പ്രോംപ്റ്റ് പോസ്റ്റിനായി ഞങ്ങളുടെ സോഷ്യൽ മീഡിയയിലേക്ക് സബ്‌സ്‌ക്രൈബ് ചെയ്യുക
ഈ പരമ്പര വായനക്കാർക്ക് ടൈം ഓഫ് ഫ്ലൈറ്റ് (TOF) സംവിധാനത്തെക്കുറിച്ച് ആഴത്തിലുള്ളതും പുരോഗമനപരവുമായ ധാരണ നൽകുന്നതിന് ലക്ഷ്യമിടുന്നു. പരോക്ഷമായ TOF (iTOF), നേരിട്ടുള്ള TOF (dTOF) എന്നിവയുടെ വിശദമായ വിശദീകരണങ്ങൾ ഉൾപ്പെടെ TOF സിസ്റ്റങ്ങളുടെ സമഗ്രമായ ഒരു അവലോകനം ഉള്ളടക്കം ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. ഈ വിഭാഗങ്ങൾ സിസ്റ്റം പാരാമീറ്ററുകൾ, അവയുടെ ഗുണങ്ങളും ദോഷങ്ങളും, വിവിധ അൽഗോരിതങ്ങളും പരിശോധിക്കുന്നു. ലംബ കാവിറ്റി സർഫേസ് എമിറ്റിംഗ് ലേസറുകൾ (VCSEL), ട്രാൻസ്മിഷൻ, റിസപ്ഷൻ ലെൻസുകൾ, CIS, APD, SPAD, SiPM പോലെയുള്ള റിസീവിംഗ് സെൻസറുകൾ, ASIC-കൾ പോലുള്ള ഡ്രൈവർ സർക്യൂട്ടുകൾ എന്നിങ്ങനെ TOF സിസ്റ്റങ്ങളുടെ വ്യത്യസ്ത ഘടകങ്ങളും ലേഖനം പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നു.
TOF (വിമാനത്തിൻ്റെ സമയം) ആമുഖം
അടിസ്ഥാന തത്വങ്ങൾ
TOF, ടൈം ഓഫ് ഫ്ലൈറ്റ് എന്നതിൻ്റെ അർത്ഥം, ഒരു മാധ്യമത്തിൽ പ്രകാശം ഒരു നിശ്ചിത ദൂരം സഞ്ചരിക്കാൻ എടുക്കുന്ന സമയം കണക്കാക്കി ദൂരം അളക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു രീതിയാണ്. ഈ തത്ത്വം പ്രാഥമികമായി ഒപ്റ്റിക്കൽ TOF സാഹചര്യങ്ങളിൽ പ്രയോഗിക്കുകയും താരതമ്യേന നേരായതുമാണ്. ഈ പ്രക്രിയയിൽ ഒരു പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് പ്രകാശത്തിൻ്റെ ഒരു ബീം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു, എമിഷൻ സമയം രേഖപ്പെടുത്തുന്നു. ഈ പ്രകാശം ഒരു ലക്ഷ്യത്തെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുകയും റിസീവർ പിടിച്ചെടുക്കുകയും സ്വീകരണ സമയം രേഖപ്പെടുത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. ഈ സമയങ്ങളിലെ വ്യത്യാസം, t എന്ന് സൂചിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ദൂരം നിർണ്ണയിക്കുന്നു (d = പ്രകാശത്തിൻ്റെ വേഗത (c) × t / 2).
ToF സെൻസറുകളുടെ തരങ്ങൾ
രണ്ട് പ്രാഥമിക തരം ToF സെൻസറുകൾ ഉണ്ട്: ഒപ്റ്റിക്കൽ, വൈദ്യുതകാന്തിക. കൂടുതൽ സാധാരണമായ ഒപ്റ്റിക്കൽ ToF സെൻസറുകൾ, ദൂരം അളക്കുന്നതിന്, ഇൻഫ്രാറെഡ് ശ്രേണിയിലുള്ള ലൈറ്റ് പൾസുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ പൾസുകൾ സെൻസറിൽ നിന്ന് പുറപ്പെടുവിക്കുകയും ഒരു വസ്തുവിനെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുകയും സെൻസറിലേക്ക് മടങ്ങുകയും ചെയ്യുന്നു, അവിടെ യാത്രാ സമയം അളക്കുകയും ദൂരം കണക്കാക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. വിപരീതമായി, വൈദ്യുതകാന്തിക ToF സെൻസറുകൾ ദൂരം അളക്കാൻ റഡാർ അല്ലെങ്കിൽ ലിഡാർ പോലെയുള്ള വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. അവർ സമാനമായ ഒരു തത്ത്വത്തിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നു, എന്നാൽ ഇതിനായി മറ്റൊരു മാധ്യമം ഉപയോഗിക്കുന്നുദൂരം അളക്കൽ.
