一、 Mis on lennukaamerate aeg?
Lennuaega (TOF) kaamerad on teatud tüüpi sügavusseadmete tehnoloogia, mis mõõdab kaamera ja stseenis olevate objektide vahelist kaugust, kasutades aega, mis kulub valguse jaoks objektidesse ja kaamerasse tagasi liikumiseks. Neid kasutatakse tavaliselt erinevates rakendustes, nagu liitreaalsus, robootika, 3D -skaneerimine, žestide äratundmine ja palju muud.
TOF -kaameradTöötage valguse signaali, tavaliselt infrapunavalguse ja mõõtes signaali tagasi põrkamise aega pärast sündmuskohal olevate objektide löömist. Seejärel kasutatakse seda aega objektide kauguse arvutamiseks, luues stseeni sügavuskaardi või 3D -esituse.
Lennukaamerate aeg
Võrreldes teiste sügavusseadmetehnoloogiatega, näiteks struktureeritud valguse või stereovisiooniga, pakuvad TOF-kaamerad mitmeid eeliseid. Need pakuvad reaalajas sügavust, neil on suhteliselt lihtne disain ja nad saavad töötada erinevates valgustingimustes. TOF -kaamerad on samuti kompaktsed ja neid saab integreerida väiksematesse seadmetesse nagu nutitelefonid, tahvelarvutid ja kantavad seadmed.
TOF -kaamerate rakendused on mitmekesised. Liitreaalsuses suudavad TOF -kaamerad täpselt tuvastada objektide sügavust ja parandada reaalses maailmas paigutatud virtuaalsete objektide realismi. Robootika puhul võimaldavad nad robotitel oma ümbrust tajuda ja takistusi tõhusamalt navigeerida. 3D -skaneerimise korral saavad TOF -kaamerad kiiresti jäädvustada objektide või keskkondade geomeetriat erinevatel eesmärkidel, näiteks virtuaalreaalsus, mängude või 3D -printimine. Neid kasutatakse ka biomeetrilistes rakendustes, näiteks näotuvastus või käe žestide äratundmine.
二、Lennukaamerate aja komponendid
Lennuaja (TOF) kaameradKoosneb mitmest põhikomponendist, mis töötavad koos, et võimaldada sügavuse tuvastamist ja vahemaa mõõtmist. Konkreetsed komponendid võivad sõltuvalt kujundusest ja tootjast erineda, kuid siin on põhielemendid, mida tavaliselt leidub TOF -kaamerasüsteemides:
Valgusallikas:
TOF -kaamerad kasutavad valgusallikat valguse signaali eraldamiseks, tavaliselt infrapuna (IR) valguse kujul. Valgusallikas võib olla sõltuvalt kaamera kujundusest LED (valgust kiirgav diood) või laserdiood. Emiteeritud valgus sõidab sündmuskohal olevate objektide poole.
Optika:
Objektiiv kogub peegeldunud valgust ja kujutab keskkonda pildiandurile (fookustasapinna massiiv). Optiline riba-päästefilter läbib valguse ainult sama lainepikkusega kui valgustusüksus. See aitab alla suruda mittetegevat valgust ja vähendada müra.
Kujutiseandur:
See on TOF -kaamera süda. Iga piksl mõõdab valguse (laser- või juhitud) juurest objekti ja tagasi fookustasapinna massiivi sõitmist.
Ajastusringid:
Lennuaega täpseks mõõtmiseks vajab kaamera täpset ajakava ahelat. See vooluring kontrollib valguse signaali emissiooni ja tuvastab valguse, mis kulub valguse liikumiseks objektidesse ja kaamerasse naasmiseks. See sünkroonib emissiooni- ja avastamisprotsessid, et tagada täpsed vahemaa mõõtmised.
Modulatsioon:
MõniTOF -kaameradKaasake modulatsioonitehnikaid, et parandada kauguse mõõtmise täpsust ja vastupidavust. Need kaamerad moduleerivad kiirgavat valgusignaali konkreetse mustri või sagedusega. Modulatsioon aitab eristada kiirgavat valgust teistest ümbritseva valgusallikatest ja suurendab kaamera võimet eristada sündmuskoha erinevaid objekte.
