Šta je ToF senzor? Šta radi ToF senzor?

Ne znam da li ste upoznati sa sonarnim detektorima, ali prema Vikipediji, sonar detektor je elektronski uređaj koji koristi svojstva zvučnih talasa koji se šire pod vodom za obavljanje podvodnih zadataka putem elektroakustičke konverzije i obrade informacija.

ToF je skraćenica za Time of Flight, a Tof senzor radi vrlo slično sonarnom detektoru. Koristi se za lokalizaciju objekata i merenje udaljenosti merenjem vremena koje je potrebno da se svetlost reflektuje napred i nazad od pretvarača do objekta. ToF pretvarač je vrsta pretvarača koji meri dubinu i udaljenost do objekta upotrebom vremena leta. Često, ToF senzori se nazivaju i "dubinske kamere" ili ToF kamere.

Ključne komponente ToF sistema kamera

Sistem kamere za vreme leta sastoji se od tri glavne komponente:

1. ToF senzor i senzorski modul:Senzor je ključna komponenta ToF sistema kamera. Sposoban je da prikupi reflektovanu svetlost i pretvori je u dubinske podatke o pikselima. Što je veća rezolucija senzora, to je bolji kvalitet mape dubine.
2. Izvor svetlosti:ToF kamera generiše izvor svetlosti putem lasera ili LED-a. ObiиnoNIR (Near Infrared) svetlosa talasnom dužinom od 850nm do 940nm.
3. Dubinski procesor:Pomaže u pretvaranju sirovih podataka piksela i podataka o fazi koji dolaze iz senzora slike u informacije o dubini. Obezbeđuje pasivnu 2D IR (infracrvenu) sliku i takođe pomaže u filtriranju buke.

Kako funkcioniše ToF senzor?

Kao što smo već pomenuli, ToF senzor meri rastojanje između senzora i objekta koji se meri merenjem vremenske razlike između emisije i refleksije svetlosti, pa koji su koraci da se to ostvari?
Evo koraka ToF senzora:

1. Emisija: Impuls svetlosti emituje ugrađeni infracrveni (IR) svetlosni emiter senzora ili drugi podesivi izvor svetlosti (npr. Laser ili LED).
2. Refleksija: Svetlosni impuls dodiruje objekat i reflektuje se nazad na senzor. 
3. Detektor: Koristeći ugrađeni detektor senzora, meri se vreme koje je potrebno da svetlosni impuls putuje od emisije do dodirivanja objekta i nazad.
4. Izračunavanje udaljenosti: Koristeći izmereno vreme leta i poznatu brzinu svetlosti, senzor može izračunati udaljenost do objekta. Sledi formula za izračunavanje udaljenosti.

Koje su prednosti ToF?

Niska potrošnja energije

ToF tehnologija koristi samo jedan izvor infracrvene svetlosti za direktno merenje dubine i amplitude informacija u svakom pikselu. Pored toga, ToF zahteva manju obradu podataka o dubini od drugih tehnika senzora dubine koje intenzivno koriste algoritam, kao što su strukturirano svetlo ili stereo vid, čime se štedi dodatna snaga na procesu aplikacije

TOF senzorske kamere pružaju visoko precizna merenja dubine sa malim greškama merenja i brzim vremenom odziva za aplikacije koje zahtevaju visoko precizna merenja udaljenosti.

U realnom vremenu

TOF senzorske kamere mogu da dobiju slike dubine u realnom vremenu, što je korisno za scenarije koji zahtevaju brze povratne informacije i aplikacije u realnom vremenu.

Širok dinamički opseg

TOF senzorske kamere imaju širok dinamički opseg koji održava precizna merenja dubine u različitim uslovima osvetljenja, što ih čini pogodnim za različita okruženja u zatvorenom i na otvorenom.
Merenje na daljinu
Budući da ToF senzori koriste lasere, oni su u stanju da mere velike udaljenosti sa izuzetnom preciznošću. Kao rezultat toga, ToF senzori imaju fleksibilnost da detektuju bliske i daleke objekte svih oblika i veličina.

