കൃത്യമായ പോസ്റ്റുകൾക്കായി ഞങ്ങളുടെ സോഷ്യൽ മീഡിയ സബ്‌സ്‌ക്രൈബ് ചെയ്യുക
ടൈം ഓഫ് ഫ്ലൈറ്റ് (TOF) സിസ്റ്റത്തെക്കുറിച്ച് ആഴത്തിലുള്ളതും പുരോഗമനപരവുമായ ഒരു ധാരണ വായനക്കാർക്ക് നൽകുക എന്നതാണ് ഈ പരമ്പരയുടെ ലക്ഷ്യം. പരോക്ഷ TOF (iTOF), നേരിട്ടുള്ള TOF (dTOF) എന്നിവയുടെ വിശദമായ വിശദീകരണങ്ങൾ ഉൾപ്പെടെ TOF സിസ്റ്റങ്ങളുടെ സമഗ്രമായ ഒരു അവലോകനം ഉള്ളടക്കം ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. സിസ്റ്റം പാരാമീറ്ററുകൾ, അവയുടെ ഗുണങ്ങളും ദോഷങ്ങളും, വിവിധ അൽഗോരിതങ്ങൾ എന്നിവ ഈ വിഭാഗങ്ങൾ പരിശോധിക്കുന്നു. വെർട്ടിക്കൽ കാവിറ്റി സർഫേസ് എമിറ്റിംഗ് ലേസറുകൾ (VCSEL-കൾ), ട്രാൻസ്മിഷൻ, റിസപ്ഷൻ ലെൻസുകൾ, CIS, APD, SPAD, SiPM പോലുള്ള റിസീവിംഗ് സെൻസറുകൾ, ASIC-കൾ പോലുള്ള ഡ്രൈവർ സർക്യൂട്ടുകൾ തുടങ്ങിയ TOF സിസ്റ്റങ്ങളുടെ വ്യത്യസ്ത ഘടകങ്ങളെക്കുറിച്ചും ലേഖനം പര്യവേക്ഷണം ചെയ്യുന്നു.
TOF (ഫ്ലൈറ്റ് സമയം) ന്റെ ആമുഖം
അടിസ്ഥാന തത്വങ്ങൾ
TOF, പറക്കൽ സമയത്തെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു, ഒരു മാധ്യമത്തിൽ പ്രകാശം ഒരു നിശ്ചിത ദൂരം സഞ്ചരിക്കാൻ എടുക്കുന്ന സമയം കണക്കാക്കി ദൂരം അളക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു രീതിയാണ്. ഈ തത്വം പ്രധാനമായും ഒപ്റ്റിക്കൽ TOF സാഹചര്യങ്ങളിൽ പ്രയോഗിക്കപ്പെടുന്നു, കൂടാതെ താരതമ്യേന ലളിതവുമാണ്. ഈ പ്രക്രിയയിൽ ഒരു പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് ഒരു പ്രകാശകിരണം പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു, വികിരണ സമയം രേഖപ്പെടുത്തുന്നു. ഈ പ്രകാശം പിന്നീട് ഒരു ലക്ഷ്യത്തിൽ നിന്ന് പ്രതിഫലിക്കുന്നു, ഒരു റിസീവർ പിടിച്ചെടുക്കുന്നു, സ്വീകരണ സമയം രേഖപ്പെടുത്തുന്നു. ഈ സമയങ്ങളിലെ വ്യത്യാസം, t എന്ന് സൂചിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു, ദൂരം നിർണ്ണയിക്കുന്നു (d = പ്രകാശ വേഗത (c) × t / 2).
ToF സെൻസറുകളുടെ തരങ്ങൾ
രണ്ട് പ്രാഥമിക തരം ToF സെൻസറുകളുണ്ട്: ഒപ്റ്റിക്കൽ, ഇലക്ട്രോമാഗ്നറ്റിക്. കൂടുതൽ സാധാരണമായി കാണപ്പെടുന്ന ഒപ്റ്റിക്കൽ ToF സെൻസറുകൾ, ദൂരം അളക്കുന്നതിനായി സാധാരണയായി ഇൻഫ്രാറെഡ് ശ്രേണിയിലുള്ള പ്രകാശ പൾസുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ പൾസുകൾ സെൻസറിൽ നിന്ന് പുറപ്പെടുവിക്കുകയും ഒരു വസ്തുവിനെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുകയും സെൻസറിലേക്ക് മടങ്ങുകയും ചെയ്യുന്നു, അവിടെ യാത്രാ സമയം അളക്കുകയും ദൂരം കണക്കാക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ഇതിനു വിപരീതമായി, വൈദ്യുതകാന്തിക ToF സെൻസറുകൾ ദൂരം അളക്കാൻ റഡാർ അല്ലെങ്കിൽ ലിഡാർ പോലുള്ള വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. അവ സമാനമായ ഒരു തത്വത്തിലാണ് പ്രവർത്തിക്കുന്നത്, പക്ഷേ വ്യത്യസ്ത മാധ്യമം ഉപയോഗിക്കുന്നുദൂരം അളക്കൽ.
