ToF sensor nədir?onun üstünlükləri və mənfi cəhətləri

ToF sensor nədir? ToF sensor nə edir?

Sonar detektorlarla tanış olub-olmadığını bilmirəm, lakin Vikipediyaya görə, sonar detektor elektroakustik çevirmə və informasiyanın işlənməsi vasitəsilə sualtı işləri yerinə yetirmək üçün su altında yayılmış səs dalğalarının xüsusiyyətlərindən istifadə edən elektron qurğudur.
 
ToF, Time of Flight(Uçuş zamanı) üçün dayanır və Tof sensoru sonar detektora çox oxşar işləyir. O, cisimlərin lokalizasiyası və məsafədən ölçülməsi üçün işığın obyektə transducerdən geriyə və geriyə əks olunması üçün lazım olan vaxtı ölçməklə istifadə olunur. ToF transducer — "Time of Flight" ("Uçuş vaxtı") istifadə etməklə obyektə dərinliyi və məsafəni ölçən transducer növüdür. Çox vaxt ToF sensorlarına "dərinlik kameraları" və ya ToF kameraları da deyilir.
 
ToF kamera sisteminin əsas komponentləri

Uçuş vaxtı kamera sistemi üç əsas komponentdən ibarətdir:

1. ToF Sensor və Sensor Modulu:Sensor ToF kamera sisteminin əsas komponentidir. Əks olunmuş işığı toplayıb piksellər üzərində dərinlik məlumatlarına çevirmə qabiliyyətinə malikdir. Sensorun həlli nə qədər yüksək olsa, dərinlik xəritəsinin keyfiyyəti bir o qədər yaxşıdır.
2. İşıq mənbəyi:ToF kamerası lazer və ya LED vasitəsilə işıq mənbəyi yaradır. AdətənNİR (İnfraqırmızı işığın yaxınlığında)dalğa uzunluğu 850nm- 940nm-ə qədər olan.
3. Dərinlik prosessoru:Görüntü sensorundan gələn çiy piksel məlumatlarını və faza məlumatlarını dərinlik məlumatlarına çevirməyə kömək edir. Passiv 2D IR (infraqırmızı) görüntünü təmin edir və həmçinin səs-küyün süzülməsində kömək edir.

 
ToF sensor necə işləyir?

Yuxarıda qeyd etdiyimiz kimi, ToF sensor, işığın emissiyası və əks olunması arasındakı zaman fərqini ölçməklə ölçüləcək sensorla obyekt arasındakı məsafəni ölçür. Bəs bunu reallaşdırmaq üçün hansı addımlar atılır?
ToF sensorunun addımları bunlardır:

1. Emissiya: Sensorun qurulmuş infraqırmızı (IR) işıq emaledicisi və ya digər sazlanan işıq mənbəyi (məs. lazer və ya LED) tərəfindən işıq pultunu emal edilir.
2. Reflektor. İşıq pultu bir əşyaya toxunur və sensora geri əks olunur. 
3. Detektor: Sensorun inşa edilmiş detektorundan istifadə etməklə işıq pultunun emissiyadan obyektə və arxaya toxunmasına qədər getməsi üçün lazım olan vaxt ölçülür.
4. Məsafənin hesablanması: Uçuşun ölçülən vaxtı və işığın məlum sürətindən istifadə etməklə sensor obyektə olan məsafəni hesablaya bilər. Aşağıda məsafənin hesablanması düsturu qeyd olunur.

ToF-un üstünlükləri hansılardır?

Aşağı güc sərfiyyatı

ToF texnologiyası hər pikseldə dərinlik və amplituda məlumatlarını birbaşa ölçmək üçün yalnız bir infraqırmızı işıq mənbəyindən istifadə edir. Bundan əlavə, ToF strukturlaşdırılmış işıq və ya stereo görmə kimi digər alqoritm-intensiv dərinlik hiss etmə üsullarına nisbətən daha az dərinlik məlumatlarının işlənməsini tələb edir. Beləliklə, tətbiq prosessorunda əlavə güc qənaət edilir

 
Yüksək Dəqiqlik

TOF sensor kameraları yüksək dəqiq məsafə ölçmələri tələb edən tətbiqlər üçün kiçik ölçü xətaları və sürətli cavab vermə vaxtları ilə yüksək dəqiq dərinlik ölçülərini təmin edir.
 

Real vaxt

TOF sensor kameraları dərinlik şəkillərini real vaxtda əldə edə bilər. Bu kameralar sürətli geribildirim və real vaxt tətbiqləri tələb edən ssenarilər üçün faydalıdır.

Geniş Dinamik Aralığı

TOF sensor kameraları müxtəlif işıqlandırma şəraitində dəqiq dərinlik ölçülərini qoruyub saxlayan geniş dinamik aralığa malikdir. Bu kameralar həm qapalı, həm də açıq havada müxtəlif mühitlər üçün münasibdir.
Uzun məsafə ölçüsü
ToF sensorları lazerlərdən istifadə etdiyi üçün uzun məsafələri ifrat dəqiqliklə ölçə bilirlər. Nəticədə, ToF sensorları bütün forma və ölçülərin yaxın və uzaq obyektlərini aşkar etmək üçün elastiklik əldə edirlər.
 

