Sensor ToF ແມ່ນຫຍັງ?ข้อดีແລະข้อเสียຂອງມັນ

Sensor ToF ແມ່ນຫຍັງ? Sensor ToF ເຮັດຫຍັງ?

ຂ້າ ພະ ເຈົ້າ ບໍ່ ຮູ້ ວ່າ ທ່ານ ຄຸ້ນ ເຄີຍ ກັບ sonar detector ຫລື ບໍ່, ແຕ່ ອີງ ຕາມ Wikipedia, sonar detector ເປັນ ເຄື່ອງ ເອ ເລັກ ທຣອນ ນິກ ທີ່ ໃຊ້ ຄຸນ ສົມ ບັດ ຂອງ ຄື້ນ ສຽງ ທີ່ ແຜ່ ຂະ ຫຍາຍ ຢູ່ ໃຕ້ ນ້ໍາ ເພື່ອ ເຮັດ ວຽກ ງານ ພາຍ ໃຕ້ ນ້ໍາ ຜ່ານ ການ ປ່ຽນ ແປງ ສຽງ ແລະ ການ ດໍາ ເນີນ ຂໍ້ ມູນ.
 
ToF ຫມາຍ ເຖິງ Time of Flight, ແລະ sensor Tof ທໍາ ງານ ຄ້າຍຄື ກັນ ກັບ ເຄື່ອງ ຈັບ sonar. ມັນຖືກໃຊ້ເພື່ອກໍານົດວັດຖຸແລະວັດແທກໄລຍະທາງໂດຍການວັດແທກເວລາທີ່ແສງສະທ້ອນກັບຄືນມາຈາກເຄື່ອງປ່ຽນແປງໄປຫາວັດຖຸ. ToF transducer ແມ່ນເຄື່ອງປ່ຽນແປງຊະນິດຫນຶ່ງທີ່ວັດແທກຄວາມເລິກແລະໄລຍະຫ່າງຈາກວັດຖຸຜ່ານການໃຊ້ Time of Flight. ຫຼາຍຄັ້ງ sensor ToF ຍັງເອີ້ນວ່າ "ກ້ອງຖ່າຍຮູບເລິກ" ຫຼື ກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF.
 
ສ່ວນປະກອບສໍາຄັນຂອງລະບົບກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF

ລະບົບກ້ອງຖ່າຍຮູບໃນເວລາບິນປະກອບດ້ວຍສາມສ່ວນຫຼັກ:

1. ToF Sensor ແລະ Sensor Module:Sensor ເປັນສ່ວນປະກອບສໍາຄັນຂອງລະບົບກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF. ມັນ ສາມາດ ເຕົ້າ ໂຮມ ຄວາມ ສະຫວ່າງ ທີ່ ສະທ້ອນ ແລະ ປ່ຽນ ມັນ ເປັນ ຂໍ້ ມູນ ທີ່ ເລິກ ຊຶ້ງ ໃນ pixels. ແຮ່ງຄວາມລະອຽດຂອງ sensor ສູງເທົ່າໃດ, ຄຸນນະພາບຂອງແຜນທີ່ຄວາມເລິກກໍແຮ່ງດີຂຶ້ນເທົ່ານັ້ນ.
2. ແຫຼ່ງແສງ:ກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF ສ້າງແຫຼ່ງແສງຜ່ານ laser ຫຼື LED. ຕາມປົກກະຕິແລ້ວແສງ NIR (Near Infrared)ມີຄື້ນ 850nm ເຖິງ 940nm.
3. Depth Processor:ຊ່ວຍປ່ຽນຂໍ້ມູນ pixel ດິບ ແລະ ຂໍ້ມູນຂັ້ນຕອນທີ່ມາຈາກ sensor ຮູບພາບໃຫ້ເປັນຂໍ້ມູນຄວາມເລິກ. ໃຫ້ຮູບພາບ 2D IR (infrared) ແລະ ຊ່ວຍໃນການຕອງສຽງດັງ.

 
Sensor ToF ເຮັດວຽກແນວໃດ?

