TOF (پرواز جو وقت) سسٽم جو بنيادي اصول ۽ ايپليڪيشن

اسان جي سوشل ميڊيا تي رڪنيت حاصل ڪريو فوري پوسٽ لاء

هن سيريز جو مقصد پڙهندڙن کي ٽائم آف فلائيٽ (TOF) سسٽم جي گهرائي ۽ ترقي پسند ڄاڻ مهيا ڪرڻ آهي. مواد ۾ TOF سسٽم جو هڪ جامع جائزو شامل آهي، جنهن ۾ اڻ سڌي طرح TOF (iTOF) ۽ سڌي TOF (dTOF) ٻنهي جي تفصيلي وضاحت شامل آهي. اهي حصا سسٽم پيٽرولر، انهن جي فائدن ۽ نقصانن، ۽ مختلف الگورتھم ۾ شامل آهن. آرٽيڪل پڻ TOF سسٽم جي مختلف حصن کي ڳولي ٿو، جهڙوڪ عمودي ڪيفيت سرفيس ايميٽنگ ليزر (VCSELs)، ٽرانسميشن ۽ استقبال لينس، وصول ڪندڙ سينسرز جهڙوڪ CIS، APD، SPAD، SiPM، ۽ ڊرائيور سرڪٽس جهڙوڪ ASICs.

TOF جو تعارف (پرواز جو وقت)

 

بنيادي اصول

TOF، اڏام جي وقت لاءِ بيٺو، هڪ طريقو آهي جيڪو فاصلي کي ماپڻ لاءِ استعمال ڪيو ويندو آهي وقت جي حساب سان جيڪو روشنيءَ کي ڪنهن وچولي ۾ هڪ خاص فاصلي تي سفر ڪرڻ ۾ لڳندو آهي. هي اصول بنيادي طور تي نظرياتي TOF منظرنامي ۾ لاڳو ٿئي ٿو ۽ نسبتا سڌو آهي. پروسيس ۾ شامل آهي هڪ روشني جو ذريعو جيڪو روشني جي شعاع کي خارج ڪري ٿو، اخراج جو وقت رڪارڊ ڪيو ويو آهي. اها روشني وري هڪ ٽارگيٽ کي ظاهر ڪري ٿي، وصول ڪندڙ طرفان قبضو ڪيو ويندو آهي، ۽ استقبال جو وقت نوٽ ڪيو ويندو آهي. انهن وقتن ۾ فرق، ٽ جي طور تي ظاهر ڪيو ويو آهي، فاصلو طئي ڪري ٿو (d = روشني جي رفتار (c) × t / 2).

 

TOF ڪم ڪندڙ اصول

ToF سينسر جا قسم

ToF سينسر جا ٻه پرائمري قسم آهن: آپٽيڪل ۽ برقي مقناطيسي. آپٽيڪل ToF سينسر، جيڪي وڌيڪ عام آهن، استعمال ڪندا آهن هلڪي دال، عام طور تي انفراريڊ رينج ۾، فاصلي جي ماپ لاءِ. اهي نبضون سينسر مان نڪرنديون آهن، ڪنهن شئي کي عڪاسي ڪنديون آهن، ۽ سينسر ڏانهن موٽنديون آهن، جتي سفر جو وقت ماپيو ويندو آهي ۽ فاصلي کي ڳڻڻ لاءِ استعمال ٿيندو آهي. ان جي ابتڙ، برقياتي مقناطيسي ToF سينسر استعمال ڪن ٿا برقي مقناطيسي لهرن، جهڙوڪ رادار يا ليڊر، فاصلي کي ماپڻ لاء. اهي ساڳيا اصول تي هلن ٿا پر ان لاءِ مختلف ميڊيم استعمال ڪن ٿافاصلي جي ماپ.

