一, šta je vrijeme kamera za letenje?

Fotoaparati vremena leta (TOF) su vrsta tehnologije osjetljivosti na dubinu koja mjeri udaljenost između kamere i objekata na sceni koristeći vrijeme koje je potrebno za svjetlost da biste putovali do objekata i natrag na kameru. Obično se koriste u različitim aplikacijama kao što su povećana stvarnost, robotika, 3D skeniranje, prepoznavanje gesta i još mnogo toga.

TOF kamereRad emitiranjem svjetlosnog signala, obično infracrveno svjetlo i mjerenje vremena koje je potrebno da signal odbije nakon udaranja objekata na sceni. Ovo vrijeme mjerenje se zatim koristi za izračunavanje udaljenosti do objekata, stvarajući kartu dubine ili 3D prikaz scene.

Vrijeme kamera za let

U usporedbi s drugim tehnologijama osjetljivosti na dubinu poput strukturiranog svjetla ili stereo vizije, TOF kamere nude nekoliko prednosti. Oni pružaju informacije o dubini u stvarnom vremenu, imaju relativno jednostavan dizajn i mogu raditi u različitim uvjetima osvjetljenja. TOF kamere su također kompaktni i mogu se integrirati u manje uređaje poput pametnih telefona, tableta i nosivih uređaja.

Primjene TOF kamera su raznolike. U proširenoj stvarnosti, TOF kamere mogu precizno otkriti dubinu predmeta i poboljšati realizam virtualnih objekata smještenih u stvarnom svijetu. U robotici omogućuju robotima da percipiraju svoje okruženje i efikasnije kreću prepreke. U 3D skeniranju, TOF kamere mogu brzo snimiti geometriju objekata ili okruženja u različite svrhe poput virtualne stvarnosti, igranja ili 3D štampanja. Koriste se i u biometrijskim aplikacijama, kao što su prepoznavanje lica ili prepoznavanja geste ruku.

二,Komponente vremena leta

Vatrene kamere (TOF) kamereSastoji se od nekoliko ključnih komponenti koje rade zajedno kako bi se omogućilo mjerenje dubine i mjerenja na daljinu. Specifične komponente mogu se razlikovati ovisno o dizajnu i proizvođaču, ali ovdje su temeljni elementi obično pronađeni u sistemima TOF kamere:

Izvor svjetlosti:

TOF kamere koriste izvor svjetla za emitiranje svjetlosnog signala, obično u obliku infracrvene (IR) svjetlosti. Izvor svjetla može biti LED (svjetlosna dioda) ili laserska dioda, ovisno o dizajnu kamere. Emitirana lampica putuje prema objektima na sceni.

Optika:

Objektiv okuplja reflektirano svjetlo i slike okoliša na senzor slike (fokusni avion). Optički filter za prolazni filtar prelazi samo svjetlo s istim talasnim dužinama kao i osvjetljenje. Ovo pomaže u suzbijanju ne-relevantne svjetlosti i smanjiti buku.

Senzor slike:

Ovo je srce kamere ToF. Svaki piksel mjeri vrijeme kada je svjetlost poduzela da putuje iz osvjetljenja (lasera ili LED) na objekt i natrag u matricu kontakta.

Vremenski krug:

Za mjerenje vremenskog leta precizno, kamera je potreban precizan vremenski krug. Ovaj krug kontrolira emisiju svjetlosnog signala i otkriva vrijeme koje je potrebno da svjetlo putuje na objekte i vratite se na kameru. Sinhronizira procese emisije i otkrivanja kako bi se osigurala tačna mjerenja udaljenosti.

Modulacija:

NekiTOF kamereUključite tehnike modulacije za poboljšanje tačnosti i robusnosti mjerenja udaljenosti. Ovi kamere moduliraju emitirani svjetlosni signal sa specifičnim uzorkom ili frekvencijom. Modulacija pomaže razlikovanju emitirane svjetlosti iz drugih izvora okolnog svjetlosti i poboljšava sposobnost fotoaparata da razlikuju različite objekte na sceni.

