一, Unsa ang oras sa mga camera sa paglupad?

Ang Time-of-Flight (ToF) nga mga kamera kay usa ka matang sa depth-sensing nga teknolohiya nga nagsukod sa gilay-on tali sa camera ug sa mga butang diha sa talan-awon pinaagi sa paggamit sa oras nga gikinahanglan sa kahayag sa pagbiyahe ngadto sa mga butang ug balik sa camera. Kasagaran kini gigamit sa lainlaing mga aplikasyon sama sa gipadako nga realidad, robotics, pag-scan sa 3D, pag-ila sa lihok, ug uban pa.

ToF nga mga kamerapagtrabaho pinaagi sa pagbuga ug gaan nga signal, kasagaran infrared nga kahayag, ug pagsukod sa oras nga gikinahanglan aron ang signal mo-bounce balik human maigo ang mga butang sa talan-awon. Kini nga pagsukod sa oras gigamit dayon sa pagkalkulo sa gilay-on sa mga butang, paghimo usa ka giladmon nga mapa o usa ka 3D nga representasyon sa talan-awon.

Ang panahon sa mga flight camera

Kung itandi sa ubang mga teknolohiya sa pag-depth-sensing sama sa structured light o stereo vision, ang ToF cameras nagtanyag og daghang mga bentaha. Naghatag sila og real-time nga giladmon nga impormasyon, adunay medyo yano nga disenyo, ug makatrabaho sa lain-laing mga kondisyon sa suga. Ang ToF nga mga camera kay compact usab ug mahimong i-integrate sa gagmay nga mga device sama sa smartphones, tablets, ug wearable device.

Ang mga aplikasyon sa ToF nga mga camera lainlain. Sa augmented reality, ang ToF nga mga camera tukma nga makamatikod sa giladmon sa mga butang ug makapauswag sa realismo sa mga virtual nga butang nga gibutang sa tinuod nga kalibutan. Sa robotics, gitugutan nila ang mga robot nga mahibal-an ang ilang palibot ug mas epektibo ang pag-navigate sa mga babag. Sa 3D scanning, ang mga ToF camera dali nga makakuha sa geometry sa mga butang o palibot alang sa lainlaing mga katuyoan sama sa virtual reality, pagdula, o pag-imprinta sa 3D. Gigamit usab kini sa biometric nga mga aplikasyon, sama sa pag-ila sa nawong o pag-ila sa lihok sa kamot.

二,Mga bahin sa oras sa mga camera sa paglupad

Time-of-flight (ToF) nga mga kameragilangkuban sa daghang mga yawe nga sangkap nga nagtinabangay aron mahimo ang depth sensing ug pagsukod sa distansya. Ang piho nga mga sangkap mahimong magkalainlain depende sa disenyo ug tiggama, apan ania ang sukaranan nga mga elemento nga sagad makita sa mga sistema sa ToF camera:

Kahayag nga Tinubdan:

Ang ToF nga mga kamera naggamit ug kahayag nga tinubdan aron mobuga ug kahayag nga signal, kasagaran sa porma sa infrared (IR) nga kahayag. Ang tinubdan sa kahayag mahimong usa ka LED (Light-Emitting Diode) o usa ka laser diode, depende sa disenyo sa kamera. Ang gibuga nga kahayag mobiyahe paingon sa mga butang sa talan-awon.

Optika:

Ang usa ka lente nagtigum sa gipabanaag nga kahayag ug naghulagway sa palibot ngadto sa sensor sa hulagway (focal plane array). Ang usa ka optical band-pass filter nagpasa lamang sa kahayag nga adunay parehas nga wavelength sa yunit sa pag-iilaw. Kini makatabang sa pagsumpo sa dili angay nga kahayag ug pagpakunhod sa kasaba.

Imahe sensor:

Kini ang kasingkasing sa TOF camera. Ang matag pixel nagsukod sa oras nga gikuha sa kahayag sa pagbiyahe gikan sa illumination unit (laser o LED) ngadto sa butang ug balik sa focal plane array.

Timing Circuitry:

Aron tukma nga sukdon ang oras sa paglupad, ang camera nanginahanglan ug tukma nga circuitry sa oras. Kini nga sirkito nagkontrolar sa pagpagawas sa kahayag nga signal ug nakamatikod sa oras nga gikinahanglan alang sa kahayag nga mobiyahe ngadto sa mga butang ug mobalik sa kamera. Gi-synchronize niini ang mga proseso sa emission ug detection aron masiguro ang tukma nga pagsukod sa gilay-on.

Modulasyon:

Ang ubanToF nga mga kamerailakip ang mga teknik sa modulasyon aron mapauswag ang katukma ug kalig-on sa mga pagsukod sa distansya. Kini nga mga camera nag-modulate sa gipagawas nga signal sa kahayag nga adunay piho nga pattern o frequency. Ang modulasyon makatabang sa pag-ila sa gibuga nga kahayag gikan sa ubang mga tinubdan sa kahayag sa palibot ug nagpalambo sa abilidad sa kamera sa paglainlain tali sa lain-laing mga butang sa talan-awon.

