خەۋەرلەر - TOF (ئۇچۇش ۋاقتى) سىستېمىسىنىڭ ئاساسىي پرىنسىپى ۋە قوللىنىلىشى

تېز يوللانما ئۈچۈن ئىجتىمائىي تاراتقۇلىرىمىزغا مۇشتەرى بولۇڭ

بۇ يۈرۈشلۈك ماقالىلەر ئوقۇرمەنلەرگە ئۇچۇش ۋاقتى (TOF) سىستېمىسىنى چوڭقۇر ۋە تەدرىجىي چۈشىنىش ئىمكانىيىتى بىلەن تەمىنلەشنى مەقسەت قىلىدۇ. بۇ مەزمۇنلار TOF سىستېمىلىرىنىڭ ئومۇميۈزلۈك ئومۇمىي ئەھۋالىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ، بۇنىڭ ئىچىدە ۋاسىتىلىك TOF (iTOF) ۋە بىۋاسىتە TOF (dTOF) نىڭ تەپسىلىي چۈشەندۈرۈشلىرى بار. بۇ بۆلۈملەر سىستېما پارامېتىرلىرى، ئۇلارنىڭ ئەۋزەللىكلىرى ۋە كەمچىلىكلىرى، شۇنداقلا ھەر خىل ئالگورىزىملارنى تەپسىلىي چۈشەندۈرىدۇ. بۇ ماقالىدە يەنە TOF سىستېمىلىرىنىڭ ھەر خىل تەركىبلىرى، مەسىلەن تىك بوشلۇق يۈزە نۇر چىقىرىش لازېرلىرى (VCSELs)، يەتكۈزۈش ۋە قوبۇل قىلىش لىنزىلىرى، CIS، APD، SPAD، SiPM قاتارلىق قوبۇل قىلىش سېنزورلىرى ۋە ASIC قاتارلىق قوزغاتقۇچ توك يوللىرى قاتارلىقلار تەكشۈرۈلىدۇ.

TOF (ئۇچۇش ۋاقتى) غا كىرىش سۆز

ئاساسىي پىرىنسىپلار

TOF، ئۇچۇش ۋاقتىنى بىلدۈرىدۇ، نۇرنىڭ مەلۇم ئارىلىققا ئۆتۈش ۋاقتىنى ھېسابلاش ئارقىلىق ئارىلىقنى ئۆلچەشتە ئىشلىتىلىدىغان بىر ئۇسۇل. بۇ پىرىنسىپ ئاساسلىقى ئوپتىكىلىق TOF سىنارىيەلىرىدە قوللىنىلىدۇ ۋە نىسبەتەن ئاددىي. بۇ جەريان نۇر مەنبەسىنىڭ نۇر نۇرى چىقىرىشىنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ، نۇرنىڭ چىقىش ۋاقتى خاتىرىلىنىدۇ. ئاندىن بۇ نۇر نىشاندىن چاقناپ، قوبۇللىغۇچ تەرىپىدىن تۇتۇلىدۇ ۋە قوبۇل قىلىش ۋاقتى خاتىرىلىنىدۇ. بۇ ۋاقىتلارنىڭ پەرقى، t دەپ بەلگىلىنىدۇ، ئارىلىقنى بەلگىلەيدۇ (d = نۇرنىڭ سۈرئىتى (c) × t / 2).