ດັ່ງທີ່ເຮົາໄດ້ກ່າວມາຂ້າງເທິງ, sensor ToF ວັດແທກໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງ sensor ແລະ ວັດຖຸທີ່ຈະວັດແທກໂດຍວັດແທກຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງການປ່ອຍ ແລະ ການສະທ້ອນຂອງແສງ, ດັ່ງນັ້ນ ມີຂັ້ນຕອນຫຍັງແດ່ທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ມັນເປັນຈິງ?
ຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນຂັ້ນຕອນຂອງ ToF sensor:

1. ການປ່ອຍ: ແສງສະຫວ່າງຖືກປ່ອຍອອກມາຈາກເຄື່ອງປ່ອຍແສງສີແດງ (IR) ຫຼືແຫຼ່ງແສງອື່ນໆທີ່ປັບປ່ຽນໄດ້ (ຕົວຢ່າງ: laser ຫຼື LED).
2. ການສະທ້ອນ: ແສງແດດຈະແຕະຕ້ອງວັດຖຸແລະສະທ້ອນກັບຄືນໄປຫາ sensor. 
3. Detector: ໂດຍໃຊ້ເຄື່ອງຈັບທີ່ຕິດຢູ່ໃນ sensor, ຈະວັດແທກເວລາທີ່ແສງສະຫວ່າງຈະເດີນທາງຈາກການປ່ອຍອອກໄປສູ່ການແຕະຕ້ອງວັດຖຸແລະກັບຄືນ.
4. ການຄິດໄລ່ໄລຍະທາງ: ໂດຍໃຊ້ເວລາທີ່ວັດແທກຂອງການບິນແລະຄວາມໄວຂອງແສງທີ່ຮູ້ຈັກ, sensor ສາມາດຄິດໄລ່ໄລຍະທາງໄປຫາວັດຖຸ. ຕໍ່ໄປນີ້ແມ່ນວິທີການຄິດໄລ່ໄລຍະທາງ.

ຜົນປະໂຫຍດຂອງ ToF ມີຫຍັງແດ່?

ການ ໃຊ້ ພະລັງ ຕ່ໍາ

ເທັກ ໂນ ໂລ ຈີ ToF ໃຊ້ ແຫລ່ງ ແສງ ແດດ ພຽງ ແຕ່ ແຫລ່ງ ດຽວ ເພື່ອ ວັດ ແທກ ຂໍ້ ມູນ ຄວາມ ເລິກ ແລະ ຂອບ ເຂດ ໃນ ແຕ່ ລະ pixel. ນອກຈາກນັ້ນ, ToF ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຈັດການຂໍ້ມູນຄວາມເລິກຫນ້ອຍກວ່າເຕັກນິກການສັງເກດຄວາມເລິກອື່ນໆເຊັ່ນ ແສງສະຫວ່າງທີ່ມີໂຄງສ້າງ ຫຼື stereovision ດັ່ງນັ້ນຈຶ່ງຊ່ວຍເຫຼືອພະລັງເພີ່ມເຕີມໃນຂະບວນການໂປຣເເກຣມ

 
ຄວາມຖືກຕ້ອງສູງ

ກ້ອງຖ່າຍຮູບ TOF sensor ໃຫ້ການວັດແທກຄວາມເລິກທີ່ຖືກຕ້ອງສູງດ້ວຍຄວາມຜິດພາດໃນການວັດແທກເລັກນ້ອຍ ແລະ ເວລາຕອບສະຫນອງທີ່ໄວສໍາລັບໂປຣແກຣມທີ່ຕ້ອງການການວັດແທກໄລຍະທາງທີ່ຖືກຕ້ອງສູງ.
 

ເວລາຈິງ

ກ້ອງຖ່າຍຮູບ TOF sensor ສາມາດໄດ້ຮັບຮູບພາບທີ່ເລິກຊຶ້ງໃນເວລາຈິງ, ຊຶ່ງເປັນປະໂຫຍດສໍາລັບສະພາບການທີ່ຕ້ອງການການຕອບສະຫນອງຢ່າງວ່ອງໄວ ແລະ ການນໍາໃຊ້ໃນເວລາຈິງ.

ຂອບເຂດທີ່ກວ້າງຂວາງ

ກ້ອງຖ່າຍຮູບ TOF sensor ມີຂອບເຂດທີ່ກວ້າງຂວາງເຊິ່ງສາມາດວັດແທກຄວາມເລິກທີ່ຖືກຕ້ອງໃນສະພາບແສງສະຫວ່າງທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ເຮັດໃຫ້ມັນເຫມາະສົມກັບສະພາບແວດລ້ອມທີ່ຫຼາກຫຼາຍທັງໃນເຮືອນແລະນອກເຮືອນ.
ການວັດແທກໄລຍະທາງໄກ
ເພາະ sensor ToF ໃຊ້ laser, ເຂົາ ເຈົ້າຈຶ່ງ ສາມາດ ວັດ ແທກ ໄລຍະ ໄກ ດ້ວຍ ຄວາມ ຖືກຕ້ອງ ທີ່ ສຸດ. ຜົນກໍຄື sensor ToF ສາມາດກວດສອບວັດຖຸທີ່ຢູ່ໃກ້ແລະໄກໃນທຸກຮູບຊົງແລະຂະຫນາດ.
 