TOF ايپليڪيشن

ToF سينسر جون ايپليڪيشنون

ToF سينسر ورسٽائل آهن ۽ مختلف شعبن ۾ ضم ڪيا ويا آهن:

روبوٽڪس:استعمال ٿيل رڪاوٽون ڳولڻ ۽ نيويگيشن لاء. مثال طور، روبوٽس جهڙوڪ Roomba ۽ Boston Dynamics' Atlas استعمال ڪن ٿا ToF ڊيپٿ ڪيمرا انهن جي ماحول جي نقشي سازي ۽ منصوبابندي جي تحريڪن لاءِ.

سيڪيورٽي سسٽم:عام طور تي موشن سينسر ۾ مداخلت ڪندڙن کي ڳولڻ، الارم کي متحرڪ ڪرڻ، يا ڪئميرا سسٽم کي چالو ڪرڻ لاء.

گاڏين جي صنعت:شامل ڪيو ويو ڊرائيور-اسسٽسٽ سسٽم لاءِ اناپيٽيو کروز ڪنٽرول ۽ ٽڪراءَ کان بچڻ لاءِ، نئين گاڏين جي ماڊلز ۾ وڌ کان وڌ عام ٿي رهيو آهي.

ميڊيڪل فيلڊ: غير ناگوار تصويرن ۽ تشخيص ۾ ملازمت، جهڙوڪ آپٽيڪل ڪوهرنس ٽوموگرافي (OCT)، اعلي ريزوليوشن ٽشو تصويرون ٺاهڻ.

صارفين جي اليڪٽرانڪس: سمارٽ فونز، ٽيبليٽز ۽ ليپ ٽاپن ۾ ضم ٿيل خاصيتون جھڙوڪ چهري جي سڃاڻپ، بايوميٽرڪ تصديق، ۽ اشارو جي سڃاڻپ.

ڊرون:استعمال ٿيل نيويگيشن، ٽڪر کان بچڻ، ۽ رازداري ۽ هوائي جهازن جي خدشات کي حل ڪرڻ ۾

TOF سسٽم آرڪيٽيڪچر

TOF سسٽم جي جوڙجڪ

هڪ عام TOF سسٽم ڪيترن ئي اهم حصن تي مشتمل آهي فاصلي جي ماپ کي حاصل ڪرڻ لاءِ جيئن بيان ڪيو ويو آهي:

· ٽرانسميٽر (Tx):ھن ۾ ھڪڙو ليزر لائيٽ جو ذريعو شامل آھي، خاص طور تي aVCSEL، ليزر کي هلائڻ لاءِ ڊرائيور سرڪٽ ASIC، ۽ بيم ڪنٽرول لاءِ آپٽيڪل اجزاء جهڙوڪ ڪليميٽنگ لينس يا مختلف آپٽيڪل عناصر، ۽ فلٽر.
· وصول ڪندڙ (Rx):هي لينس ۽ فلٽرز تي مشتمل آهي وصول ڪرڻ واري آخر ۾، سينسرز جهڙوڪ CIS، SPAD، يا SiPM TOF سسٽم تي منحصر آهي، ۽ وصول ڪندڙ چپ مان ڊيٽا جي وڏي مقدار جي پروسيسنگ لاءِ هڪ تصويري سگنل پروسيسر (ISP).
·طاقت جو انتظام:مستحڪم انتظامVCSELs لاءِ موجوده ڪنٽرول ۽ SPADs لاءِ اعليٰ وولٽيج انتهائي اهم آهي، مضبوط پاور مئنيجمينٽ جي ضرورت آهي.
· سافٽ ويئر پرت:ھن ۾ شامل آھي firmware، SDK، OS، ۽ ايپليڪيشن پرت.