ToF سېنزورلىرىنىڭ تۈرلىرى

ToF سېنزورلىرىنىڭ ئىككى خىل ئاساسلىق تۈرى بار: ئوپتىكىلىق ۋە ئېلېكترو ماگنىتلىق. كۆپ ئۇچرايدىغان ئوپتىكىلىق ToF سېنزورلىرى ئارىلىقنى ئۆلچەش ئۈچۈن ئادەتتە ئىنفىرا قىزىل نۇر دائىرىسىدىكى نۇر ئىمپۇلسلىرىنى ئىشلىتىدۇ. بۇ ئىمپۇلسلار سېنزوردىن تارقىلىپ، بىر نەرسىدىن چاقناپ، سېنزورغا قايتىپ كېلىدۇ، بۇ يەردە يول يۈرۈش ۋاقتى ئۆلچەنگەن ۋە ئارىلىقنى ھېسابلاشقا ئىشلىتىلىدۇ. ئەكسىچە، ئېلېكترو ماگنىتلىق ToF سېنزورلىرى ئارىلىقنى ئۆلچەش ئۈچۈن رادار ياكى لىدارغا ئوخشاش ئېلېكترو ماگنىت دولقۇنلىرىنى ئىشلىتىدۇ. ئۇلار ئوخشاش پىرىنسىپتا ئىشلەيدۇ، ئەمما باشقا بىر ۋاسىتىنى ئىشلىتىدۇ.ئارىلىق ئۆلچەش.

ToF سېنزورلىرىنىڭ قوللىنىلىشى

ToF سېنزورلىرى كۆپ ئىقتىدارلىق بولۇپ، ھەر خىل ساھەلەرگە بىرلەشتۈرۈلگەن:

روبوت تېخنىكىسى:توسالغۇلارنى بايقاش ۋە يول باشلاش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ. مەسىلەن، Roomba ۋە Boston Dynamics نىڭ Atlas قاتارلىق روبوتلىرى ئەتراپىدىكى مۇھىتنى خەرىتىلەش ۋە ھەرىكەتلەرنى پىلانلاش ئۈچۈن ToF چوڭقۇرلۇق كامېرالىرىنى ئىشلىتىدۇ.

بىخەتەرلىك سىستېمىلىرى:تاجاۋۇزچىلارنى بايقاش، سىگنال بېرىش ياكى كامېرا سىستېمىسىنى قوزغىتىش ئۈچۈن ھەرىكەت سېنزورلىرىدا كۆپ ئۇچرايدۇ.

ئاپتوموبىل سانائىتى:ماسلىشىشچان سۈرئەت كونترول قىلىش ۋە سوقۇلۇشتىن ساقلىنىش ئۈچۈن شوپۇر ياردەمچى سىستېمىلىرىغا كىرگۈزۈلگەن بولۇپ، يېڭى ماشىنا مودېللىرىدا بارغانسېرى كۆپ قوللىنىلىۋاتىدۇ.

تېببىي ساھەئوپتىكىلىق ماسلىشىشچانلىق توموگرافىيەسى (OCT) قاتارلىق تاجاۋۇزسىز رەسىم ۋە دىئاگنوز قويۇشتا ئىشلىتىلىدۇ، بۇ ئارقىلىق يۇقىرى ئېنىقلىقتىكى توقۇلما رەسىملىرىنى ھاسىل قىلىدۇ.

ئىستېمال ئېلېكترون مەھسۇلاتلىرىچىراي تونۇش، بىئومېتىرىك دەلىللەش ۋە قول ئىشارىسى تونۇش قاتارلىق ئىقتىدارلار ئۈچۈن ئەقلىي تېلېفون، تاختا كومپيۇتېر ۋە نۆۋتبۇكلارغا بىرلەشتۈرۈلگەن.

ئۇچقۇچىسىز ئايروپىلانلار:يول باشلاش، سوقۇلۇشتىن ساقلىنىش، شەخسىي مەخپىيەتلىك ۋە ئاۋىئاتسىيە مەسىلىلىرىنى ھەل قىلىشتا ئىشلىتىلىدۇ

TOF سىستېما ئارخىتېكتۇرىسى

ئادەتتىكى TOF سىستېمىسى ئارىلىقنى ئۆلچەش ئۈچۈن بىر قانچە مۇھىم تەركىبلەردىن تەركىب تاپقان بولۇپ، چۈشەندۈرۈلگەندەك:

· يەتكۈزگۈچ (Tx):بۇنىڭ ئىچىدە ئاساسلىقى لازېر نۇر مەنبەسى بارVCSEL، لازېرنى ھەيدەيدىغان ASIC قوزغاتقۇچ توك يولى، ۋە كوللىماتسىيە لىنزىلىرى ياكى دىفراكسىيەلىك ئوپتىكىلىق ئېلېمېنتلار قاتارلىق نۇرنى كونترول قىلىش ئۈچۈن ئوپتىكىلىق زاپچاسلار ۋە سۈزگۈچلەر.
· قوبۇللىغۇچ (Rx):بۇ قوبۇل قىلىش ئۇچىدىكى لىنزا ۋە سۈزگۈچلەر، TOF سىستېمىسىغا ئاساسەن CIS، SPAD ياكى SiPM قاتارلىق سېنزورلار ۋە قوبۇللىغۇچ چىپىدىن كۆپ مىقداردىكى سانلىق مەلۇماتلارنى بىر تەرەپ قىلىدىغان رەسىم سىگنالى بىر تەرەپ قىلغۇچ (ISP) دىن تەركىب تاپىدۇ.
·توك باشقۇرۇش:مۇقىم باشقۇرۇشVCSEL لار ئۈچۈن توكنى كونترول قىلىش ۋە SPAD لار ئۈچۈن يۇقىرى توك بېسىمىنى كونترول قىلىش ئىنتايىن مۇھىم بولۇپ، كۈچلۈك توك باشقۇرۇشنى تەلەپ قىلىدۇ.
· يۇمشاق دېتال قەۋىتى:بۇنىڭ ئىچىگە مىكرو سوپېل دېتال، SDK، OS ۋە قوللىنىشچان پروگرامما قەۋىتى كىرىدۇ.

بۇ ئارخىتېكتۇرا VCSEL دىن كېلىپ چىققان ۋە ئوپتىكىلىق زاپچاسلار تەرىپىدىن ئۆزگەرتىلگەن لازېر نۇرىنىڭ بوشلۇقتا قانداق يۆتكىلىپ، بىر جىسىمدىن قانداق ئەكس ئېتىپ، قوبۇللىغۇچقا قانداق قايتىپ كېلىدىغانلىقىنى كۆرسىتىپ بېرىدۇ. بۇ جەرياندىكى ۋاقىت ئارىلىقى ھېسابلاش ئارىلىق ياكى چوڭقۇرلۇق ئۇچۇرلىرىنى ئاشكارىلايدۇ. قانداقلا بولمىسۇن، بۇ ئارخىتېكتۇرا كېيىنكى يۈرۈشلۈك ماقالىلەردە مۇھاكىمە قىلىنىدىغان قۇياش نۇرى كەلتۈرۈپ چىقارغان شاۋقۇن ياكى كۆپ يوللۇق ئەكس ئېتىلىش شاۋقۇنى قاتارلىق شاۋقۇن يوللىرىنى ئۆز ئىچىگە ئالمايدۇ.

TOF سىستېمىلىرىنىڭ تۈرگە ئايرىلىشى

TOF سىستېمىلىرى ئاساسلىقى ئارىلىق ئۆلچەش تېخنىكىسى بويىچە تۈرگە ئايرىلىدۇ: بىۋاسىتە TOF (dTOF) ۋە ۋاسىتىلىك TOF (iTOF)، ھەر بىرىنىڭ ئۆزىگە خاس ئۈسكۈنە ۋە ئالگورىزىم ئۇسۇللىرى بار. بۇ يۈرۈشلۈك ماقالىلەردە دەسلەپتە ئۇلارنىڭ پىرىنسىپلىرى بايان قىلىنىدۇ، ئاندىن ئۇلارنىڭ ئەۋزەللىكلىرى، قىيىنچىلىقلىرى ۋە سىستېما پارامېتىرلىرىنىڭ سېلىشتۇرما تەھلىلى ئېلىپ بېرىلىدۇ.

