TOF 3DCအာမရာ
TOF 3D ကင်မရာကို အဆင့်မြင့်ဆုံး သုံးဖက်မြင်ပုံရိပ်ဖော်နည်းပညာဖြင့် တည်ဆောက်ထားသည်။ TOF (Time of Flight) အနက်အာရုံခံကင်မရာသည် အကွာအဝေးထောက်လှမ်းခြင်းနှင့် 3D ပုံရိပ်ဖော်နည်းပညာထုတ်ကုန်များ၏ မျိုးဆက်သစ်တစ်ခုဖြစ်သည်။ ၎င်းသည် ပစ်မှတ်ထံ အလင်းလှိုင်းများကို အဆက်မပြတ်ပေးပို့ပြီးနောက် အာရုံခံကိရိယာကို အသုံးပြု၍ အရာဝတ္ထုမှ ပြန်လာသောအလင်းကို လက်ခံရယူပြီး အလင်းလှိုင်း၏ ပျံသန်းမှု (သွားပြန်) အချိန်ကို ထောက်လှမ်းခြင်းဖြင့် ပစ်မှတ်အရာဝတ္ထုအကွာအဝေးကို ရယူသည်။
TOF ကင်မရာများသည် အကွာအဝေးတိုင်းတာရာတွင် time-of-flight နည်းလမ်းကို အသုံးပြုလေ့ရှိပြီး၊ ဆိုလိုသည်မှာ ultrasonic wave များစသည်တို့ကို အသုံးပြုသည့်အခါ တိုင်းတာရန် မမေ့ပါနှင့်။ အကွာအဝေးကို ပိုမိုနားလည်နိုင်ပါသည်။ ဤအကွာအဝေးတိုင်းတာမှုကို အလင်းတန်းများမှတစ်ဆင့် ပြုလုပ်နိုင်သောကြောင့် လက်တွေ့အသုံးပြုမှုတွင် အားသာချက်များမှာ အလွန်ထင်ရှားပါသည်။ ဤကင်မရာကို အသုံးပြုသည့်အခါ အရွယ်အစားကို ပုံရိပ်ဖော်ခြင်းဖြင့် တိုင်းတာနိုင်ပြီး အလွန်အဆင်ပြေပါသည်။ ဤအသုံးပြုမှုနည်းလမ်းမှာ အလင်းပြန်မှုမှတစ်ဆင့်ဖြစ်ပြီး၊ ပြန်လာချိန်ကို တွက်ချက်ခြင်းဖြင့် အကွာအဝေးကို သိရှိနိုင်ပြီး sensor မှတစ်ဆင့် ပိုမိုလုံလောက်သော အာရုံခံမှုကို ရရှိနိုင်ပါသည်။ ဤကင်မရာအမျိုးအစားကို အသုံးပြုခြင်း၏ အားသာချက်မှာ အလွန်ထင်ရှားပါသည်။ pixel များ မြင့်မားရုံသာမက ဤ sensor ကို ထည့်သွင်းခြင်းဖြင့် အရွယ်အစားမြေပုံပေါ်တွင် ရယူခြင်းကို ပိုမိုလက်တွေ့ကျစေပြီး ရွေ့လျားနေသော အစိတ်အပိုင်းများ မလိုအပ်ဘဲ ပိုမိုကောင်းမွန်သော ရလဒ်များကို တိုင်းတာခြင်းဖြင့်သာ ရရှိနိုင်ပါသည်။ ၎င်းသည် လက်တွေ့အသုံးချမှုများတွင် အလွန်အကျိုးရှိပါသည်၊ ၎င်းသည် တည်နေရာ သို့မဟုတ် တိုင်းတာခြင်းတွင်ဖြစ်စေ၊ ဤကင်မရာအမျိုးအစားကို သင်ပိုင်ဆိုင်ထားသရွေ့၊ သင်သည် အမှန်တကယ်လည်ပတ်နေသော စက်ယန္တရားများနှင့် စက်ပစ္စည်းများ၏ မျက်လုံးများဖြစ်လာနိုင်ပြီး အလိုအလျောက်လုပ်ဆောင်မှုကို အမှန်တကယ်ပြီးမြောက်စေနိုင်ပါသည်။