Sərfəli

Strukturlaşdırılmış işıq kimi digər 3D dərinlik aralığı skan texnologiyaları ilə müqayisədəkamera sistemlərivə ya lazer rangefinderləri, ToF sensorları nisbətən ucuzdur.
 

TOF-un mənfi cəhəti nədir?

ToF-un bir çox faydalarına baxmayaraq, bəzi texniki məhdudiyyətlər mövcuddur.

 
Həll məhdudiyyətləri

Hal-hazırda bazarda mövcud olan TOF sensor kameraları adətən aşağı həlletmə qabiliyyətinə malik olur. Ola bilsin ki, bu kameralar yüksək səviyyədə detal tələb edən tətbiqlər üçün yetərli deyil.
 

Səpələnmiş işıqdan sənət əsərləri

Ölçüləcək obyektlərin səthləri xüsusilə parlaq və ToF sensoruna çox yaxın olarsa, qəbulediciyə həddindən artıq çox işıq səpələyə, artikl və istənməyən əks-sədalar yarada bilərlər.
 

Bir çox reflektorlara görə ölçü qeyri-müəyyənliyi

Künclərdə və konus səthlərdə ToF sensoru istifadə edərkən işıq bir neçə dəfə əks oluna bilər və bu istənməyən əkslər əhəmiyyətli ölçü qeyri-müəyyənliyi təqdim edir. 

Ambient işıq ölçülərə pis təsir edir

Günəş şüalarının yüksək intensivliyi günəş şüalarının açıq havada ToF sensorundan istifadə edərkən sensor piksellərin sürətlə doyğunlaşmasına səbəb ola bilər, bu isə obyektdən əks olunan əsl işığın aşkar edilməsinin qeyri-mümkün olmasına səbəb olur.

 
ToF sensor kameraları üçün tətbiq sahələri

sənaye robotları:Ətraf mühitin real vaxtlı-vaxtında 3D dərinlik xəritəsinin köməyi ilə robotlar obyektləri və onların hərəkət sahəsini daha dəqiq tanıya bilirlər. Jestlərin tanınması ilə robotlar birbaşa əməkdaşlıq tətbiqlərində insanlarla qarşılıqlı əlaqədə ola bilərlər. sənaye tətbiqlərində 3D-ToF kameraları olan robotlar hər hansı bir məhsulu üç ölçüdə daha dəqiq ölçə bilir və məhsulları yüksək dəqiqliklə qavrayaraq yerləşdirə bilirlər.

3D Modelləşdirmə və Virtual Reallıq:TOF sensor kameraları 3D modelləşdirmə və virtual reallıqda geniş istifadə olunur. Real vaxt ərzində yüksək keyfiyyətli dərinlik şəkilləri əldə etməklə realist 3D rekonstruksiya və immersiv virtual reallıq təcrübələri reallaşa bilər.

Tez-tez soruşulan suallar

Q:ToF LiDAR ilə eynidirmi?

A:Həm LiDAR, həm də ToF sensorları bir obyektə olan məsafəni ölçmək və ətraf mühitin 3D görüntüsünü yaratmaq üçün işıqdan istifadə edirlər. Lakin LiDAR adətən lazerlərdən istifadə edir, ToF sensorları isə LED işıq və ya infraqırmızı işıq kimi müxtəlif işıq növlərindən istifadə edir.
 
Q:Telefonda ToF sensor nədir?

A:ToF Depth kamerası, fotoşəkilinizi növbəti səviyyəyə çəkmək üçün dərinlik və məsafəni mühakimə edə bilər. O, məsafəni ölçmək üçün məlum işıq sürətindən istifadə edir, kameranın işləməsi üçün lazım olan vaxtı effektiv şəkildə hesablayır. O, işığın məlum sürətindən məsafəni ölçmək üçün istifadə edir, əks olunan işığın kamera sensora qayıtması üçün lazım olan vaxtı effektiv şəkildə hesablayır.
 

Yekun

TOF sensor kameraları dərinlik ölçmə və real vaxt performansının yüksək dəqiqliyinə görə müxtəlif sahələrdə tətbiq üçün böyük potensial göstərmişdir. Həlletmə məhdudiyyətinin və çox obyektivli müdaxilənin mənfi cəhətlərinə baxmayaraq, TOF sensor kameraları texnologiyanın davamlı inkişafı ilə daha böyük nailiyyətlər və təkmilləşmələr görəcək.
 
Optik korreksiya, temperatur sürüşməsi və ToF əsaslı dərinlik sensorlu kameranın dizaynında dərinlik dəqiqliyinə təsir edən digər amillər kimi faktorlar olsa da, on ildən çox stereo görmə təcrübəsi olan Sinoseen, tam dərəcədə sizə kömək etmək üçün buradadır. Xahiş edirəm, özünüzü sərbəst hiss edinbizimlə əlaqə saxlayınhər hansı bir köməyə ehtiyacınız olarsa.