Algoritam za proračun dubine:

Za pretvorbu mjerenja vremena leta u dubinu informacija, TOF kamere koriste sofisticirane algoritme. Ti algoritmi analiziraju podatke o vremenu primljenim od fotodetekata i izračunavaju udaljenost između kamere i predmeta na sceni. Algoritmi izračunavanja dubine često uključuju kompenzaciju faktora poput brzine širenja lakše, vremenski odziva senzora i smetnje okoline.

Izlaz podataka o dubini:

Jednom kada se izvrši kalkulacija dubine, TOF kamera pruža izlaz podataka dubine. Ovaj izlaz može imati oblik dubine mape, točke oblaka ili 3D reprezentacije scene. Podaci o dubini mogu koristiti aplikacije i sustavi kako bi se omogućile razne funkcionalnosti poput praćenja objekata, proširene stvarnosti ili robotske navigacije.

Važno je napomenuti da specifična implementacija i komponente TOF kamera mogu varirati u različitim proizvođačima i modelima. Napredak u tehnologiji mogu uvesti dodatne funkcije i poboljšanja za poboljšanje performansi i sposobnosti TOF kamere sistema.

三, Aplikacije

Automobilske aplikacije

Foto kamereKoriste se u pomoć i sigurnosnim funkcijama za napredne automobilske aplikacije kao što su aktivna zaštita pješaka, predstavljanje otkrivanja i unutarnjih aplikacija poput otkrivanja izvan položaja (OOP).

Primjena TOF kamera

Sučelja i igre na ljudskoj mašini

As Foto kamereOmogućite slike na daljinu u realnom vremenu, lako je pratiti pokrete ljudi. To omogućava novim interakcijama s potrošačkim uređajima kao što su televizori. Druga tema je upotreba ove vrste kamera za interakciju sa igrama na konzole za video igre. Senzor druge generacije Prvobitno uključen u Xbox jednu konzolu koristila je vremenski film za snimanje za njezinu domet, omogućujući prirodne korisničke sučelje i igranje Aplikacije koristeći tehnike prepoznavanja računarske vizije i gestom.

Kreativni i Intel također pružaju sličnu vrstu interaktivnog gesta kamere za vrijeme leta za igranje, senz3d na osnovu dubine 325 kamere Sotkotika. Infineon i PMD tehnologije omogućuju sitne integrirane kamere sa 3D dubinom za kontrolu gesta za zatvaranje potrošačkih uređaja poput sve-in-jednog računala i prijenosnih računala (picco flexx i picco monstar kamere).

Primjena TOF kamera u igrama

Pametne kamere

Nekoliko pametnih telefona uključuje kamere za vrijeme leta. Oni se uglavnom koriste za poboljšanje kvaliteta fotografija pružanjem softvera za kameru s podacima o prvom planu i pozadini. Prvi mobilni telefon koji je koristio takvu tehnologiju bio je LG G3, objavljen početkom 2014. godine.

Primjena TOF kamera u mobilnim telefonima

Mjerna i strojna vizija

Ostale aplikacije su mjerne zadatke, npr. Za visinu punjenja u silosu. U industrijskoj mašini za viziju, kamera za let vremena pomaže u klasificiranju i pronalaženju objekata za upotrebu od strane robota, poput stavki koje prolaze na transporteru. Kontrole vrata mogu lako razlikovati između životinja i ljudi koji dostižu vrata.

Robotika

Druga upotreba ovih kamera je polje robotike: Mobilni roboti mogu vrlo brzo izgraditi kartu svoje okoline, što im omogućuju da izbjegnu prepreke ili slijede vodeću osobu. Dok je izračun udaljenosti jednostavan, koristi se samo mala računarska snaga. Budući da se ove kamere mogu koristiti i za mjerenje udaljenosti, znalo se da su timovi za prvu konkurenciju robotike koriste uređaje za autonomne rutine.

Zemna topografija

TOF kamerekorišteni su za dobivanje digitalnih modela nadmorske visine Zemljine površinske topografije, za studije u geomorfologiji.

Primjena TOF kamera u geomorfologiji