Sügavuse arvutuse algoritm:
Lennuaja mõõtmiste teisendamiseks sügavuseteabeks kasutavad TOF-kaamerad keerukaid algoritme. Need algoritmid analüüsivad fotodetektorist saadud ajaandmeid ja arvutavad kaamera ja stseeni objektide vahelise vahemaa. Sügavuse arvutusalgoritmid hõlmavad sageli selliseid tegureid nagu valguse levimiskiirus, anduri reageerimise aeg ja ümbritseva valguse häired.
Andmete sügavuse väljund:
Kui sügavuse arvutamine on läbi viidud, annab TOF -kaamera sügavuse andmete väljundi. See väljund võib esineda sügavuskaardi, punktpilve või stseeni 3D -esituse kujul. Sügavusandmeid saavad rakendused ja süsteemid kasutada mitmesuguste funktsioonide, näiteks objektide jälgimise, liitreaalsuse või robotinavigeerimise võimaldamiseks.
Oluline on märkida, et TOF -kaamerate konkreetne rakendamine ja komponendid võivad erinevate tootjate ja mudelite vahel erineda. Tehnoloogia edusammud võivad tutvustada lisafunktsioone ja täiustusi TOF -kaamerasüsteemide jõudluse ja võimaluste parandamiseks.
三、 Taotlused
Autorakendused
Lennuaja kaameradkasutatakse arenenud autotööstusrakenduste abi- ja ohutusfunktsioonides, näiteks aktiivne jalakäijate ohutus, eelneva tuvastamise ja siseruumides kasutatavate rakenduste, näiteks positsioonivälise (OOP) tuvastamine.
TOF -kaamerate rakendamine
Inimese-masinaliidesed ja mängud
As lennuaja kaameradEsitage kaugpilte reaalajas, inimeste liikumist on lihtne jälgida. See võimaldab uusi suhtlemist tarbijaseadmetega, näiteks televiisorid. Teine teema on kasutada seda tüüpi kaameraid videomängukonsoolide mängudega suhtlemiseks. Teise põlvkonna Kinect-andur, mis algselt sisaldub Xbox One konsooliga Rakendused, mis kasutavad arvutinägemist ja žestide äratundmise tehnikaid.
Creative and Intel pakuvad ka sarnast tüüpi interaktiivset žestiga mänguaega mängude jaoks, Senz3D, mis põhineb SoftKineetilise kaamera sügavuse 325 kaameral. Infineon ja PMD-tehnoloogiad võimaldavad pisikesi integreeritud 3D-sügavuskaameraid tarbijaseadmete lähituleviku žesti juhtimiseks, näiteks kõik-ühes personaalarvutites ja sülearvutites (PICCO Flexx ja Picco Monstar kaamerad).
TOF -kaamerate rakendamine mängudes
Nutitelefoni kaamerad
Mitmed nutitelefonid sisaldavad lennuaja kaameraid. Neid kasutatakse peamiselt fotode kvaliteedi parandamiseks, pakkudes kaamera tarkvarale teavet esiplaani ja tausta kohta. Esimene mobiiltelefon, kes sellist tehnoloogiat kasutas, oli LG G3, mis ilmus 2014. aasta alguses.
TOF -kaamerate rakendamine mobiiltelefonides
Mõõtmine ja masina nägemine
Muud rakendused on mõõtmisülesanded, nt silode täitmise kõrguse kohta. Tööstusliku masina nägemises aitab lennuaja kaamera klassifitseerida ja leida robotite jaoks kasutamiseks mõeldud objekte, näiteks konveierile mööduvaid esemeid. Uksekontrollid võivad hõlpsalt eristada loomade ja ukseni jõudvate inimeste vahel.
Robootika
Nende kaamerate teine kasutamine on robootika valdkond: mobiilsed robotid saavad oma ümbruse kaardi väga kiiresti üles ehitada, võimaldades neil vältida takistusi või jälgida juhtivat inimest. Kuna kauguse arvutamine on lihtne, kasutatakse ainult vähe arvutuslikku võimsust. Kuna neid kaameraid saab kasutada ka vahemaa mõõtmiseks, on teada, et esimese robootikavõistluse meeskonnad kasutavad seadmeid autonoomsete rutiinide jaoks.
Maa topograafia
TOF -kaameradon kasutatud Maa pinna topograafia digitaalsete kõrguse mudelite saamiseks geomorfoloogia uuringute jaoks.
TOF -kaamerate rakendamine geomorfoloogias
Postiaeg: 19. juuli-20123