తక్షణ పోస్ట్ కోసం మా సోషల్ మీడియాకు సభ్యత్వాన్ని పొందండి
ఈ సిరీస్ పాఠకులకు టైమ్ ఆఫ్ ఫ్లైట్ (TOF) సిస్టమ్‌పై లోతైన మరియు ప్రగతిశీల అవగాహనను అందించడం లక్ష్యంగా పెట్టుకుంది. కంటెంట్ పరోక్ష TOF (iTOF) మరియు ప్రత్యక్ష TOF (dTOF) రెండింటి యొక్క వివరణాత్మక వివరణలతో సహా TOF సిస్టమ్‌ల యొక్క సమగ్ర అవలోకనాన్ని కవర్ చేస్తుంది. ఈ విభాగాలు సిస్టమ్ పారామితులు, వాటి ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు మరియు వివిధ అల్గారిథమ్‌లను పరిశీలిస్తాయి. వర్టికల్ కేవిటీ సర్ఫేస్ ఎమిటింగ్ లేజర్‌లు (VCSELలు), ట్రాన్స్‌మిషన్ మరియు రిసెప్షన్ లెన్స్‌లు, CIS, APD, SPAD, SiPM వంటి రిసీవ్ సెన్సార్లు మరియు ASICల వంటి డ్రైవర్ సర్క్యూట్‌లు వంటి TOF సిస్టమ్‌ల యొక్క విభిన్న భాగాలను కూడా వ్యాసం విశ్లేషిస్తుంది.
TOF (విమాన సమయం)కి పరిచయం
ప్రాథమిక సూత్రాలు
TOF, టైం ఆఫ్ ఫ్లైట్ కోసం నిలబడి, కాంతి ఒక మాధ్యమంలో కొంత దూరం ప్రయాణించడానికి పట్టే సమయాన్ని లెక్కించడం ద్వారా దూరాన్ని కొలవడానికి ఉపయోగించే ఒక పద్ధతి. ఈ సూత్రం ప్రధానంగా ఆప్టికల్ TOF దృశ్యాలలో వర్తించబడుతుంది మరియు సాపేక్షంగా సూటిగా ఉంటుంది. ఈ ప్రక్రియలో కాంతి పుంజాన్ని విడుదల చేసే కాంతి మూలం ఉంటుంది, దానితో పాటు ఉద్గార సమయం నమోదు చేయబడుతుంది. ఈ కాంతి లక్ష్యాన్ని ప్రతిబింబిస్తుంది, రిసీవర్ ద్వారా సంగ్రహించబడుతుంది మరియు రిసెప్షన్ సమయం గుర్తించబడుతుంది. ఈ సమయాలలో తేడా, t గా సూచించబడుతుంది, దూరాన్ని నిర్ణయిస్తుంది (d = కాంతి వేగం (c) × t / 2).
ToF సెన్సార్ల రకాలు
ToF సెన్సార్లలో రెండు ప్రాథమిక రకాలు ఉన్నాయి: ఆప్టికల్ మరియు విద్యుదయస్కాంత. చాలా సాధారణమైన ఆప్టికల్ ToF సెన్సార్లు దూరాన్ని కొలవడం కోసం సాధారణంగా ఇన్‌ఫ్రారెడ్ శ్రేణిలో కాంతి పల్స్‌లను ఉపయోగించుకుంటాయి. ఈ పప్పులు సెన్సార్ నుండి విడుదలవుతాయి, ఒక వస్తువును ప్రతిబింబిస్తాయి మరియు సెన్సార్‌కి తిరిగి వస్తాయి, ఇక్కడ ప్రయాణ సమయాన్ని కొలుస్తారు మరియు దూరాన్ని లెక్కించడానికి ఉపయోగిస్తారు. దీనికి విరుద్ధంగా, విద్యుదయస్కాంత ToF సెన్సార్లు దూరాన్ని కొలవడానికి రాడార్ లేదా లిడార్ వంటి విద్యుదయస్కాంత తరంగాలను ఉపయోగిస్తాయి. అవి ఒకే విధమైన సూత్రంపై పనిచేస్తాయి కానీ వేరే మాధ్యమాన్ని ఉపయోగిస్తాయిదూరం కొలత.