ລາຄາ ແພງ

ເມື່ອສົມທຽບກັບເຕັກໂນໂລຊີການກວດສອບຂອບເຂດຄວາມເລິກ 3D ອື່ນໆເຊັ່ນ ແສງສະຫວ່າງທີ່ມີໂຄງສ້າງລະບົບກ້ອງຖ່າຍຮູບຫຼື laser rangefinders, sensor ToF ມີລາຄາບໍ່ແພງ.
 

ຂໍ້ບົກພ່ອງຂອງ TOF ແມ່ນຫຍັງ?

ເຖິງແມ່ນວ່າ ToF ມີຜົນປະໂຫຍດຫຼາຍຢ່າງ, ແຕ່ຍັງມີຂໍ້ຈໍາກັດທາງດ້ານເຕັກນິກບາງຢ່າງ.

 
ຂໍ້ຈໍາກັດໃນການແກ້ໄຂ

ກ້ອງຖ່າຍຮູບ TOF sensor ທີ່ມີຢູ່ຕະຫຼາດໃນປັດຈຸບັນມັກຈະມີຄວາມລະອຽດຕໍ່າ ເຊິ່ງອາດບໍ່ພຽງພໍສໍາລັບໂປຣແກຣມທີ່ຕ້ອງການລາຍລະອຽດໃນລະດັບສູງ.
 

ວັດຖຸຈາກແສງສະຫວ່າງທີ່ກະຈັດກະຈາຍ

ຖ້າຜິວຫນ້າຂອງວັດຖຸທີ່ວັດແທກແຈ້ງເປັນພິເສດ ແລະ ໃກ້ຊິດກັບ sensor ToF, ມັນສາມາດກະຈັດກະຈາຍແສງສະຫວ່າງຫຼາຍເກີນໄປໃນຜູ້ຮັບແລະສ້າງສິ່ງສະທ້ອນທີ່ບໍ່ຕ້ອງການ.
 

ຄວາມບໍ່ແນ່ນອນຂອງການວັດແທກ ເນື່ອງຈາກການສະທ້ອນຫຼາຍເທື່ອ

ເມື່ອໃຊ້ sensor ToF ຢູ່ສົ້ນແລະຜິວຫນ້າຊ່ອງ, ແສງສະຫວ່າງອາດຖືກສະທ້ອນຫຼາຍເທື່ອ ແລະການສະທ້ອນທີ່ບໍ່ຕ້ອງການເຫຼົ່ານີ້ກໍ່ໃຫ້ເກີດຄວາມບໍ່ແນ່ນອນໃນການວັດແທກ. 

ແສງສະຫວ່າງອ້ອມແອ້ມມີຜົນກະທົບຕໍ່ການວັດແທກ

ເມື່ອໃຊ້ sensor ToF ຢູ່ນອກເຮືອນໃນມື້ທີ່ມີແສງແດດ, ແສງແດດທີ່ສູງສາມາດເຮັດໃຫ້ pixel ຂອງ sensor อิ่มตัวຢ່າງວ່ອງໄວ, ເຮັດໃຫ້ເປັນໄປບໍ່ໄດ້ທີ່ຈະສັງເກດເຫັນແສງສະຫວ່າງ ທີ່ສະທ້ອນອອກຈາກວັດຖຸ.

 
ຂອບເຂດການນໍາໃຊ້ສໍາລັບກ້ອງຖ່າຍຮູບ sensor ToF

ຫຸ່ນຍົນອຸດສະຫະກໍາ:ດ້ວຍຄວາມຊ່ວຍເຫຼືອຂອງແຜນທີ່ຄວາມເລິກ 3D ຂອງສະພາບແວດລ້ອມ, ຫຸ່ນຍົນສາມາດຮູ້ຈັກວັດຖຸແລະຂອບເຂດການເຄື່ອນໄຫວຂອງມັນໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງຫຼາຍຂຶ້ນ. ດ້ວຍ ການ ຮັບ ຮູ້ ທ່າ ທາງ, ຫຸ່ນຍົນ ສາມາດ ພົບ ປະ ສັງ ສັນ ໂດຍ ກົງ ກັບ ຜູ້ ຄົນ ໃນ ໂປຣເເກຣມ ທີ່ ຮ່ວມ ມື ກັນ. ໃນ ອຸດສະຫະ ກໍາ, ຫຸ່ນຍົນ ທີ່ ມີ ກ້ອງຖ່າຍຮູບ 3D-ToF ສາມາດ ວັດ ແທກ ຜະລິດພັນ ໃດໆ ໃນ ສາມ ຫລ່ຽມ ແລະ ຈັບ ແລະ ວາງ ຜະລິດຕະພັນ ດ້ວຍ ຄວາມ ແນ່ນອນ ສູງ.