ToF സെൻസറുകളുടെ പ്രയോഗങ്ങൾ
ToF സെൻസറുകൾ വൈവിധ്യമാർന്നതും വിവിധ മേഖലകളിലേക്ക് സംയോജിപ്പിച്ചതുമാണ്:
റോബോട്ടിക്സ്:തടസ്സം കണ്ടെത്തുന്നതിനും നാവിഗേഷനും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, Roomba, Boston Dynamics's Atlas പോലുള്ള റോബോട്ടുകൾ അവരുടെ ചുറ്റുപാടുകൾ മാപ്പ് ചെയ്യുന്നതിനും ചലനങ്ങൾ ആസൂത്രണം ചെയ്യുന്നതിനും ToF ഡെപ്ത് ക്യാമറകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
സുരക്ഷാ സംവിധാനങ്ങൾ:നുഴഞ്ഞുകയറ്റക്കാരെ കണ്ടെത്തുന്നതിനോ അലാറങ്ങൾ ട്രിഗർ ചെയ്യുന്നതിനോ ക്യാമറ സംവിധാനങ്ങൾ സജീവമാക്കുന്നതിനോ ഉള്ള മോഷൻ സെൻസറുകളിൽ സാധാരണമാണ്.
ഓട്ടോമോട്ടീവ് വ്യവസായം:അഡാപ്റ്റീവ് ക്രൂയിസ് കൺട്രോൾ, കൂട്ടിയിടി ഒഴിവാക്കൽ എന്നിവയ്ക്കായി ഡ്രൈവർ-അസിസ്റ്റ് സിസ്റ്റങ്ങളിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്, ഇത് പുതിയ വാഹന മോഡലുകളിൽ കൂടുതൽ പ്രചാരത്തിലുണ്ട്.
മെഡിക്കൽ ഫീൽഡ്: ഉയർന്ന മിഴിവുള്ള ടിഷ്യു ഇമേജുകൾ നിർമ്മിക്കുന്ന ഒപ്റ്റിക്കൽ കോഹറൻസ് ടോമോഗ്രഫി (OCT) പോലെയുള്ള നോൺ-ഇൻവേസീവ് ഇമേജിംഗിലും ഡയഗ്നോസ്റ്റിക്സിലും ജോലി ചെയ്യുന്നു.
ഉപഭോക്തൃ ഇലക്ട്രോണിക്സ്: മുഖം തിരിച്ചറിയൽ, ബയോമെട്രിക് പ്രാമാണീകരണം, ആംഗ്യ തിരിച്ചറിയൽ തുടങ്ങിയ സവിശേഷതകൾക്കായി സ്‌മാർട്ട്‌ഫോണുകൾ, ടാബ്‌ലെറ്റുകൾ, ലാപ്‌ടോപ്പുകൾ എന്നിവയുമായി സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.
ഡ്രോണുകൾ:നാവിഗേഷൻ, കൂട്ടിയിടി ഒഴിവാക്കൽ, സ്വകാര്യത, വ്യോമയാന ആശങ്കകൾ എന്നിവ പരിഹരിക്കുന്നതിന് ഉപയോഗിക്കുന്നു
TOF സിസ്റ്റം ആർക്കിടെക്ചർ
ഒരു സാധാരണ TOF സിസ്റ്റത്തിൽ വിവരിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ ദൂരം അളക്കുന്നതിനുള്ള നിരവധി പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു:
· ട്രാൻസ്മിറ്റർ (Tx):ഇതിൽ ഒരു ലേസർ പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് ഉൾപ്പെടുന്നു, പ്രധാനമായും എവിസിഎസ്ഇഎൽ, ലേസർ ഡ്രൈവ് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഒരു ഡ്രൈവർ സർക്യൂട്ട് ASIC, കൂടാതെ ബീം നിയന്ത്രണത്തിനായുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ ഘടകങ്ങളായ കൊളൈറ്റിംഗ് ലെൻസുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ഡിഫ്രാക്റ്റീവ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഘടകങ്ങൾ, ഫിൽട്ടറുകൾ എന്നിവ.