ToF സെൻസറുകളുടെ പ്രയോഗങ്ങൾ
ToF സെൻസറുകൾ വൈവിധ്യമാർന്നതും വിവിധ മേഖലകളിലേക്ക് സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു:
റോബോട്ടിക്സ്:തടസ്സം കണ്ടെത്തുന്നതിനും നാവിഗേഷനും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, റൂംബ, ബോസ്റ്റൺ ഡൈനാമിക്സിന്റെ അറ്റ്ലസ് തുടങ്ങിയ റോബോട്ടുകൾ അവയുടെ ചുറ്റുപാടുകൾ മാപ്പ് ചെയ്യുന്നതിനും ചലനങ്ങൾ ആസൂത്രണം ചെയ്യുന്നതിനും ToF ഡെപ്ത് ക്യാമറകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു.
സുരക്ഷാ സംവിധാനങ്ങൾ:നുഴഞ്ഞുകയറ്റക്കാരെ കണ്ടെത്തുന്നതിനും, അലാറങ്ങൾ പ്രവർത്തനക്ഷമമാക്കുന്നതിനും, ക്യാമറ സംവിധാനങ്ങൾ സജീവമാക്കുന്നതിനും സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന മോഷൻ സെൻസറുകൾ.
ഓട്ടോമോട്ടീവ് വ്യവസായം:അഡാപ്റ്റീവ് ക്രൂയിസ് നിയന്ത്രണത്തിനും കൂട്ടിയിടി ഒഴിവാക്കലിനും വേണ്ടിയുള്ള ഡ്രൈവർ-അസിസ്റ്റ് സിസ്റ്റങ്ങളിൽ ഇത് ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്, പുതിയ വാഹന മോഡലുകളിൽ ഇത് കൂടുതൽ പ്രചാരത്തിലായിക്കൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്.
വൈദ്യശാസ്ത്ര മേഖല: ഉയർന്ന റെസല്യൂഷനുള്ള ടിഷ്യു ഇമേജുകൾ നിർമ്മിക്കുന്ന ഒപ്റ്റിക്കൽ കോഹെറൻസ് ടോമോഗ്രഫി (OCT) പോലുള്ള നോൺ-ഇൻവേസിവ് ഇമേജിംഗിലും ഡയഗ്നോസ്റ്റിക്സിലും ജോലി ചെയ്യുന്നു.
കൺസ്യൂമർ ഇലക്ട്രോണിക്സ്: മുഖം തിരിച്ചറിയൽ, ബയോമെട്രിക് പ്രാമാണീകരണം, ആംഗ്യ തിരിച്ചറിയൽ തുടങ്ങിയ സവിശേഷതകൾക്കായി സ്മാർട്ട്‌ഫോണുകൾ, ടാബ്‌ലെറ്റുകൾ, ലാപ്‌ടോപ്പുകൾ എന്നിവയിൽ സംയോജിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.
ഡ്രോണുകൾ:നാവിഗേഷൻ, കൂട്ടിയിടി ഒഴിവാക്കൽ, സ്വകാര്യത, വ്യോമയാന ആശങ്കകൾ എന്നിവ പരിഹരിക്കുന്നതിന് ഉപയോഗിക്കുന്നു.
TOF സിസ്റ്റം ആർക്കിടെക്ചർ
വിവരിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ ദൂരം അളക്കുന്നതിനുള്ള നിരവധി പ്രധാന ഘടകങ്ങൾ ഒരു സാധാരണ TOF സിസ്റ്റത്തിൽ അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു:
· ട്രാൻസ്മിറ്റർ (Tx):ഇതിൽ ഒരു ലേസർ പ്രകാശ സ്രോതസ്സ് ഉൾപ്പെടുന്നു, പ്രധാനമായും ഒരുവി.സി.എസ്.ഇ.എൽ., ലേസർ ഓടിക്കാനുള്ള ഡ്രൈവർ സർക്യൂട്ട് ASIC, കോളിമേറ്റിംഗ് ലെൻസുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ഡിഫ്രാക്റ്റീവ് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഘടകങ്ങൾ, ഫിൽട്ടറുകൾ തുടങ്ങിയ ബീം നിയന്ത്രണത്തിനുള്ള ഒപ്റ്റിക്കൽ ഘടകങ്ങൾ.