آرڪيٽيڪچر ڏيکاري ٿو ته ڪيئن هڪ ليزر بيم، VCSEL مان نڪرندڙ ۽ نظريي جي اجزاء ذريعي تبديل ٿيل، خلا جي ذريعي سفر ڪري ٿو، هڪ اعتراض کي ظاهر ڪري ٿو، ۽ وصول ڪندڙ ڏانهن واپس اچي ٿو. هن عمل ۾ وقت گذرڻ جي حساب سان فاصلي يا کوٽائي جي ڄاڻ ظاهر ٿئي ٿي. بهرحال، هي اڏاوت شور جي رستن کي نه ڍڪيندي آهي، جهڙوڪ سج جي روشنيءَ سان پيدا ٿيندڙ شور يا عڪسن مان گھڻا رستا شور، جن تي بعد ۾ سيريز ۾ بحث ڪيو ويندو.

TOF سسٽم جي درجه بندي

TOF سسٽم بنيادي طور تي درجه بندي ڪيا ويا آهن انهن جي فاصلي جي ماپ جي ٽيڪنڪ: سڌي TOF (dTOF) ۽ اڻ سڌي TOF (iTOF)، هر هڪ الڳ هارڊويئر ۽ الگورٿمڪ طريقن سان. سيريز شروعاتي طور تي انهن جي فائدن، چئلينج، ۽ سسٽم جي پيٽرولن جي تقابلي تجزيي ۾ ڊيل ڪرڻ کان پهريان انهن جي اصولن کي بيان ڪري ٿو.

TOF جي بظاهر سادو اصول جي باوجود - روشني جي نبض کي خارج ڪرڻ ۽ فاصلي کي ڳڻڻ لاءِ ان جي واپسي کي ڳولڻ - پيچيدگي واپسي روشني کي محيطي روشني کان مختلف ڪرڻ ۾ آهي. اهو هڪ اعلي سگنل کان شور جي تناسب حاصل ڪرڻ ۽ ماحولياتي روشني جي مداخلت کي گھٽ ڪرڻ لاء مناسب موج جي ڊيگهه کي چونڊڻ لاء ڪافي روشن روشني جي ذريعي خطاب ڪيو ويو آهي. هڪ ٻيو طريقو اهو آهي ته خارج ٿيل روشني کي انڪوڊ ڪيو وڃي ته جيئن ان کي واپسي تي الڳ ڪري سگهجي، جهڙوڪ هڪ ٽارچ سان SOS سگنلز.

اهو سلسلو dTOF ۽ iTOF جو مقابلو ڪرڻ لاءِ اڳتي وڌي ٿو، انهن جي اختلافن، فائدن ۽ چئلينجن تي تفصيل سان بحث ڪري ٿو، ۽ TOF سسٽم کي وڌيڪ درجه بندي ڪري ٿو، جيڪا معلومات جي پيچيدگي جي بنياد تي مهيا ڪري ٿي، 1D TOF کان 3D TOF تائين.

ڊي ٽي او ايف

سڌو TOF سڌو سنئون فوٽوون جي پرواز جي وقت کي ماپ ڪري ٿو. ان جو اهم حصو، سنگل فوٽون ايولانچي ڊيوڊ (SPAD)، ايترو ته حساس آهي جو سنگل فوٽون کي ڳولي سگهي ٿو. dTOF وقت سان لاڳاپيل سنگل فوٽون ڳڻپ (TCSPC) کي استعمال ڪري ٿو فوٽون جي آمد جي وقت کي ماپڻ لاءِ، هڪ هسٽوگرام ٺاهي ٿو تمام گهڻي فاصلي جو اندازو لڳائڻ لاءِ هڪ خاص وقت جي فرق جي تمام گهڻي تعدد جي بنياد تي.