· റിസീവർ (Rx):സ്വീകരിക്കുന്ന അവസാനത്തിൽ ലെൻസുകളും ഫിൽട്ടറുകളും, TOF സിസ്റ്റത്തെ ആശ്രയിച്ച് CIS, SPAD, അല്ലെങ്കിൽ SiPM പോലുള്ള സെൻസറുകൾ, റിസീവർ ചിപ്പിൽ നിന്ന് വലിയ അളവിലുള്ള ഡാറ്റ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഇമേജ് സിഗ്നൽ പ്രോസസർ (ISP) എന്നിവ ഇതിൽ ഉൾപ്പെടുന്നു.
·പവർ മാനേജ്മെൻ്റ്:സ്ഥിരതയുള്ള മാനേജിംഗ്VCSEL-കൾക്കുള്ള നിലവിലെ നിയന്ത്രണവും SPAD-കൾക്കുള്ള ഉയർന്ന വോൾട്ടേജും നിർണായകമാണ്, ശക്തമായ പവർ മാനേജ്മെൻ്റ് ആവശ്യമാണ്.
· സോഫ്റ്റ്‌വെയർ പാളി:ഇതിൽ ഫേംവെയർ, SDK, OS, ആപ്ലിക്കേഷൻ ലെയർ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.
VCSEL-ൽ നിന്ന് ഉത്ഭവിക്കുന്നതും ഒപ്റ്റിക്കൽ ഘടകങ്ങളാൽ പരിഷ്കരിച്ചതുമായ ഒരു ലേസർ ബീം എങ്ങനെയാണ് ബഹിരാകാശത്ത് സഞ്ചരിക്കുന്നത്, ഒരു വസ്തുവിനെ പ്രതിഫലിപ്പിച്ച് റിസീവറിലേക്ക് മടങ്ങുന്നത് എന്ന് ആർക്കിടെക്ചർ കാണിക്കുന്നു. ഈ പ്രക്രിയയിലെ ടൈം ലാപ്സ് കണക്കുകൂട്ടൽ ദൂരം അല്ലെങ്കിൽ ആഴം സംബന്ധിച്ച വിവരങ്ങൾ വെളിപ്പെടുത്തുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഈ വാസ്തുവിദ്യ, സൂര്യപ്രകാശം മൂലമുണ്ടാകുന്ന ശബ്‌ദം അല്ലെങ്കിൽ പ്രതിഫലനങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള മൾട്ടി-പാത്ത് ശബ്‌ദം പോലുള്ള ശബ്ദ പാതകളെ ഉൾക്കൊള്ളുന്നില്ല, അവ പരമ്പരയിൽ പിന്നീട് ചർച്ചചെയ്യുന്നു.
TOF സിസ്റ്റങ്ങളുടെ വർഗ്ഗീകരണം
TOF സിസ്റ്റങ്ങളെ പ്രാഥമികമായി അവയുടെ ദൂര അളക്കൽ സാങ്കേതികതകളാൽ തരം തിരിച്ചിരിക്കുന്നു: നേരിട്ടുള്ള TOF (dTOF), പരോക്ഷ TOF (iTOF), ഓരോന്നിനും വ്യത്യസ്‌തമായ ഹാർഡ്‌വെയറും അൽഗോരിതം സമീപനങ്ങളും ഉണ്ട്. അവരുടെ ഗുണങ്ങൾ, വെല്ലുവിളികൾ, സിസ്റ്റം പാരാമീറ്ററുകൾ എന്നിവയുടെ താരതമ്യ വിശകലനത്തിലേക്ക് കടക്കുന്നതിന് മുമ്പ് പരമ്പര തുടക്കത്തിൽ അവയുടെ തത്വങ്ങളെ രൂപപ്പെടുത്തുന്നു.
