសម្រាប់ពន្លឺដើម្បីធ្វើដំណើរចម្ងាយជាក់លាក់មួយក្នុងឧបករណ៍ផ្ទុក។ គោលការណ៍នេះត្រូវបានអនុវត្តជាចម្បងនៅក្នុងសេណារីយ៉ូ TOF អុបទិក ហើយមានភាពសាមញ្ញ។ ដំណើរការនេះពាក់ព័ន្ធនឹងប្រភពពន្លឺដែលបញ្ចេញពន្លឺមួយជាមួយនឹងពេលវេលានៃការបំភាយត្រូវបានកត់ត្រាទុក។ បន្ទាប់មកពន្លឺនេះឆ្លុះបញ្ចាំងពីគោលដៅមួយ ត្រូវបានចាប់យកដោយអ្នកទទួល ហើយពេលវេលានៃការទទួលត្រូវបានកត់សម្គាល់។ ភាពខុសគ្នានៃពេលវេលាទាំងនេះដែលតំណាងថាជា t កំណត់ចម្ងាយ (d = ល្បឿននៃពន្លឺ (c) × t / 2) ។

ប្រភេទនៃឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ToF

ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ToF មានពីរប្រភេទចម្បងគឺ អុបទិក និងអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ToF អុបទិក ដែលជាទូទៅប្រើប្រាស់ជីពចរពន្លឺ ជាធម្មតានៅក្នុងជួរអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ សម្រាប់ការវាស់ចម្ងាយ។ ជីពចរទាំងនេះត្រូវបានបញ្ចេញចេញពីឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ឆ្លុះបញ្ចាំងពីវត្ថុមួយ ហើយត្រឡប់ទៅឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ដែលពេលវេលាធ្វើដំណើរត្រូវបានវាស់ និងប្រើដើម្បីគណនាចម្ងាយ។ ផ្ទុយទៅវិញ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ToF អេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចប្រើរលកអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច ដូចជារ៉ាដា ឬលីដា ដើម្បីវាស់ចម្ងាយ។ ពួកគេដំណើរការលើគោលការណ៍ស្រដៀងគ្នា ប៉ុន្តែប្រើឧបករណ៍ផ្ទុកផ្សេងគ្នាសម្រាប់ការវាស់វែងចម្ងាយ.

ការអនុវត្តឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ToF

ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញា ToF មានភាពចម្រុះ និងត្រូវបានដាក់បញ្ចូលទៅក្នុងវិស័យផ្សេងៗ៖

មនុស្សយន្ត៖ប្រើសម្រាប់ការរកឃើញឧបសគ្គ និងការរុករក។ ឧទាហរណ៍ មនុស្សយន្តដូចជា Roomba និង Boston Dynamics' Atlas ប្រើកាមេរ៉ាជំរៅ ToF សម្រាប់គូសផែនទីជុំវិញ និងចលនាធ្វើផែនការ។

ប្រព័ន្ធសុវត្ថិភាព:ជាទូទៅនៅក្នុងឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាចលនាសម្រាប់ការរកឃើញអ្នកឈ្លានពាន បង្កការជូនដំណឹង ឬធ្វើឱ្យប្រព័ន្ធកាមេរ៉ាសកម្ម។

ឧស្សាហកម្មរថយន្ត:ត្រូវបានដាក់បញ្ចូលក្នុងប្រព័ន្ធជំនួយអ្នកបើកបរសម្រាប់ការគ្រប់គ្រងពេលបើកបរដែលអាចសម្របខ្លួនបាន និងការជៀសវាងការប៉ះទង្គិច ដែលបានក្លាយជាការរីករាលដាលកាន់តែខ្លាំងឡើងនៅក្នុងម៉ូដែលរថយន្តថ្មី។

វាលវេជ្ជសាស្ត្រ៖ ប្រើក្នុងការថតរូបភាពនិងការវិភាគដែលមិនរាតត្បាត ដូចជាការថតរូបភាពស្របតាមអុបទិក (OCT) ដែលផលិតរូបភាពជាលិកាដែលមានគុណភាពបង្ហាញខ្ពស់។