3D Modeling ແລະ Virtual Reality:ກ້ອງຖ່າຍຮູບ sensor TOF ຖືກນໍາໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນແບບຢ່າງ 3D ແລະ virtual reality. ໂດຍການໄດ້ຮັບຮູບພາບຄວາມເລິກທີ່ມີຄຸນນະພາບສູງໃນເວລາຈິງ, ການສ້າງຄືນ 3D ທີ່ເປັນຈິງແລະປະສົບການໃນຄວາມເປັນຈິງທາງອິນເຕີເນັດສາມາດເປັນຈິງໄດ້.

ຄຳຖາມທີ່ຖືກຖາມເລື້ອຍໆ

Q: ToF ຄື ກັນ ກັບ LiDAR ບໍ?

A: ທັງ sensor LiDAR ແລະ ToF ໃຊ້ ແສງ ເພື່ອ ວັດ ແທກ ໄລຍະ ທາງ ໄປ ຫາ ວັດຖຸ ແລະ ສ້າງ ຮູບ ພາບ 3D ຂອງ ສະພາບ ແວດ ລ້ອມ. ແຕ່ LiDAR ຕາມ ປົກກະຕິ ແລ້ວ ຈະ ໃຊ້ laser, ໃນ ຂະນະ ທີ່ sensor ToF ໃຊ້ ແສງ ສະຫວ່າງ ຫລາຍ ຊະນິດ, ດັ່ງ ເຊັ່ນ ແສງ LED ຫລື ແສງ ແດດ.
 
Q:Sensor ToF ໃນໂທລະສັບແມ່ນຫຍັງ?

A: ກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF Depth ສາມາດ ຕັດສິນ ຄວາມ ເລິກ ແລະ ໄລຍະ ໄກ ເພື່ອ ນໍາ ຮູບ ພາບ ຂອງ ທ່ານ ໄປ ສູ່ ລະດັບ ຕໍ່ ໄປ. ມັນໃຊ້ຄວາມໄວຂອງແສງສະຫວ່າງເພື່ອວັດແທກໄລຍະທາງ, ຄິດໄລ່ເວລາທີ່ກ້ອງຖ່າຍຮູບເຮັດວຽກໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ມັນໃຊ້ຄວາມໄວຂອງແສງທີ່ຮູ້ຈັກເພື່ອວັດແທກໄລຍະທາງ, ຄິດໄລ່ເວລາທີ່ສະທ້ອນກັບຄືນໄປສູ່ sensor ຂອງກ້ອງຖ່າຍຮູບ.
 

ສະຫລຸບ

ກ້ອງຖ່າຍຮູບ TOF sensor ໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມສາມາດຫຼາຍສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໃນຂະແຫນງການຕ່າງໆ ເນື່ອງຈາກຄວາມຖືກຕ້ອງສູງໃນການວັດແທກຄວາມເລິກແລະປະສິດທິພາບໃນເວລາຈິງ. ເຖິງແມ່ນວ່າຈະມີຂໍ້ບົກພ່ອງຂອງຂໍ້ຈໍາກັດຄວາມລະອຽດ ແລະ ການແຊກແຊງຫຼາຍວັດຖຸ, ແຕ່ກ້ອງຖ່າຍຮູບ TOF sensor ຈະເຫັນການພັດທະນາ ແລະ ການປັບປຸງຫຼາຍຂຶ້ນພ້ອມກັບການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຊີຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງ.
 
ເຖິງແມ່ນວ່າຈະມີປັດໄຈຕ່າງໆເຊັ່ນ ການແກ້ໄຂທາງສາຍຕາ, ການປ່ຽນແປງຂອງອຸນຫະພູມ ແລະ ປັດໄຈອື່ນໆທີ່ມີຜົນກະທົບຕໍ່ຄວາມຖືກຕ້ອງຂອງຄວາມເລິກໃນການອອກແບບກ້ອງຖ່າຍຮູບຄວາມເລິກທີ່ອີງໃສ່ ToF, Sinoseen ທີ່ມີປະສົບການຫຼາຍກວ່າສິບປີໃນສາຍຕາ stereo ກໍພ້ອມທີ່ຈະຊ່ວຍທ່ານໃຫ້ໄດ້ຢ່າງເຕັມທີ. ກະລຸນາສະບາຍໃຈຕິດຕໍ່ພວກເຮົາຖ້າ ຫາກ ທ່ານ ຕ້ອງການ ຄວາມ ຊ່ອຍ ເຫລືອ.