TOF-ൻ്റെ ലളിതമായ തത്വമാണെങ്കിലും - ഒരു പ്രകാശ സ്പന്ദനം പുറപ്പെടുവിക്കുകയും ദൂരം കണക്കാക്കാൻ അതിൻ്റെ തിരിച്ചുവരവ് കണ്ടെത്തുകയും ചെയ്യുന്നു - ആംബിയൻ്റ് ലൈറ്റിൽ നിന്ന് തിരികെ വരുന്ന പ്രകാശത്തെ വേർതിരിക്കുന്നതിലാണ് സങ്കീർണ്ണത. ഉയർന്ന സിഗ്നൽ-ടു-നോയ്‌സ് അനുപാതം കൈവരിക്കുന്നതിന് മതിയായ തെളിച്ചമുള്ള പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നതിലൂടെയും പാരിസ്ഥിതിക പ്രകാശത്തിൻ്റെ ഇടപെടൽ കുറയ്ക്കുന്നതിന് ഉചിതമായ തരംഗദൈർഘ്യങ്ങൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിലൂടെയും ഇത് പരിഹരിക്കപ്പെടുന്നു. ഫ്ലാഷ്‌ലൈറ്റിനൊപ്പം SOS സിഗ്നലുകൾക്ക് സമാനമായി, തിരിച്ചുവരുമ്പോൾ വേർതിരിച്ചറിയാൻ, പുറത്തുവിടുന്ന പ്രകാശത്തെ എൻകോഡ് ചെയ്യുക എന്നതാണ് മറ്റൊരു സമീപനം.
സീരീസ് dTOF, iTOF എന്നിവ താരതമ്യം ചെയ്യുന്നു, അവയുടെ വ്യത്യാസങ്ങൾ, നേട്ടങ്ങൾ, വെല്ലുവിളികൾ എന്നിവ വിശദമായി ചർച്ചചെയ്യുന്നു, കൂടാതെ 1D TOF മുതൽ 3D TOF വരെയുള്ള വിവരങ്ങളുടെ സങ്കീർണ്ണതയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി TOF സിസ്റ്റങ്ങളെ കൂടുതൽ തരംതിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
dTOF
നേരിട്ടുള്ള TOF ഫോട്ടോണിൻ്റെ ഫ്ലൈറ്റ് സമയം നേരിട്ട് അളക്കുന്നു. അതിൻ്റെ പ്രധാന ഘടകമായ സിംഗിൾ ഫോട്ടോൺ അവലാഞ്ച് ഡയോഡ് (SPAD), സിംഗിൾ ഫോട്ടോണുകളെ കണ്ടെത്താനുള്ള സെൻസിറ്റീവ് ആണ്. ഫോട്ടോൺ വരവിൻ്റെ സമയം അളക്കാൻ dTOF ടൈം കോറിലേറ്റഡ് സിംഗിൾ ഫോട്ടോൺ കൗണ്ടിംഗ് (TCSPC) ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഒരു പ്രത്യേക സമയ വ്യത്യാസത്തിൻ്റെ ഉയർന്ന ആവൃത്തിയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഏറ്റവും സാധ്യതയുള്ള ദൂരം കുറയ്ക്കുന്നതിന് ഒരു ഹിസ്റ്റോഗ്രാം നിർമ്മിക്കുന്നു.
iTOF
പരോക്ഷമായ TOF, സാധാരണയായി തുടർച്ചയായ തരംഗമോ പൾസ് മോഡുലേഷൻ സിഗ്നലുകളോ ഉപയോഗിച്ച് പുറപ്പെടുവിക്കുന്നതും സ്വീകരിച്ചതുമായ തരംഗരൂപങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ഘട്ട വ്യത്യാസത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഫ്ലൈറ്റ് സമയം കണക്കാക്കുന്നു. iTOF-ന് സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഇമേജ് സെൻസർ ആർക്കിടെക്ചറുകൾ ഉപയോഗിക്കാം, കാലക്രമേണ പ്രകാശ തീവ്രത അളക്കുന്നു.
iTOF-നെ തുടർച്ചയായ വേവ് മോഡുലേഷൻ (CW-iTOF), പൾസ് മോഡുലേഷൻ (Pulsed-iTOF) എന്നിങ്ങനെ തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. CW-iTOF പുറന്തള്ളുന്നതും സ്വീകരിച്ചതുമായ sinusoidal തരംഗങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള ഘട്ടം ഷിഫ്റ്റ് അളക്കുന്നു, അതേസമയം Pulsed-iTOF ചതുര തരംഗ സിഗ്നലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഘട്ടം ഷിഫ്റ്റ് കണക്കാക്കുന്നു.