TOF نىڭ ئاددىي پرىنسىپى بولسىمۇ - نۇر ئىمپۇلسىنى چىقىرىپ، ئۇنىڭ قايتىشىنى بايقاپ ئارىلىقنى ھېسابلاش - ئەمما مۇرەككەپلىك قايتىپ كېلىۋاتقان نۇرنى ئەتراپتىكى نۇردىن پەرقلەندۈرۈشتە. بۇ مەسىلىنى يۇقىرى سىگنال-شاۋقۇن نىسبىتىگە يېتىش ئۈچۈن يېتەرلىك پارلاق نۇر تارقىتىش ۋە مۇھىت نۇرىنىڭ ئارىلىشىشىنى ئەڭ تۆۋەن چەككە چۈشۈرۈش ئۈچۈن مۇۋاپىق دولقۇن ئۇزۇنلۇقىنى تاللاش ئارقىلىق ھەل قىلغىلى بولىدۇ. يەنە بىر ئۇسۇل، چىراغ بىلەن SOS سىگنالىغا ئوخشاش، قايتىپ كەلگەندە چىققان نۇرنى پەرقلەندۈرگىلى بولىدىغان قىلىپ كودلاش.

بۇ يۈرۈشلۈك ماقالىلەر dTOF بىلەن iTOF نى سېلىشتۇرۇشنى داۋاملاشتۇرۇپ، ئۇلارنىڭ پەرقى، ئەۋزەللىكى ۋە قىيىنچىلىقلىرىنى تەپسىلىي مۇھاكىمە قىلىدۇ، ھەمدە TOF سىستېمىلىرىنى ئۇلار تەمىنلىگەن ئۇچۇرلارنىڭ مۇرەككەپلىكىگە ئاساسەن 1D TOF دىن 3D TOF غىچە بولغان تۈرلەرگە ئايرىيدۇ.

dTOF

بىۋاسىتە TOF فوتوننىڭ ئۇچۇش ۋاقتىنى بىۋاسىتە ئۆلچەيدۇ. ئۇنىڭ ئاساسلىق تەركىبىي قىسمى بولغان يەككە فوتون قار كۆچۈش دىئودى (SPAD) يەككە فوتونلارنى بايقىيالايدىغان دەرىجىدە سەزگۈر. dTOF فوتوننىڭ كېلىش ۋاقتىنى ئۆلچەش ئۈچۈن ۋاقىتقا مۇناسىۋەتلىك يەككە فوتون سانىش (TCSPC) نى ئىشلىتىدۇ، مەلۇم ۋاقىت پەرقىنىڭ ئەڭ يۇقىرى چاستوتىسىغا ئاساسەن ئەڭ ئېھتىماللىق ئارىلىقنى چىقىرىش ئۈچۈن گىستوگرامما ياسايدۇ.

iTOF

ۋاسىتىلىك TOF ئۇچۇش ۋاقتىنى تارقىتىلغان ۋە قوبۇل قىلىنغان دولقۇن شەكلى ئوتتۇرىسىدىكى باسقۇچ پەرقىگە ئاساسەن ھېسابلايدۇ، ئادەتتە ئۈزلۈكسىز دولقۇن ياكى ئىمپۇلس مودۇلياتسىيە سىگناللىرىنى ئىشلىتىدۇ. iTOF ئۆلچەملىك رەسىم سېنزورى قۇرۇلمىسىنى ئىشلىتىپ، ۋاقىتنىڭ ئۆتۈشىگە ئەگىشىپ نۇرنىڭ كۈچلۈكلۈكىنى ئۆلچەيدۇ.

iTOF يەنە ئۈزلۈكسىز دولقۇن مودۇلياتسىيەسى (CW-iTOF) ۋە ئىمپۇلس مودۇلياتسىيەسى (Pulsed-iTOF) دەپ ئايرىلىدۇ. CW-iTOF تارقىتىلغان ۋە قوبۇل قىلىنغان سىنۇس دولقۇنلىرى ئوتتۇرىسىدىكى باسقۇچ يۆتكىلىشىنى ئۆلچەيدۇ، پۇلسلانغان-iTOF بولسا كۋادرات دولقۇن سىگنالى ئارقىلىق باسقۇچ يۆتكىلىشىنى ھېسابلايدۇ.