គ្រឿងអេឡិចត្រូនិក៖ រួមបញ្ចូលទៅក្នុងស្មាតហ្វូន ថេប្លេត និងកុំព្យូទ័រយួរដៃសម្រាប់មុខងារដូចជា ការសម្គាល់ផ្ទៃមុខ ការផ្ទៀងផ្ទាត់ជីវមាត្រ និងការសម្គាល់កាយវិការ។

យន្តហោះគ្មានមនុស្សបើក៖ប្រើប្រាស់សម្រាប់ការរុករក ការជៀសវាងការប៉ះទង្គិច និងក្នុងការដោះស្រាយបញ្ហាឯកជនភាព និងអាកាសចរណ៍

ស្ថាបត្យកម្មប្រព័ន្ធ TOF

ប្រព័ន្ធ TOF ធម្មតាមានធាតុផ្សំសំខាន់ៗជាច្រើន ដើម្បីសម្រេចបានការវាស់វែងចម្ងាយដូចដែលបានពិពណ៌នា៖

· ឧបករណ៍បញ្ជូន (Tx)៖នេះរួមបញ្ចូលទាំងប្រភពពន្លឺឡាស៊ែរ ជាចម្បង កVCSELដែលជាសៀគ្វីកម្មវិធីបញ្ជា ASIC ដើម្បីជំរុញឡាស៊ែរ និងសមាសធាតុអុបទិកសម្រាប់ការគ្រប់គ្រងធ្នឹម ដូចជាកញ្ចក់បង្រួម ឬធាតុអុបទិកដែលបំប៉ោង និងតម្រង។
· អ្នកទទួល (Rx)៖វាមានកញ្ចក់ និងតម្រងនៅចុងទទួល ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាដូចជា CIS, SPAD ឬ SiPM អាស្រ័យលើប្រព័ន្ធ TOF និងដំណើរការសញ្ញារូបភាព (ISP) សម្រាប់ដំណើរការទិន្នន័យយ៉ាងច្រើនពីបន្ទះឈីបអ្នកទទួល។
·ការគ្រប់គ្រងថាមពល៖ការគ្រប់គ្រងស្ថេរភាពការគ្រប់គ្រងបច្ចុប្បន្នសម្រាប់ VCSELs និងវ៉ុលខ្ពស់សម្រាប់ SPADs គឺសំខាន់ណាស់ដែលទាមទារការគ្រប់គ្រងថាមពលដ៏រឹងមាំ។
· ស្រទាប់កម្មវិធី៖វារួមបញ្ចូលកម្មវិធីបង្កប់ SDK ប្រព័ន្ធប្រតិបត្តិការ និងស្រទាប់កម្មវិធី។

ស្ថាបត្យកម្មបង្ហាញពីរបៀបដែលកាំរស្មីឡាស៊ែរដែលមានប្រភពមកពី VCSEL និងបានកែប្រែដោយសមាសធាតុអុបទិក ធ្វើដំណើរឆ្លងកាត់លំហ ឆ្លុះបញ្ជាំងពីវត្ថុមួយ ហើយត្រឡប់ទៅអ្នកទទួលវិញ។ ការគណនាពេលវេលា lapse នៅក្នុងដំណើរការនេះបង្ហាញពីចម្ងាយ ឬព័ត៌មានជម្រៅ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ស្ថាបត្យកម្មនេះមិនគ្របដណ្តប់ផ្លូវសំលេងរំខាន ដូចជាសំលេងរំខានដែលបណ្តាលមកពីពន្លឺព្រះអាទិត្យ ឬសំលេងរំខានច្រើនផ្លូវពីការឆ្លុះបញ្ចាំង ដែលត្រូវបានពិភាក្សានៅពេលក្រោយនៅក្នុងស៊េរី។