കൂടുതൽ വായന:
- വിക്കിപീഡിയ. (nd). ഫ്ലൈറ്റ് സമയം. നിന്ന് വീണ്ടെടുത്തുhttps://en.wikipedia.org/wiki/Time_of_flight
- സോണി സെമികണ്ടക്ടർ സൊല്യൂഷൻസ് ഗ്രൂപ്പ്. (nd). ToF (ഫ്ലൈറ്റിൻ്റെ സമയം) | ഇമേജ് സെൻസറുകളുടെ പൊതു സാങ്കേതികവിദ്യ. നിന്ന് വീണ്ടെടുത്തുhttps://www.sony-semicon.com/en/technologies/tof
- മൈക്രോസോഫ്റ്റ്. (2021, ഫെബ്രുവരി 4). മൈക്രോസോഫ്റ്റ് ടൈം ഓഫ് ഫ്ലൈറ്റിൻ്റെ (ToF) ആമുഖം - അസൂർ ഡെപ്ത്ത് പ്ലാറ്റ്ഫോം. നിന്ന് വീണ്ടെടുത്തുhttps://devblogs.microsoft.com/azure-depth-platform/intro-to-microsoft-time-of-flight-tof
- എസ്കാറ്റെക്. (2023, മാർച്ച് 2). ഫ്ലൈറ്റ് സമയം (TOF) സെൻസറുകൾ: ഒരു ആഴത്തിലുള്ള അവലോകനവും ആപ്ലിക്കേഷനുകളും. നിന്ന് വീണ്ടെടുത്തുhttps://www.escatec.com/news/time-of-flight-tof-sensors-an-in-depth-overview-and-applications
വെബ് പേജിൽ നിന്ന്https://faster-than-light.net/TOFSystem_C1/
രചയിതാവ്: ചാവോ ഗുവാങ്
നിരാകരണം:
ഞങ്ങളുടെ വെബ്‌സൈറ്റിൽ പ്രദർശിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ചിത്രങ്ങളിൽ ചിലത് ഇൻറർനെറ്റിൽ നിന്നും വിക്കിപീഡിയയിൽ നിന്നും ശേഖരിച്ചവയാണെന്ന് ഞങ്ങൾ ഇതിനാൽ പ്രഖ്യാപിക്കുന്നു, വിദ്യാഭ്യാസവും വിവരങ്ങൾ പങ്കിടലും പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുക എന്ന ലക്ഷ്യത്തോടെ. എല്ലാ സ്രഷ്‌ടാക്കളുടെയും ബൗദ്ധിക സ്വത്തവകാശങ്ങളെ ഞങ്ങൾ മാനിക്കുന്നു. ഈ ചിത്രങ്ങളുടെ ഉപയോഗം വാണിജ്യ ലാഭം ഉദ്ദേശിച്ചുള്ളതല്ല.
ഉപയോഗിച്ച ഏതെങ്കിലും ഉള്ളടക്കം നിങ്ങളുടെ പകർപ്പവകാശം ലംഘിക്കുന്നതായി നിങ്ങൾ വിശ്വസിക്കുന്നുവെങ്കിൽ, ദയവായി ഞങ്ങളെ ബന്ധപ്പെടുക. ബൗദ്ധിക സ്വത്തവകാശ നിയമങ്ങളും നിയന്ത്രണങ്ങളും പാലിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ ചിത്രങ്ങൾ നീക്കം ചെയ്യുന്നതോ ശരിയായ ആട്രിബ്യൂഷൻ നൽകുന്നതോ ഉൾപ്പെടെ ഉചിതമായ നടപടികൾ സ്വീകരിക്കാൻ ഞങ്ങൾ തയ്യാറാണ്. ഉള്ളടക്കത്തിൽ സമ്പന്നവും ന്യായമായതും മറ്റുള്ളവരുടെ ബൗദ്ധിക സ്വത്തവകാശങ്ങളെ മാനിക്കുന്നതുമായ ഒരു പ്ലാറ്റ്ഫോം നിലനിർത്തുക എന്നതാണ് ഞങ്ങളുടെ ലക്ഷ്യം.
ഇനിപ്പറയുന്ന ഇമെയിൽ വിലാസത്തിൽ ഞങ്ങളെ ബന്ധപ്പെടുക:sales@lumispot.cn. ഏതെങ്കിലും അറിയിപ്പ് ലഭിച്ചാൽ ഉടനടി നടപടിയെടുക്കാൻ ഞങ്ങൾ പ്രതിജ്ഞാബദ്ധരാണ്, അത്തരം പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നതിന് 100% സഹകരണം ഉറപ്പുനൽകുന്നു.
പോസ്റ്റ് സമയം: ഡിസംബർ-18-2023