TOF ကင်မရာများသည် အသုံးပြုနေစဉ် အတားအဆီးများကို အလိုအလျောက် ရှောင်ရှားနိုင်သည်။ အာရုံခံစွမ်းဆောင်ရည်မှတစ်ဆင့် အလိုအလျောက်လုပ်ဆောင်မှုကို ထိရောက်စွာ အသုံးချနိုင်ပြီး ဤကင်မရာကိုအသုံးပြုခြင်း၏ အားသာချက်များမှာ အလွန်ထင်ရှားသည်။ ၎င်းသည် ပမာဏနှင့် အချက်အလက်များကို အချိန်နှင့်တပြေးညီ သိရှိနိုင်ရုံသာမက ကုန်တင်ကုန်ချမှုတွင်လည်း သိရှိနိုင်သည်။ အလိုအလျောက်လုပ်ဆောင်မှု တိုးတက်လာခြင်းသည် ပိုမိုထိရောက်ပြီး စွမ်းဆောင်ရည်ကို အရှိန်မြှင့်တင်ပေးနိုင်ကာ အကွာအဝေးတိုင်းတာခြင်းနှင့် ရုပ်ပုံတင်ပြချက်တွင် အားသာချက်များစွာ ရရှိနိုင်သည်။ ဤကင်မရာ၏ အဓိကအချက်မှာ ပိုမိုကောင်းမွန်သော ရလဒ်များကို ပေးစွမ်းနိုင်ပြီး pulse triggering မှတစ်ဆင့် အသေးစိတ်ပစ်မှတ်ကို သိရှိနိုင်ပြီး ခြေရာခံနိုင်ရုံသာမက ရုပ်ပုံပေါ်တွင် သုံးဖက်မြင်ပုံစံငယ်ကို လုပ်ဆောင်နိုင်သောကြောင့် အလွန်တိကျသည်ဟု ဆိုနိုင်သည်။
ဘယ်လိုလဲTOFကင်မရာများ အလုပ်လုပ်ပုံ
TOF ကင်မရာများသည် active light detection ကို အသုံးပြုပြီး အောက်ပါ အစိတ်အပိုင်းများ ပါဝင်လေ့ရှိသည်။
၁။ ဓာတ်ရောင်ခြည်ကုထုံးယူနစ်
ဓါတ်ရောင်ခြည်ပေးသည့်ယူနစ်သည် အလင်းထုတ်လွှတ်ခြင်းမပြုမီ အလင်းရင်းမြစ်ကို ချိန်ညှိရန် လိုအပ်ပြီး ချိန်ညှိထားသော အလင်း pulse frequency သည် 100MHz အထိ မြင့်မားနိုင်သည်။ ရလဒ်အနေဖြင့် ရုပ်ပုံရိုက်ကူးစဉ်အတွင်း အလင်းရင်းမြစ်ကို အကြိမ်ထောင်ပေါင်းများစွာ ဖွင့်လိုက်ပိတ်လိုက်ဖြစ်သည်။ အလင်း pulse တစ်ခုချင်းစီသည် နာနိုစက္ကန့်အနည်းငယ်သာ ကြာမြင့်သည်။ ကင်မရာ၏ exposure time parameter သည် ပုံတစ်ပုံလျှင် pulse အရေအတွက်ကို ဆုံးဖြတ်ပေးသည်။
တိကျသောတိုင်းတာမှုများရရှိရန်အတွက် အလင်းလှိုင်းများကို ကြာချိန်၊ မြင့်တက်ချိန်နှင့် ကျဆင်းချိန် တစ်ထပ်တည်းကျအောင် တိကျစွာထိန်းချုပ်ရမည်။ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် နာနိုစက္ကန့်တစ်ခု၏ သေးငယ်သော သွေဖည်မှုများပင် ၁၅ စင်တီမီတာအထိ အကွာအဝေးတိုင်းတာမှုအမှားများကို ဖြစ်ပေါ်စေနိုင်သောကြောင့်ဖြစ်သည်။
ထိုကဲ့သို့ မြင့်မားသော မော်ဂျူလာကြိမ်နှုန်းများနှင့် တိကျမှုကို ခေတ်မီသော LED များ သို့မဟုတ် လေဆာဒိုင်အိုဒိုက်များဖြင့်သာ ရရှိနိုင်ပါသည်။
ယေဘုယျအားဖြင့် ဓါတ်ရောင်ခြည်ဖြာထွက်သည့် အလင်းရင်းမြစ်သည် လူ့မျက်စိဖြင့် မမြင်နိုင်သော အနီအောက်ရောင်ခြည် အလင်းရင်းမြစ်ဖြစ်သည်။