Algorithm sa Pagkalkula sa giladmon:

Aron mabag-o ang mga pagsukod sa oras sa paglupad ngadto sa giladmon nga impormasyon, ang mga ToF camera naggamit ug sopistikado nga mga algorithm. Kini nga mga algorithm nag-analisar sa datos sa timing nga nadawat gikan sa photodetector ug kalkulado ang gilay-on tali sa camera ug sa mga butang sa talan-awon. Ang mga algorithm sa pagkalkula sa giladmon kasagaran naglakip sa pagbayad sa mga hinungdan sama sa katulin sa pagpadaghan sa kahayag, oras sa pagtubag sa sensor, ug pagkabalda sa kahayag sa palibot.

Depth Data Output:

Sa diha nga ang giladmon nga kalkulasyon gihimo, ang ToF camera naghatag sa giladmon nga data output. Kini nga output mahimo nga porma sa usa ka giladmon nga mapa, usa ka point cloud, o usa ka 3D nga representasyon sa talan-awon. Ang giladmon nga datos mahimong magamit sa mga aplikasyon ug sistema aron mahimo ang lainlaing mga gamit sama sa pagsubay sa butang, gipadako nga kamatuoran, o robotic navigation.

Importante nga hinumdoman nga ang espesipikong pagpatuman ug mga sangkap sa ToF camera mahimong magkalahi sa lain-laing mga tiggama ug modelo. Ang mga pag-uswag sa teknolohiya mahimong magpaila sa dugang nga mga bahin ug mga pagpaayo aron mapauswag ang pasundayag ug mga kapabilidad sa mga sistema sa ToF camera.

三, Mga Aplikasyon

Mga aplikasyon sa awto

Mga kamera sa oras sa paglupadgigamit sa tabang ug mga gimbuhaton sa kaluwasan alang sa mga advanced automotive nga aplikasyon sama sa aktibo nga pedestrian safety, precrash detection ug indoor applications sama sa out-of-position (OOP) detection.

Ang aplikasyon sa ToF camera

Mga interface sa tawo-machine ug pagdula

As time-of-flight nga mga camerapaghatag og mga hulagway sa gilay-on sa tinuod nga panahon, dali nga masubay ang mga lihok sa mga tawo. Gitugotan niini ang mga bag-ong interaksyon sa mga aparato sa consumer sama sa mga telebisyon. Ang laing hilisgutan mao ang paggamit niini nga matang sa mga camera aron makig-uban sa mga dula sa video game consoles. Ang ikaduhang henerasyon nga Kinect sensor nga orihinal nga gilakip sa Xbox One console migamit ug time-of-flight camera alang sa iyang range imaging, nga makapahimo sa natural nga user interface ug gaming mga aplikasyon gamit ang computer vision ug gesture recognition techniques.

Naghatag usab ang Creative ug Intel og parehas nga tipo sa interactive nga lihok nga time-of-flight camera para sa pagdula, ang Senz3D base sa DepthSense 325 camera sa Softkinetic. Ang Infineon ug PMD Technologies makahimo sa gagmay nga integrated 3D depth cameras para sa close-range nga gesture control sa consumer devices sama sa all-in-one PCs ug laptops (Picco flexx ug Picco monstar cameras).

Ang aplikasyon sa ToF camera sa mga dula

Mga kamera sa smartphone

Daghang mga smartphone naglakip sa mga time-of-flight camera. Kini kasagarang gigamit sa pagpauswag sa kalidad sa mga litrato pinaagi sa paghatag sa software sa camera og impormasyon bahin sa foreground ug background. Ang unang mobile phone nga naggamit sa maong teknolohiya mao ang LG G3, nga gipagawas sa sayong bahin sa 2014.

Ang aplikasyon sa ToF camera sa mga mobile phone

Pagsukod ug panan-aw sa makina

Ang ubang mga aplikasyon mao ang mga buluhaton sa pagsukod, pananglitan alang sa gitas-on sa pagpuno sa mga silos. Sa panan-awon sa industriyal nga makina, ang time-of-flight camera makatabang sa pagklasipikar ug pagpangita sa mga butang nga gamiton sa mga robot, sama sa mga butang nga moagi sa usa ka conveyor. Ang mga kontrol sa pultahan dali nga makaila tali sa mga hayop ug mga tawo nga moabut sa pultahan.

Robotics

Ang laing gamit niini nga mga kamera mao ang natad sa robotics: Ang mga mobile robot makahimo og mapa sa ilang palibot nga paspas kaayo, nga makapahimo kanila sa paglikay sa mga babag o pagsunod sa usa ka nanguna nga tawo. Ingon nga ang kalkulasyon sa gilay-on yano ra, gamay ra nga gahum sa pag-compute ang gigamit. Tungod kay kini nga mga camera mahimo usab nga gamiton sa pagsukod sa distansya, ang mga koponan alang sa UNANG Robotics Competition nahibal-an nga mogamit sa mga aparato alang sa mga autonomous nga rutina.

Topograpiya sa yuta

ToF nga mga kameragigamit aron makakuha og digital elevation nga mga modelo sa topograpiya sa nawong sa Yuta, alang sa mga pagtuon sa geomorphology.

Ang aplikasyon sa ToF camera sa geomorphology