ToF సెన్సార్ల అప్లికేషన్లు
ToF సెన్సార్లు బహుముఖమైనవి మరియు వివిధ రంగాలలో విలీనం చేయబడ్డాయి:
రోబోటిక్స్:అడ్డంకి గుర్తింపు మరియు నావిగేషన్ కోసం ఉపయోగించబడుతుంది. ఉదాహరణకు, రూంబా మరియు బోస్టన్ డైనమిక్స్ యొక్క అట్లాస్ వంటి రోబోలు తమ పరిసరాలను మ్యాపింగ్ చేయడానికి మరియు కదలికలను ప్లాన్ చేయడానికి ToF డెప్త్ కెమెరాలను ఉపయోగిస్తాయి.
భద్రతా వ్యవస్థలు:చొరబాటుదారులను గుర్తించడం, అలారాలను ప్రేరేపించడం లేదా కెమెరా సిస్టమ్‌లను యాక్టివేట్ చేయడం కోసం మోషన్ సెన్సార్లలో సాధారణం.
ఆటోమోటివ్ పరిశ్రమ:అడాప్టివ్ క్రూయిజ్ కంట్రోల్ మరియు తాకిడి ఎగవేత కోసం డ్రైవర్-సహాయక వ్యవస్థలలో చేర్చబడింది, కొత్త వాహన నమూనాలలో ఎక్కువగా ప్రబలంగా మారింది.
మెడికల్ ఫీల్డ్: అధిక-రిజల్యూషన్ కణజాల చిత్రాలను ఉత్పత్తి చేసే ఆప్టికల్ కోహెరెన్స్ టోమోగ్రఫీ (OCT) వంటి నాన్-ఇన్వాసివ్ ఇమేజింగ్ మరియు డయాగ్నస్టిక్స్‌లో పని చేస్తారు.
కన్స్యూమర్ ఎలక్ట్రానిక్స్: ముఖ గుర్తింపు, బయోమెట్రిక్ ప్రమాణీకరణ మరియు సంజ్ఞ గుర్తింపు వంటి ఫీచర్‌ల కోసం స్మార్ట్‌ఫోన్‌లు, టాబ్లెట్‌లు మరియు ల్యాప్‌టాప్‌లలో విలీనం చేయబడింది.
డ్రోన్లు:నావిగేషన్, తాకిడి ఎగవేత మరియు గోప్యత మరియు విమానయాన సమస్యలను పరిష్కరించడంలో ఉపయోగించబడుతుంది
TOF సిస్టమ్ ఆర్కిటెక్చర్
ఒక సాధారణ TOF వ్యవస్థ వివరించిన విధంగా దూర కొలతను సాధించడానికి అనేక కీలక భాగాలను కలిగి ఉంటుంది:
· ట్రాన్స్మిటర్ (Tx):ఇది లేజర్ కాంతి మూలాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ప్రధానంగా aVCSEL, లేజర్‌ను నడపడానికి డ్రైవర్ సర్క్యూట్ ASIC, మరియు బీమ్ నియంత్రణ కోసం ఆప్టికల్ భాగాలు కొలిమేటింగ్ లెన్స్‌లు లేదా డిఫ్రాక్టివ్ ఆప్టికల్ ఎలిమెంట్స్ మరియు ఫిల్టర్‌లు.
· రిసీవర్ (Rx):ఇది స్వీకరించే చివర లెన్స్‌లు మరియు ఫిల్టర్‌లను కలిగి ఉంటుంది, TOF సిస్టమ్‌పై ఆధారపడి CIS, SPAD లేదా SiPM వంటి సెన్సార్లు మరియు రిసీవర్ చిప్ నుండి పెద్ద మొత్తంలో డేటాను ప్రాసెస్ చేయడానికి ఇమేజ్ సిగ్నల్ ప్రాసెసర్ (ISP) ఉంటుంది.
·పవర్ మేనేజ్‌మెంట్:స్థిరంగా నిర్వహించడంVCSELల కోసం ప్రస్తుత నియంత్రణ మరియు SPADల కోసం అధిక వోల్టేజ్ కీలకం, బలమైన శక్తి నిర్వహణ అవసరం.
· సాఫ్ట్‌వేర్ లేయర్:ఇందులో ఫర్మ్‌వేర్, SDK, OS మరియు అప్లికేషన్ లేయర్ ఉన్నాయి.