၂။ အလင်းမှန်ဘီလူး
၎င်းကို ရောင်ပြန်ဟပ်သောအလင်းကို စုဆောင်းပြီး optical sensor ပေါ်တွင် ပုံရိပ်တစ်ခုဖွဲ့စည်းရန် အသုံးပြုသည်။ သို့သော် သာမန် optical lens များနှင့်မတူဘဲ၊ illumination source နှင့် wavelength တူညီသောအလင်းသာ ဝင်ရောက်နိုင်ကြောင်း သေချာစေရန်အတွက် ဤနေရာတွင် bandpass filter တစ်ခု ထည့်သွင်းရန် လိုအပ်သည်။ ၎င်း၏ ရည်ရွယ်ချက်မှာ ဆူညံသံကို လျှော့ချရန် မညီမညာဖြစ်သော အလင်းရင်းမြစ်များကို ဖိနှိပ်ရန်နှင့် ပြင်ပအလင်းဝင်ရောက်မှုကြောင့် photosensitive sensor အလွန်အကျွံထိတွေ့ခြင်းမှ ကာကွယ်ပေးရန်ဖြစ်သည်။
၃။ ပုံရိပ်ဖော် အာရုံခံကိရိယာ
TOF ကင်မရာရဲ့ အဓိကအစိတ်အပိုင်း။ အာရုံခံကိရိယာရဲ့ဖွဲ့စည်းပုံက သာမန်ပုံရိပ်အာရုံခံကိရိယာနဲ့ဆင်တူပေမယ့် ပုံရိပ်အာရုံခံကိရိယာထက် ပိုရှုပ်ထွေးပါတယ်။ မတူညီတဲ့အချိန်တွေမှာ ရောင်ပြန်ဟပ်တဲ့အလင်းကို နမူနာယူဖို့အတွက် ရှပ်တာနှစ်ခု ဒါမှမဟုတ် နှစ်ခုထက်ပိုပါတယ်။ ဒါကြောင့် TOF ချစ်ပ်ပစ်ဇယ်ဟာ ယေဘုယျပုံရိပ်အာရုံခံကိရိယာပစ်ဇယ်အရွယ်အစားထက် အများကြီးပိုကြီးပြီး ယေဘုယျအားဖြင့် 100um ဝန်းကျင်ရှိပါတယ်။
၄။ ထိန်းချုပ်ယူနစ်
ကင်မရာ၏ အီလက်ထရွန်းနစ် ထိန်းချုပ်မှုယူနစ်မှ လှုံ့ဆော်ပေးသော အလင်းလှိုင်းများ၏ အစီအစဉ်သည် ချစ်ပ်၏ အီလက်ထရွန်းနစ် ရှပ်တာ ဖွင့်/ပိတ်ခြင်းနှင့် တိကျစွာ ထပ်တူကျပါသည်။ ၎င်းသည် အာရုံခံကိရိယာ အားသွင်းမှုများကို ဖတ်ရှုခြင်းနှင့် ပြောင်းလဲခြင်းတို့ကို လုပ်ဆောင်ပြီး ၎င်းတို့ကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာယူနစ်နှင့် ဒေတာ အင်တာဖေ့စ်သို့ ပို့ဆောင်ပေးပါသည်။
၅။ ကွန်ပျူတာယူနစ်
ကွန်ပျူတာယူနစ်သည် တိကျသော အနက်ပေမြေပုံများကို မှတ်တမ်းတင်နိုင်သည်။ အနက်ပေမြေပုံသည် များသောအားဖြင့် မီးခိုးရောင်ပုံရိပ်တစ်ခုဖြစ်ပြီး တန်ဖိုးတစ်ခုစီသည် အလင်းပြန်မျက်နှာပြင်နှင့် ကင်မရာကြား အကွာအဝေးကို ကိုယ်စားပြုသည်။ ပိုမိုကောင်းမွန်သောရလဒ်များရရှိရန်အတွက် ဒေတာချိန်ညှိခြင်းကို များသောအားဖြင့် လုပ်ဆောင်လေ့ရှိသည်။
TOF က အကွာအဝေးကို ဘယ်လိုတိုင်းတာသလဲ။