· റിസീവർ (Rx):ഇതിൽ സ്വീകരിക്കുന്ന അറ്റത്തുള്ള ലെൻസുകളും ഫിൽട്ടറുകളും, TOF സിസ്റ്റത്തെ ആശ്രയിച്ച് CIS, SPAD, അല്ലെങ്കിൽ SiPM പോലുള്ള സെൻസറുകളും, റിസീവർ ചിപ്പിൽ നിന്ന് വലിയ അളവിൽ ഡാറ്റ പ്രോസസ്സ് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഒരു ഇമേജ് സിഗ്നൽ പ്രോസസർ (ISP) എന്നിവയും ഉൾപ്പെടുന്നു.
·പവർ മാനേജ്മെന്റ്:സ്റ്റേബിൾ കൈകാര്യം ചെയ്യൽVCSEL-കൾക്ക് കറന്റ് നിയന്ത്രണവും SPAD-കൾക്ക് ഉയർന്ന വോൾട്ടേജും നിർണായകമാണ്, ഇതിന് ശക്തമായ പവർ മാനേജ്മെന്റ് ആവശ്യമാണ്.
· സോഫ്റ്റ്‌വെയർ ലെയർ:ഇതിൽ ഫേംവെയർ, SDK, OS, ആപ്ലിക്കേഷൻ ലെയർ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു.
VCSEL-ൽ നിന്ന് ഉത്ഭവിച്ച് ഒപ്റ്റിക്കൽ ഘടകങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് പരിഷ്കരിച്ച ഒരു ലേസർ ബീം ബഹിരാകാശത്തിലൂടെ സഞ്ചരിക്കുകയും, ഒരു വസ്തുവിനെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുകയും, റിസീവറിലേക്ക് തിരികെ എത്തുകയും ചെയ്യുന്നതെങ്ങനെയെന്ന് ആർക്കിടെക്ചർ കാണിക്കുന്നു. ഈ പ്രക്രിയയിലെ സമയക്കുറവ് കണക്കുകൂട്ടൽ ദൂരമോ ആഴമോ ഉള്ള വിവരങ്ങൾ വെളിപ്പെടുത്തുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഈ ആർക്കിടെക്ചർ സൂര്യപ്രകാശം മൂലമുണ്ടാകുന്ന ശബ്ദം അല്ലെങ്കിൽ പ്രതിഫലനങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള മൾട്ടി-പാത്ത് ശബ്ദം പോലുള്ള ശബ്ദ പാതകളെ ഉൾക്കൊള്ളുന്നില്ല, ഇവ പിന്നീട് പരമ്പരയിൽ ചർച്ചചെയ്യുന്നു.
TOF സിസ്റ്റങ്ങളുടെ വർഗ്ഗീകരണം
TOF സിസ്റ്റങ്ങളെ പ്രധാനമായും അവയുടെ ദൂരം അളക്കുന്നതിനുള്ള സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ അനുസരിച്ചാണ് തരംതിരിക്കുന്നത്: നേരിട്ടുള്ള TOF (dTOF) പരോക്ഷ TOF (iTOF), ഓരോന്നിനും വ്യത്യസ്തമായ ഹാർഡ്‌വെയറും അൽഗോരിതമിക് സമീപനങ്ങളുമുണ്ട്. അവയുടെ ഗുണങ്ങൾ, വെല്ലുവിളികൾ, സിസ്റ്റം പാരാമീറ്ററുകൾ എന്നിവയുടെ താരതമ്യ വിശകലനത്തിലേക്ക് കടക്കുന്നതിനുമുമ്പ്, പരമ്പര തുടക്കത്തിൽ അവയുടെ തത്വങ്ങൾ വിവരിക്കുന്നു.