U poređenju sa drugim tehnologijama skeniranja opsega dubine KSNUMKSD, kao što je strukturirano svetlosistemi kameraili laserski daljinomeri, ToF senzori su relativno jeftini.

Koji je nedostatak TOF-a?

Uprkos mnogim prednostima ToF-a, postoje neka tehnička ograničenja.

Ograničenja rezolucije

TOF senzorske kamere koje su trenutno dostupne na tržištu obično imaju nisku rezoluciju, što možda nije dovoljno za aplikacije koje zahtevaju visok nivo detalja.

Artefakti iz raspršene svetlosti

Ako su površine objekata koji se mere posebno svetle i veoma blizu ToF senzora, oni mogu raspršiti previše svetlosti u prijemnik i stvoriti artefakte i neželjene refleksije.

Nesigurnost merenja zbog višestrukih refleksija

Kada koristite ToF senzor na uglovima i konkavnim površinama, svetlost se može reflektovati više puta, a ove neželjene refleksije uvode značajnu neizvesnost merenja.

Ambijentalno svetlo negativno utiče na merenja

Kada koristite ToF senzor na otvorenom po sunčanom danu, visok intenzitet sunčeve svetlosti može izazvati brzo zasićenje piksela senzora, što onemogućava otkrivanje stvarne svetlosti koja se reflektuje od objekta.

Oblasti primene za ToF senzorske kamere

Industrijski roboti:Uz pomoć 3D dubinske mape okoline u realnom vremenu, roboti su u stanju da preciznije prepoznaju objekte i njihov opseg kretanja. Sa prepoznavanjem gestova, roboti mogu direktno da komuniciraju sa ljudima u kolaborativnim aplikacijama. U industrijskim aplikacijama, roboti sa 3D-ToF kamerama mogu preciznije izmeriti bilo koji proizvod u tri dimenzije i da shvate i postave proizvode sa visokom preciznošću.

3D modeliranje i virtuelna stvarnost:TOF senzorske kamere se široko koriste u 3D modeliranju i virtuelnoj stvarnosti. Sticanjem visokokvalitetnih dubinskih slika u realnom vremenu mogu se realizovati realistična 3D rekonstrukcija i impresivna iskustva virtuelne stvarnosti.

P: Da li je ToF isto što i LiDAR?

O: I LiDAR i ToF senzori koriste svetlost za merenje udaljenosti do objekta i kreiranje 3D slike okoline. Ali LiDAR obično koristi lasere, dok ToF senzori koriste različite vrste svetlosti, kao što su LED svetlo ili infracrveno svetlo.

P: Šta je ToF senzor na telefonu?

O: ToF Depth kamera može da proceni dubinu i udaljenost kako bi svoju fotografiju prenela na sledeći nivo. Koristi poznatu brzinu svetlosti za merenje udaljenosti, efikasno izračunavajući vreme koje je potrebno za rad kamere. Koristi poznatu brzinu svetlosti za merenje udaljenosti, efikasno izračunavajući vreme koje je potrebno da se reflektovani snop vrati na senzor kamere.

TOF senzorske kamere pokazale su veliki potencijal za primenu u različitim oblastima zbog svoje visoke preciznosti merenja dubine i performansi u realnom vremenu. Uprkos nedostacima ograničenja rezolucije i smetnji sa više objekata, TOF senzorske kamere će videti veća otkrića i poboljšanja sa kontinuiranim razvojem tehnologije.

Iako postoje faktori kao što su optička korekcija, temperaturni drift i drugi faktori koji utiču na tačnost dubine u dizajniranju kamere sa senzorom dubine zasnovane na ToF-u, Sinoseen, sa više od decenije iskustva u stereo vidu, je tu da vam pomogne u najvećoj mogućoj meri. Molimo Vas daako vam je potrebna pomoć.