ఆర్కిటెక్చర్ VCSEL నుండి ఉద్భవించి, ఆప్టికల్ భాగాల ద్వారా సవరించబడిన లేజర్ పుంజం ఎలా అంతరిక్షంలో ప్రయాణిస్తుందో, ఒక వస్తువును ప్రతిబింబిస్తుంది మరియు రిసీవర్‌కి ఎలా తిరిగి వస్తుందో చూపిస్తుంది. ఈ ప్రక్రియలో టైమ్ లాప్స్ లెక్కింపు దూరం లేదా లోతు సమాచారాన్ని వెల్లడిస్తుంది. అయితే, ఈ ఆర్కిటెక్చర్ సూర్యరశ్మి-ప్రేరిత శబ్దం లేదా ప్రతిబింబాల నుండి బహుళ-మార్గం శబ్దం వంటి శబ్ద మార్గాలను కవర్ చేయదు, ఇవి సిరీస్‌లో తరువాత చర్చించబడతాయి.
TOF వ్యవస్థల వర్గీకరణ
TOF వ్యవస్థలు ప్రాథమికంగా వాటి దూర కొలత పద్ధతుల ద్వారా వర్గీకరించబడతాయి: ప్రత్యక్ష TOF (dTOF) మరియు పరోక్ష TOF (iTOF), ప్రతి ఒక్కటి విభిన్న హార్డ్‌వేర్ మరియు అల్గారిథమిక్ విధానాలతో ఉంటాయి. సిరీస్ ప్రారంభంలో వారి ప్రయోజనాలు, సవాళ్లు మరియు సిస్టమ్ పారామితుల యొక్క తులనాత్మక విశ్లేషణలోకి ప్రవేశించే ముందు వారి సూత్రాలను వివరిస్తుంది.
TOF యొక్క సాధారణ సూత్రం ఉన్నప్పటికీ - కాంతి పల్స్‌ను విడుదల చేయడం మరియు దూరాన్ని లెక్కించడానికి దాని రాబడిని గుర్తించడం - సంక్లిష్టత పరిసర కాంతి నుండి తిరిగి వచ్చే కాంతిని వేరు చేయడంలో ఉంది. అధిక సిగ్నల్-టు-నాయిస్ నిష్పత్తిని సాధించడానికి తగినంత ప్రకాశవంతమైన కాంతిని విడుదల చేయడం మరియు పర్యావరణ కాంతి జోక్యాన్ని తగ్గించడానికి తగిన తరంగదైర్ఘ్యాలను ఎంచుకోవడం ద్వారా ఇది పరిష్కరించబడుతుంది. ఫ్లాష్‌లైట్‌తో SOS సిగ్నల్‌ల మాదిరిగానే తిరిగి వచ్చిన తర్వాత దానిని గుర్తించేలా చేయడానికి విడుదలయ్యే కాంతిని ఎన్‌కోడ్ చేయడం మరొక విధానం.
సిరీస్ dTOF మరియు iTOF లను పోల్చి, వాటి తేడాలు, ప్రయోజనాలు మరియు సవాళ్లను వివరంగా చర్చిస్తుంది మరియు 1D TOF నుండి 3D TOF వరకు అందించే సమాచారం యొక్క సంక్లిష్టత ఆధారంగా TOF సిస్టమ్‌లను మరింత వర్గీకరిస్తుంది.
dTOF
డైరెక్ట్ TOF నేరుగా ఫోటాన్ విమాన సమయాన్ని కొలుస్తుంది. దాని ముఖ్య భాగం, సింగిల్ ఫోటాన్ అవలాంచె డయోడ్ (SPAD), సింగిల్ ఫోటాన్‌లను గుర్తించేంత సున్నితంగా ఉంటుంది. dTOF ఫోటాన్ రాక యొక్క సమయాన్ని కొలవడానికి టైమ్ కోరిలేటెడ్ సింగిల్ ఫోటాన్ కౌంటింగ్ (TCSPC)ని ఉపయోగిస్తుంది, నిర్దిష్ట సమయ వ్యత్యాసం యొక్క అత్యధిక పౌనఃపున్యం ఆధారంగా ఎక్కువగా ఉండే దూరాన్ని తగ్గించడానికి హిస్టోగ్రామ్‌ను నిర్మిస్తుంది.
iTOF
పరోక్ష TOF సాధారణంగా నిరంతర వేవ్ లేదా పల్స్ మాడ్యులేషన్ సిగ్నల్‌లను ఉపయోగించి విడుదలయ్యే మరియు స్వీకరించిన తరంగ రూపాల మధ్య దశ వ్యత్యాసం ఆధారంగా విమాన సమయాన్ని గణిస్తుంది. iTOF ప్రామాణిక ఇమేజ్ సెన్సార్ ఆర్కిటెక్చర్‌లను ఉపయోగించవచ్చు, కాలక్రమేణా కాంతి తీవ్రతను కొలుస్తుంది.