TOF ന്റെ ലളിതമായ തത്വം - ഒരു പ്രകാശ പൾസ് പുറപ്പെടുവിച്ച് ദൂരം കണക്കാക്കാൻ അതിന്റെ തിരിച്ചുവരവ് കണ്ടെത്തുക - ആണെങ്കിലും, തിരിച്ചുവരുന്ന പ്രകാശത്തെ ആംബിയന്റ് പ്രകാശത്തിൽ നിന്ന് വേർതിരിക്കുന്നതിലാണ് സങ്കീർണ്ണത. ഉയർന്ന സിഗ്നൽ-ടു-നോയ്‌സ് അനുപാതം കൈവരിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായത്ര തിളക്കമുള്ള പ്രകാശം പുറപ്പെടുവിച്ചും പരിസ്ഥിതി പ്രകാശ ഇടപെടൽ കുറയ്ക്കുന്നതിന് ഉചിതമായ തരംഗദൈർഘ്യങ്ങൾ തിരഞ്ഞെടുത്തും ഇത് പരിഹരിക്കുന്നു. ഫ്ലാഷ്‌ലൈറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് SOS സിഗ്നലുകൾ പോലെ, പുറത്തുവിടുന്ന പ്രകാശം തിരികെ വരുമ്പോൾ വേർതിരിച്ചറിയാൻ കഴിയുന്ന തരത്തിൽ എൻകോഡ് ചെയ്യുക എന്നതാണ് മറ്റൊരു സമീപനം.
dTOF, iTOF എന്നിവയെ താരതമ്യം ചെയ്ത്, അവയുടെ വ്യത്യാസങ്ങൾ, ഗുണങ്ങൾ, വെല്ലുവിളികൾ എന്നിവ വിശദമായി ചർച്ച ചെയ്യുന്നതും, 1D TOF മുതൽ 3D TOF വരെയുള്ള വിവരങ്ങളുടെ സങ്കീർണ്ണതയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി TOF സിസ്റ്റങ്ങളെ കൂടുതൽ തരംതിരിക്കുന്നതുമാണ് പരമ്പര.
ഡിടിഒഎഫ്
ഡയറക്ട് TOF നേരിട്ട് ഫോട്ടോണിന്റെ പറക്കൽ സമയം അളക്കുന്നു. അതിന്റെ പ്രധാന ഘടകമായ സിംഗിൾ ഫോട്ടോൺ അവലാഞ്ച് ഡയോഡ് (SPAD), ഒറ്റ ഫോട്ടോണുകളെ കണ്ടെത്താൻ കഴിയുന്നത്ര സെൻസിറ്റീവ് ആണ്. ഫോട്ടോൺ എത്തിച്ചേരുന്ന സമയം അളക്കാൻ dTOF ടൈം കോറിലേറ്റഡ് സിംഗിൾ ഫോട്ടോൺ കൗണ്ടിംഗ് (TCSPC) ഉപയോഗിക്കുന്നു, ഒരു പ്രത്യേക സമയ വ്യത്യാസത്തിന്റെ ഉയർന്ന ആവൃത്തിയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി ഏറ്റവും സാധ്യതയുള്ള ദൂരം കണക്കാക്കാൻ ഒരു ഹിസ്റ്റോഗ്രാം നിർമ്മിക്കുന്നു.
ഐടിഒഎഫ്
പുറത്തുവിടുന്നതും സ്വീകരിക്കുന്നതുമായ തരംഗരൂപങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ഘട്ട വ്യത്യാസത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് പരോക്ഷ TOF ഫ്ലൈറ്റ് സമയം കണക്കാക്കുന്നത്, സാധാരണയായി തുടർച്ചയായ തരംഗ അല്ലെങ്കിൽ പൾസ് മോഡുലേഷൻ സിഗ്നലുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നു. കാലക്രമേണ പ്രകാശ തീവ്രത അളക്കുന്ന സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഇമേജ് സെൻസർ ആർക്കിടെക്ചറുകൾ iTOF-ന് ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും.
iTOF നെ തുടർച്ചയായ തരംഗ മോഡുലേഷൻ (CW-iTOF), പൾസ് മോഡുലേഷൻ (Pulsed-iTOF) എന്നിങ്ങനെ വീണ്ടും വിഭജിച്ചിരിക്കുന്നു. CW-iTOF പുറത്തുവിടുന്നതും സ്വീകരിക്കുന്നതുമായ സൈനസോയ്ഡൽ തരംഗങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള ഘട്ടം മാറ്റം അളക്കുന്നു, അതേസമയം പൾസ്ഡ്-iTOF ചതുര തരംഗ സിഗ്നലുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ഘട്ടം മാറ്റം കണക്കാക്കുന്നു.