كېيىنكى ئوقۇش:

ۋىكىپېدىيە. (nd). ئۇچۇش ۋاقتى. دىن ئېلىندىhttps://en.wikipedia.org/wiki/Time_of_flight
Sony يېرىم ئۆتكۈزگۈچ چارىلىرى گۇرۇپپىسى. (nd). ToF (ئۇچۇش ۋاقتى) | رەسىم سېنزورلىرىنىڭ ئورتاق تېخنىكىسى. ئېلىندى.https://www.sony-semicon.com/en/technologies/tof
مىكروسوفت. (2021-يىلى، 4-فېۋرال). مىكروسوفتنىڭ ئۇچۇش ۋاقتى (ToF) غا كىرىش سۆز - Azure Depth Platform. دىن ئېلىندى.https://devblogs.microsoft.com/azure-depth-platform/intro-to-microsoft-time-of-flight-tof
ESCATEC. (2023-يىلى، 2-مارت). ئۇچۇش ۋاقتى (TOF) سېنزورلىرى: چوڭقۇر ئومۇمىي ئەھۋال ۋە قوللىنىشچانلىقى. ئېلىندى.https://www.escatec.com/news/time-of-flight-tof-sensors-an-in-depth-overview-and-applications

تور بېتىدىنhttps://faster-than-light.net/TOFSystem_C1/

ئاپتور: چاۋ گۇاڭ

ئەسكەرتىش:

بىز بۇ يەردە تور بېتىمىزدە كۆرسىتىلگەن بەزى رەسىملەرنىڭ مائارىپ ۋە ئۇچۇر ئورتاقلىشىشنى ئىلگىرى سۈرۈش مەقسىتىدە ئىنتېرنېت ۋە ۋىكىپېدىيەدىن توپلانغانلىقىنى جاكارلايمىز. بىز بارلىق ئىجادكارلارنىڭ ئەقلىي مۈلۈك ھوقۇقىغا ھۆرمەت قىلىمىز. بۇ رەسىملەرنى ئىشلىتىش سودا مەقسىتىدە ئىشلىتىلمەيدۇ.

ئەگەر ئىشلىتىلگەن مەزمۇنلارنىڭ ھەر قانداق بىرى سىزنىڭ نەشر ھوقۇقىڭىزغا دەخلى-تەرۇز قىلىدۇ دەپ قارىسىڭىز، بىز بىلەن ئالاقىلىشىڭ. بىز ئەقلىي مۈلۈك قانۇن-تۈزۈملىرىگە رىئايە قىلىشنى كاپالەتلەندۈرۈش ئۈچۈن، رەسىملەرنى ئۆچۈرۈش ياكى مۇۋاپىق مەنبە كۆرسىتىش قاتارلىق مۇۋاپىق تەدبىرلەرنى قوللىنىشقا تەييار. بىزنىڭ مەقسىتىمىز مەزمۇنى مول، ئادىل ۋە باشقىلارنىڭ ئەقلىي مۈلۈك ھوقۇقىغا ھۆرمەت قىلىدىغان سۇپا قۇرۇش.

تۆۋەندىكى ئېلخەت ئادرېسى ئارقىلىق بىز بىلەن ئالاقىلىشىڭ:sales@lumispot.cnبىز ھەر قانداق ئۇقتۇرۇشنى تاپشۇرۇۋالغاندىن كېيىن دەرھال ھەرىكەت قوللىنىشقا ۋەدە بېرىمىز ۋە بۇ خىل مەسىلىلەرنى ھەل قىلىشتا %100 ھەمكارلىشىشقا كاپالەتلىك قىلىمىز.