ចំណាត់ថ្នាក់នៃប្រព័ន្ធ TOF

ប្រព័ន្ធ TOF ត្រូវបានចាត់ថ្នាក់ជាចម្បងដោយបច្ចេកទេសវាស់ចម្ងាយរបស់ពួកគេ៖ ដោយផ្ទាល់ TOF (dTOF) និង TOF ដោយប្រយោល (iTOF) ដែលនីមួយៗមានផ្នែករឹង និងវិធីសាស្ត្រដោះស្រាយដោយឡែកពីគ្នា។ ស៊េរីដំបូងរៀបរាប់ពីគោលការណ៍របស់ពួកគេ មុននឹងចូលទៅក្នុងការវិភាគប្រៀបធៀបនៃគុណសម្បត្តិ បញ្ហាប្រឈម និងប៉ារ៉ាម៉ែត្រប្រព័ន្ធរបស់ពួកគេ។

ទោះបីជាគោលការណ៍ហាក់ដូចជាសាមញ្ញនៃ TOF - បញ្ចេញជីពចរពន្លឺ និងរកឃើញការត្រឡប់មកវិញរបស់វាដើម្បីគណនាចម្ងាយ - ភាពស្មុគស្មាញគឺស្ថិតនៅក្នុងភាពខុសគ្នានៃពន្លឺត្រឡប់ពីពន្លឺជុំវិញ។ នេះត្រូវបានដោះស្រាយដោយការបញ្ចេញពន្លឺគ្រប់គ្រាន់ ដើម្បីសម្រេចបាននូវសមាមាត្រសញ្ញា-សំឡេងរំខានខ្ពស់ និងជ្រើសរើសប្រវែងរលកសមស្រប ដើម្បីកាត់បន្ថយការជ្រៀតជ្រែកពន្លឺបរិស្ថាន។ វិធីសាស្រ្តមួយទៀតគឺការអ៊ិនកូដពន្លឺដែលបញ្ចេញ ដើម្បីធ្វើឱ្យវាអាចសម្គាល់បាននៅពេលត្រឡប់មកវិញ ស្រដៀងទៅនឹងសញ្ញា SOS ជាមួយនឹងពិល។

ស៊េរីបន្តដើម្បីប្រៀបធៀប dTOF និង iTOF ដោយពិភាក្សាអំពីភាពខុសគ្នា គុណសម្បត្តិ និងបញ្ហាប្រឈមរបស់ពួកគេយ៉ាងលម្អិត និងចាត់ថ្នាក់ប្រព័ន្ធ TOF បន្ថែមទៀតដោយផ្អែកលើភាពស្មុគស្មាញនៃព័ត៌មានដែលពួកគេផ្តល់ ចាប់ពី 1D TOF ដល់ 3D TOF ។

dTOF

Direct TOF វាស់ពេលវេលាហោះហើររបស់ photon ដោយផ្ទាល់។ សមាសធាតុសំខាន់របស់វា ឌីយ៉ូដតែមួយ Photon Avalanche Diode (SPAD) មានភាពរសើបគ្រប់គ្រាន់ក្នុងការរកឃើញហ្វូតុងតែមួយ។ dTOF ប្រើប្រាស់ Time Correlated Single Photon Counting (TCSPC) ដើម្បីវាស់ពេលវេលានៃការមកដល់របស់ photon ដោយបង្កើតអ៊ីស្តូក្រាមដើម្បីកាត់ចេញនូវចម្ងាយដែលទំនងបំផុតដោយផ្អែកលើប្រេកង់ខ្ពស់បំផុតនៃភាពខុសគ្នានៃពេលវេលាជាក់លាក់មួយ។

iTOF

TOF ដោយប្រយោលគណនាពេលវេលាហោះហើរដោយផ្អែកលើភាពខុសគ្នាដំណាក់កាលរវាងទម្រង់រលកដែលបញ្ចេញ និងទទួល ដែលជាទូទៅប្រើរលកបន្ត ឬសញ្ញាម៉ូឌុលជីពចរ។ iTOF អាចប្រើស្ថាបត្យកម្មឧបករណ៍ចាប់សញ្ញារូបភាពស្តង់ដារ ដោយវាស់កម្រិតពន្លឺតាមពេលវេលា។

iTOF ត្រូវបានបែងចែកទៅជាម៉ូឌុលរលកបន្ត (CW-iTOF) និងម៉ូឌុលជីពចរ (Pulsed-iTOF) ។ CW-iTOF វាស់ការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលរវាងរលក sinusoidal ដែលបញ្ចេញ និងទទួល ខណៈពេលដែល Pulsed-iTOF គណនាការផ្លាស់ប្តូរដំណាក់កាលដោយប្រើរលកសញ្ញាការ៉េ។