കൂടുതൽ വായനയ്ക്ക്:
- വിക്കിപീഡിയ. (nd). പറക്കൽ സമയം. ശേഖരിച്ചത്https://en.wikipedia.org/wiki/Time_of_flight
- സോണി സെമികണ്ടക്ടർ സൊല്യൂഷൻസ് ഗ്രൂപ്പ്. (nd). ToF (ഫ്ലൈറ്റ് സമയം) | ഇമേജ് സെൻസറുകളുടെ പൊതു സാങ്കേതികവിദ്യ. ശേഖരിച്ചത്https://www.sony-semicon.com/en/technologies/tof
- മൈക്രോസോഫ്റ്റ്. (2021, ഫെബ്രുവരി 4). മൈക്രോസോഫ്റ്റ് ടൈം ഓഫ് ഫ്ലൈറ്റിന്റെ (ToF) ആമുഖം - അസൂർ ഡെപ്ത് പ്ലാറ്റ്‌ഫോം. ശേഖരിച്ചത്https://devblogs.microsoft.com/azure-depth-platform/intro-to-microsoft-time-of-flight-tof
- ESCATEC. (2023, മാർച്ച് 2). ഫ്ലൈറ്റ് സമയം (TOF) സെൻസറുകൾ: ഒരു ആഴത്തിലുള്ള അവലോകനവും ആപ്ലിക്കേഷനുകളും. ശേഖരിച്ചത്https://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 ചില ചിത്രങ്ങൾ ഇന്റർനെറ്റിൽ നിന്നും വിക്കിപീഡിയയിൽ നിന്നും ശേഖരിച്ചതാണെന്നും വിദ്യാഭ്യാസവും വിവര പങ്കുവെക്കലും പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുക എന്ന ലക്ഷ്യത്തോടെയാണെന്നും ഞങ്ങൾ ഇതിനാൽ പ്രഖ്യാപിക്കുന്നു. എല്ലാ സ്രഷ്ടാക്കളുടെയും ബൗദ്ധിക സ്വത്തവകാശത്തെ ഞങ്ങൾ മാനിക്കുന്നു. ഈ ചിത്രങ്ങളുടെ ഉപയോഗം വാണിജ്യ നേട്ടത്തിനായി ഉദ്ദേശിച്ചുള്ളതല്ല.
ഉപയോഗിക്കുന്ന ഏതെങ്കിലും ഉള്ളടക്കം നിങ്ങളുടെ പകർപ്പവകാശം ലംഘിക്കുന്നതായി നിങ്ങൾ വിശ്വസിക്കുന്നുവെങ്കിൽ, ദയവായി ഞങ്ങളെ ബന്ധപ്പെടുക. ബൗദ്ധിക സ്വത്തവകാശ നിയമങ്ങളും ചട്ടങ്ങളും പാലിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ, ചിത്രങ്ങൾ നീക്കം ചെയ്യുകയോ ശരിയായ ആട്രിബ്യൂഷൻ നൽകുകയോ ഉൾപ്പെടെയുള്ള ഉചിതമായ നടപടികൾ സ്വീകരിക്കാൻ ഞങ്ങൾ തയ്യാറാണ്. ഉള്ളടക്കത്താൽ സമ്പന്നവും, ന്യായയുക്തവും, മറ്റുള്ളവരുടെ ബൗദ്ധിക സ്വത്തവകാശങ്ങളെ ബഹുമാനിക്കുന്നതുമായ ഒരു പ്ലാറ്റ്‌ഫോം നിലനിർത്തുക എന്നതാണ് ഞങ്ങളുടെ ലക്ഷ്യം.
ഇനിപ്പറയുന്ന ഇമെയിൽ വിലാസത്തിൽ ഞങ്ങളെ ബന്ധപ്പെടുക:sales@lumispot.cn. എന്തെങ്കിലും അറിയിപ്പ് ലഭിച്ചാൽ ഉടനടി നടപടി സ്വീകരിക്കാൻ ഞങ്ങൾ പ്രതിജ്ഞാബദ്ധരാണ്, കൂടാതെ അത്തരം പ്രശ്നങ്ങൾ പരിഹരിക്കുന്നതിന് 100% സഹകരണവും ഉറപ്പ് നൽകുന്നു.
പോസ്റ്റ് സമയം: ഡിസംബർ-18-2023