آئي ٽي او ايف

اڻ سڌي طرح TOF حساب ڪري ٿو پرواز جي وقت جي بنياد تي خارج ٿيل ۽ وصول ٿيل موج جي وچ ۾ فرق جي بنياد تي، عام طور تي مسلسل لہر يا نبض ماڊل سگنل استعمال ڪندي. iTOF معياري تصوير سينسر آرڪيٽيڪچر استعمال ڪري سگھن ٿا، وقت سان روشني جي شدت کي ماپڻ.

iTOF وڌيڪ ذيلي تقسيم ڪيو ويو آهي مسلسل موج ماڊليشن (CW-iTOF) ۽ نبض ماڊلشن (Pulsed-iTOF). CW-iTOF خارج ٿيل ۽ وصول ٿيل sinusoidal لهرن جي وچ ۾ مرحلن جي شفٽ کي ماپ ڪري ٿو، جڏهن ته پلسڊ-iTOF چورس موج سگنل استعمال ڪندي مرحلي جي شفٽ کي حساب ڪري ٿو.

 

وڌيڪ پڙهڻ:

  1. وڪيپيڊيا. (nd). پرواز جو وقت. تان ورتلhttps://en.wikipedia.org/wiki/Time_of_flight
  2. سوني Semiconductor حل گروپ. (nd). ToF (پرواز جو وقت) | تصويري سينسر جي عام ٽيڪنالاجي. تان ورتلhttps://www.sony-semicon.com/en/technologies/tof
  3. Microsoft. (2021، فيبروري 4). مائڪروسافٽ ٽائيم آف فلائيٽ (ToF) جو تعارف - Azure Depth پليٽ فارم. تان ورتلhttps://devblogs.microsoft.com/azure-depth-platform/intro-to-microsoft-time-of-flight-tof
  4. ايسڪيٽيڪ. (2023، مارچ 2). اڏام جو وقت (TOF) سينسرز: هڪ اندريون جائزو ۽ ايپليڪيشنون. تان ورتلhttps://www.escatec.com/news/time-of-flight-tof-sensors-an-in-depth-overview-and-applications

ويب پيج تانhttps://faster-than-light.net/TOFSystem_C1/

ليکڪ پاران: چاو گوانگ

 

رد ڪرڻ:

اسان هتي اعلان ڪريون ٿا ته اسان جي ويب سائيٽ تي ڏيکاريل ڪجهه تصويرون انٽرنيٽ ۽ وڪيپيڊيا تان گڏ ڪيون ويون آهن، جن جو مقصد تعليم ۽ معلومات جي حصيداري کي فروغ ڏيڻ آهي. اسان سڀني تخليق ڪندڙن جي دانشورانه ملڪيت جي حقن جو احترام ڪريون ٿا. انهن تصويرن جو استعمال تجارتي فائدو حاصل ڪرڻ جو ارادو نه آهي.

جيڪڏهن توهان يقين ڪيو ٿا ته استعمال ٿيل مواد مان ڪنهن به توهان جي ڪاپي رائيٽ جي ڀڃڪڙي آهي، مهرباني ڪري اسان سان رابطو ڪريو. دانشورانه ملڪيت جي قانونن ۽ ضابطن جي تعميل کي يقيني بڻائڻ لاءِ، اسان تصويرن کي هٽائڻ يا مناسب انتساب مهيا ڪرڻ سميت مناسب قدم کڻڻ لاءِ تيار آهيون. اسان جو مقصد هڪ پليٽ فارم کي برقرار رکڻ آهي جيڪو مواد سان مالا مال، منصفانه، ۽ ٻين جي دانشورانه ملڪيت جي حقن جو احترام ڪري ٿو.

مھرباني ڪري ھيٺ ڏنل اي ميل پتي تي اسان سان رابطو ڪريو:sales@lumispot.cn. اسان ڪنهن به نوٽيفڪيشن حاصل ڪرڻ تي فوري قدم کڻڻ جو عزم ڪريون ٿا ۽ ڪنهن به اهڙي مسئلن کي حل ڪرڻ ۾ 100٪ تعاون جي ضمانت ڏيون ٿا.

لاڳاپيل ليزر ايپليڪيشن
لاڳاپيل مصنوعات

پوسٽ جو وقت: ڊسمبر-18-2023