iTOF నిరంతర వేవ్ మాడ్యులేషన్ (CW-iTOF) మరియు పల్స్ మాడ్యులేషన్ (పల్సెడ్-iTOF)గా ఉపవిభజన చేయబడింది. CW-iTOF విడుదలైన మరియు స్వీకరించిన సైనూసోయిడల్ తరంగాల మధ్య దశ మార్పును కొలుస్తుంది, అయితే పల్సెడ్-iTOF స్క్వేర్ వేవ్ సిగ్నల్‌లను ఉపయోగించి దశ మార్పును గణిస్తుంది.
తదుపరి పఠనం:
- వికీపీడియా. (nd). విమాన సమయం. నుండి తిరిగి పొందబడిందిhttps://en.wikipedia.org/wiki/Time_of_flight
- సోనీ సెమీకండక్టర్ సొల్యూషన్స్ గ్రూప్. (nd). ToF (విమాన సమయం) | ఇమేజ్ సెన్సార్ల సాధారణ సాంకేతికత. నుండి తిరిగి పొందబడిందిhttps://www.sony-semicon.com/en/technologies/tof
- మైక్రోసాఫ్ట్. (2021, ఫిబ్రవరి 4). మైక్రోసాఫ్ట్ టైమ్ ఆఫ్ ఫ్లైట్ (ToF) పరిచయం - అజూర్ డెప్త్ ప్లాట్‌ఫారమ్. నుండి తిరిగి పొందబడిందిhttps://devblogs.microsoft.com/azure-depth-platform/intro-to-microsoft-time-of-flight-tof
- ESCATEC. (2023, మార్చి 2). విమాన సమయం (TOF) సెన్సార్లు: ఒక లోతైన అవలోకనం మరియు అప్లికేషన్లు. నుండి తిరిగి పొందబడిందిhttps://www.escatec.com/news/time-of-flight-tof-sensors-an-in-depth-overview-and-applications
వెబ్ పేజీ నుండిhttps://faster-than-light.net/TOFSystem_C1/
రచయిత: చావో గువాంగ్
నిరాకరణ:
విద్య మరియు సమాచార భాగస్వామ్యాన్ని ప్రోత్సహించే లక్ష్యంతో మా వెబ్‌సైట్‌లో ప్రదర్శించబడే కొన్ని చిత్రాలు ఇంటర్నెట్ మరియు వికీపీడియా నుండి సేకరించబడినవి అని మేము ఇందుమూలంగా ప్రకటిస్తున్నాము. మేము సృష్టికర్తలందరి మేధో సంపత్తి హక్కులను గౌరవిస్తాము. ఈ చిత్రాలను ఉపయోగించడం వాణిజ్య ప్రయోజనాల కోసం ఉద్దేశించినది కాదు.
ఉపయోగించిన కంటెంట్‌లో ఏదైనా మీ కాపీరైట్‌ను ఉల్లంఘిస్తున్నట్లు మీరు విశ్వసిస్తే, దయచేసి మమ్మల్ని సంప్రదించండి. మేధో సంపత్తి చట్టాలు మరియు నిబంధనలకు అనుగుణంగా ఉండేలా చూడడానికి చిత్రాలను తీసివేయడం లేదా సరైన ఆపాదింపును అందించడం వంటి తగిన చర్యలు తీసుకోవడానికి మేము సిద్ధంగా ఉన్నాము. కంటెంట్ సమృద్ధిగా, న్యాయంగా మరియు ఇతరుల మేధో సంపత్తి హక్కులను గౌరవించే ప్లాట్‌ఫారమ్‌ను నిర్వహించడం మా లక్ష్యం.
దయచేసి క్రింది ఇమెయిల్ చిరునామాలో మమ్మల్ని సంప్రదించండి:sales@lumispot.cn. ఏదైనా నోటిఫికేషన్‌ను స్వీకరించిన వెంటనే చర్య తీసుకోవడానికి మేము కట్టుబడి ఉన్నాము మరియు అటువంటి సమస్యలను పరిష్కరించడంలో 100% సహకారాన్ని హామీ ఇస్తున్నాము.
పోస్ట్ సమయం: డిసెంబర్-18-2023