ការអានបន្ថែម៖

វិគីភីឌា។ (ន.) ពេលវេលាហោះហើរ។ បានយកមកវិញពីhttps://en.wikipedia.org/wiki/Time_of_flight
ក្រុមហ៊ុន Sony Semiconductor Solutions Group ។ (ន.) ToF (ពេលវេលានៃការហោះហើរ) | បច្ចេកវិទ្យាទូទៅនៃឧបករណ៍ចាប់សញ្ញារូបភាព។ បានយកមកវិញពីhttps://www.sony-semicon.com/en/technologies/tof
ក្រុមហ៊ុន Microsoft ។ (ឆ្នាំ 2021 ថ្ងៃទី 4 ខែកុម្ភៈ) ។ ការណែនាំអំពី Microsoft Time Of Flight (ToF) - Azure Depth Platform ។ បានយកមកវិញពីhttps://devblogs.microsoft.com/azure-depth-platform/intro-to-microsoft-time-of-flight-tof
ESCATEC ។ (ឆ្នាំ 2023 ថ្ងៃទី 2 ខែមីនា) ។ ឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាពេលវេលាហោះហើរ (TOF)៖ ទិដ្ឋភាពរួម និងកម្មវិធីប្រើប្រាស់។ បានយកមកវិញពីhttps://www.escatec.com/news/time-of-flight-tof-sensors-an-in-depth-overview-and-applications

ពីគេហទំព័រhttps://faster-than-light.net/TOFSystem_C1/

ដោយអ្នកនិពន្ធ: Chao Guang

ការបដិសេធ៖

យើងសូមប្រកាសថា រូបភាពមួយចំនួនដែលបង្ហាញនៅលើគេហទំព័ររបស់យើងត្រូវបានប្រមូលពីអ៊ីនធឺណិត និងវិគីភីឌា ក្នុងគោលបំណងលើកកម្ពស់ការអប់រំ និងការចែករំលែកព័ត៌មាន។ យើងគោរពសិទ្ធិកម្មសិទ្ធិបញ្ញារបស់អ្នកបង្កើតទាំងអស់។ ការប្រើប្រាស់រូបភាពទាំងនេះមិនមានគោលបំណងដើម្បីផលប្រយោជន៍ពាណិជ្ជកម្មទេ។

ប្រសិនបើអ្នកជឿថាមាតិកាណាមួយដែលបានប្រើបំពានលើការរក្សាសិទ្ធិរបស់អ្នក សូមទាក់ទងមកយើងខ្ញុំ។ យើងមានឆន្ទៈច្រើនជាងក្នុងការចាត់វិធានការសមស្រប រួមទាំងការលុបរូបភាព ឬការផ្តល់គុណលក្ខណៈត្រឹមត្រូវ ដើម្បីធានាឱ្យបាននូវការអនុលោមតាមច្បាប់ និងបទប្បញ្ញត្តិកម្មសិទ្ធិបញ្ញា។ គោលដៅរបស់យើងគឺដើម្បីរក្សាវេទិកាដែលសម្បូរទៅដោយខ្លឹមសារ យុត្តិធម៌ និងគោរពសិទ្ធិកម្មសិទ្ធិបញ្ញារបស់អ្នកដទៃ។

សូមទាក់ទងមកយើងខ្ញុំតាមអាសយដ្ឋានអ៊ីមែលខាងក្រោម៖sales@lumispot.cn. យើងប្តេជ្ញាចាត់វិធានការភ្លាមៗនៅពេលទទួលបានការជូនដំណឹងណាមួយ និងធានានូវកិច្ចសហប្រតិបត្តិការ 100% ក្នុងការដោះស្រាយបញ្ហាទាំងនោះ។