အလင်းရောင်ရင်းမြစ်ကို ဒစ်ဂျစ်တယ်ဆားကစ်များဖြင့် အကောင်အထည်ဖော်ရန် အတော်လေးလွယ်ကူသောကြောင့် ယေဘုယျအားဖြင့် စတုရန်းလှိုင်းလှိုင်းများဖြင့် ချိန်ညှိထားသည်။ depth ကင်မရာ၏ pixel တစ်ခုစီကို photosensitive unit (photodiode ကဲ့သို့သော) တစ်ခုဖြင့် ဖွဲ့စည်းထားပြီး ၎င်းသည် incident light ကို လျှပ်စစ်စီးကြောင်းအဖြစ် ပြောင်းလဲပေးနိုင်သည်။ photosensitive unit ကို high-frequency switches များစွာ (အောက်ပါပုံတွင် G1၊ G2) နှင့် ချိတ်ဆက်ထားပြီး လျှပ်စီးကြောင်းကို အားသွင်းမှုများကို သိမ်းဆည်းနိုင်သော မတူညီသော capacitors များအဖြစ်သို့ လမ်းညွှန်ပေးသည် (အောက်ပါပုံတွင် S1၊ S2)။
ကင်မရာပေါ်ရှိ ထိန်းချုပ်ယူနစ်သည် အလင်းရင်းမြစ်ကို ဖွင့်ပိတ်ပြီး အလင်းတန်းတစ်ခု ထုတ်လွှတ်သည်။ တစ်ချိန်တည်းမှာပင်၊ ထိန်းချုပ်ယူနစ်သည် ချစ်ပ်ပေါ်ရှိ အီလက်ထရွန်းနစ်ရှပ်တာကို ဖွင့်ပိတ်သည်။ အားသွင်း S0ဤနည်းအားဖြင့် အလင်းစီးကြောင်းမှ ထုတ်ပေးသော အလင်းအာရုံခံ ဒြပ်စင်ပေါ်တွင် သိမ်းဆည်းသည်။
ထို့နောက် ထိန်းချုပ်ယူနစ်သည် အလင်းရင်းမြစ်ကို ဒုတိယအကြိမ် ဖွင့်လိုက်ပိတ်လိုက် ပြုလုပ်သည်။ ယခုတစ်ကြိမ်တွင် ရှပ်တာသည် အလင်းရင်းမြစ်ကို ပိတ်ထားချိန်တွင် နောက်ပိုင်းတွင် ပွင့်သည်။ အားသွင်း S1ယခုထုတ်လုပ်လိုက်သောအရာကို photosensitive element တွင်လည်းသိမ်းဆည်းထားသည်။
အလင်းတစ်ချက်ရဲ့ ကြာချိန်က အရမ်းတိုတောင်းတဲ့အတွက် ဒီလုပ်ငန်းစဉ်ကို ထိတွေ့မှုအချိန်ရောက်တဲ့အထိ အကြိမ်ထောင်ပေါင်းများစွာ ထပ်ခါတလဲလဲ လုပ်ဆောင်ပါတယ်။ ပြီးရင် အလင်းအာရုံခံကိရိယာထဲက တန်ဖိုးတွေကို ဖတ်ရှုပြီး တကယ့်အကွာအဝေးကို ဒီတန်ဖိုးတွေကနေ တွက်ချက်နိုင်ပါတယ်။
အလင်းရဲ့အလျင်က c, t ဆိုတာကို သတိပြုပါ။pအလင်းလှိုင်း၏ ကြာချိန်၊ S ဖြစ်သည်0အစောပိုင်း ရှပ်တာမှ စုဆောင်းရရှိသော အားသွင်းမှုကို ကိုယ်စားပြုပြီး S ကို ကိုယ်စားပြုပြီး၊1နှောင့်နှေးရှပ်တာမှ စုဆောင်းရရှိသော အားသွင်းမှုကို ကိုယ်စားပြုသောကြောင့်၊ အကွာအဝေး d ကို အောက်ပါဖော်မြူလာဖြင့် တွက်ချက်နိုင်သည်။
အသေးဆုံးတိုင်းတာနိုင်သောအကွာအဝေးမှာ ရှပ်တာအစောပိုင်းကာလအတွင်း S0 တွင် အားအားလုံးစုဆောင်းပြီး ရှပ်တာနှောင့်နှေးကာလအတွင်း S1 တွင် အားမစုဆောင်းပါ၊ ဆိုလိုသည်မှာ S1 = 0 ဖြစ်သည်။ ဖော်မြူလာထဲသို့ အစားထိုးခြင်းဖြင့် အနည်းဆုံးတိုင်းတာနိုင်သောအကွာအဝေး d=0 ကို ရရှိမည်ဖြစ်သည်။
အကြီးဆုံးတိုင်းတာနိုင်သောအကွာအဝေးမှာ S1 တွင် လျှပ်စစ်ဓာတ်အားအားလုံးစုဆောင်းပြီး S0 တွင် လျှပ်စစ်ဓာတ်လုံးဝမစုဆောင်းသည့်နေရာဖြစ်သည်။ ထို့နောက် ဖော်မြူလာက d = 0.5 xc × tp ကိုရရှိစေသည်။ ထို့ကြောင့် အများဆုံးတိုင်းတာနိုင်သောအကွာအဝေးကို အလင်းလှိုင်းအလျားအကျယ်ဖြင့် ဆုံးဖြတ်သည်။ ဥပမာအားဖြင့်၊ tp = 50 ns၊ အထက်ပါဖော်မြူလာထဲသို့ အစားထိုးလျှင်၊ အများဆုံးတိုင်းတာနိုင်သောအကွာအဝေး d = 7.5m ဖြစ်သည်။
ဟာ့ဒ်ဝဲဒီဇိုင်းနှင့် ထုတ်ကုန်အင်္ဂါရပ်များ
ကမ္ဘာပေါ်တွင် အဆင့်မြင့်ဆုံး TOF ဟာ့ဒ်ဝဲဖြေရှင်းချက်ကို လက်ခံအသုံးပြုပါ။ Class I ဘေးကင်းသောလေဆာ၊ မြင့်မားသော pixel resolution၊ စက်မှုလုပ်ငန်းသုံးအဆင့်ကင်မရာ၊ အရွယ်အစားသေးငယ်သောကြောင့် အိမ်တွင်းနှင့် အပြင်ဘက် အဝေးပြေးအနက်အချက်အလက်စုဆောင်းမှုအတွက် အသုံးပြုနိုင်ပါသည်။
ရုပ်ပုံလုပ်ဆောင်ခြင်း အယ်လဂိုရီသမ်
ကမ္ဘာ့ဦးဆောင် ရုပ်ပုံလုပ်ဆောင်ခြင်းနှင့် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်း အယ်လဂိုရီသမ်ကို အသုံးပြုထားသောကြောင့် ၎င်းတွင် ခိုင်မာသော လုပ်ဆောင်နိုင်စွမ်းရှိပြီး CPU အရင်းအမြစ်များကို နည်းပါးစွာ အသုံးပြုကာ တိကျမှုမြင့်မားပြီး လိုက်ဖက်ညီမှု ကောင်းမွန်ပါသည်။
အပလီကေးရှင်းများ
ဒစ်ဂျစ်တယ်စက်မှုလုပ်ငန်းကင်မရာများကို စက်ရုံအလိုအလျောက်စနစ်၊ AGV လမ်းကြောင်းပြစနစ်၊ အာကာသတိုင်းတာခြင်း၊ ဉာဏ်ရည်ထက်မြက်သော ယာဉ်ကြောနှင့် သယ်ယူပို့ဆောင်ရေး (ITS) နှင့် ဆေးဘက်ဆိုင်ရာနှင့် အသက်သိပ္ပံတို့တွင် အဓိကအသုံးပြုကြသည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏ ဧရိယာစကင်န်ဖတ်ခြင်း၊ လိုင်းစကင်န်ဖတ်ခြင်းနှင့် ကွန်ရက်ကင်မရာများကို အရာဝတ္ထုအနေအထားနှင့် ဦးတည်ချက်တိုင်းတာခြင်း၊ လူနာလှုပ်ရှားမှုနှင့် အခြေအနေစောင့်ကြည့်ခြင်း၊ မျက်နှာမှတ်မိခြင်း၊ ယာဉ်ကြောစောင့်ကြည့်ခြင်း၊ အီလက်ထရွန်းနစ်နှင့် တစ်ပိုင်းလျှပ်ကူးပစ္စည်းစစ်ဆေးခြင်း၊ လူရေတွက်ခြင်းနှင့် တန်းစီတိုင်းတာခြင်းနှင့် အခြားနယ်ပယ်များတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အသုံးပြုကြသည်။
www.hampotech.com
fairy@hampotech.com
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၃ ခုနှစ်၊ မတ်လ ၇ ရက်
