一、 Koje je vrijeme kamera za letenje?

Kamere za vrijeme leta (TOF) su vrsta tehnologije senziranja dubine koja mjeri udaljenost između kamere i predmeta u sceni koristeći vrijeme koje je potrebno da svjetlost putuje do predmeta i natrag do kamere. Obično se koriste u različitim aplikacijama kao što su proširena stvarnost, robotika, 3D skeniranje, prepoznavanje geste i još mnogo toga.

TOF kamereRadite emitirajući svjetlosni signal, obično infracrveno svjetlo i mjerite vrijeme koje je potrebno da signal odskoči nakon udaranja predmeta u sceni. Ovo vrijeme se zatim koristi za izračunavanje udaljenosti od objekata, stvarajući mapu dubine ili 3D prikaz scene.

Vrijeme kamera za letenje

U usporedbi s drugim tehnologijama senziranja dubine poput strukturirane svjetlosti ili stereo vida, TOF kamere nude nekoliko prednosti. Oni pružaju informacije o dubini u stvarnom vremenu, imaju relativno jednostavan dizajn i mogu raditi u različitim uvjetima rasvjete. TOF kamere također su kompaktne 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 učinkovitije percipiraju svoju okolinu i učinkovitije kreću se. U 3D skeniranju, TOF kamere mogu brzo uhvatiti geometriju objekata ili okruženja u različite svrhe poput virtualne stvarnosti, igranja ili 3D ispisa. Oni se također koriste u biometrijskim aplikacijama, poput prepoznavanja lica ili prepoznavanja geste za ruku.

二、Komponente vremena kamera za letenje

Kamere vremena (TOF)Sastoji se od nekoliko ključnih komponenti koje zajedno rade kako bi omogućili mjerenje dubine i mjerenja udaljenosti. Specifične komponente mogu se razlikovati ovisno o dizajnu i proizvođaču, ali evo temeljnih elemenata koji se obično nalaze u sustavima TOF kamera:

Izvor svjetlosti:

TOF kamere koriste izvor svjetlosti za emitiranje laganog signala, obično u obliku infracrvene (IR) svjetlosti. Izvor svjetlosti može biti LED (dioda koja emitira svjetlost) ili laserska dioda, ovisno o dizajnu kamere. Emitirana svjetlost putuje prema predmetima u sceni.

Optika:

Objektiv okuplja reflektiranu svjetlost i slika okoliš na senzor slike (nizova žarišne ravnine). Optički trak-prolazni filter samo prolazi svjetlo s istom valnom duljinom kao i jedinica za osvjetljenje. To pomaže u suzbijanju ne-pertinentne svjetlosti i smanjiti buku.

Senzor slike:

Ovo je srce TOF kamere. Svaki piksel mjeri vrijeme koje je svjetlo trebalo putovati iz jedinice za osvjetljenje (laser ili LED) do predmeta i natrag u nizu žarišne ravnine.

Vremenski krug:

Da bi se precizno izmjerio vrijeme leta, kamera je potreban precizan vremenski krug. Ovaj krug kontrolira emisiju svjetlosnog signala i otkriva vrijeme koje je potrebno da svjetlost putuje na predmete i vrati se u kameru. Sinkronizira procese emisije i otkrivanja kako bi se osigurala točna mjerenja udaljenosti.

Modulacija:

NekiTOF kamereUključite tehnike modulacije za poboljšanje točnosti i robusnosti mjerenja udaljenosti. Ove kamere moduliraju signal emitirane svjetlosti s određenim uzorkom ili frekvencijom. Modulacija pomaže razlikovati emitiranu svjetlost od ostalih izvora ambijentalne svjetlosti i poboljšava sposobnost kamere da razlikova između različitih predmeta u sceni.

Algoritam izračuna dubine:

Da bi se mjerenja vremena leta pretvorili u podatke o dubini, TOF kamere koriste sofisticirane algoritme. Ovi algoritmi analiziraju podatke o vremenu primljenim iz fotodetektora i izračunavaju udaljenost između kamere i objekata u sceni. Algoritmi izračuna dubine često uključuju kompenzaciju faktora poput brzine širenja svjetlosti, vremena odziva senzora i smetnji ambijentalne svjetlosti.

Dubinski izlaz podataka:

Jednom kada se proračun dubine izvrši, TOF kamera pruža dubinski izlaz podataka. Ovaj izlaz može poprimiti oblik mape dubine, točke oblaka ili 3D prikaza scene. Podaci o dubini mogu se koristiti aplikacijama i sustavima kako bi se omogućile različite funkcionalnosti poput praćenja objekata, proširene stvarnosti ili robotske navigacije.

Važno je napomenuti da specifična implementacija i komponente TOF fotoaparata mogu se razlikovati u različitim proizvođačima i modelima. Napredak u tehnologiji može uvesti dodatne značajke i poboljšanja za poboljšanje performansi i mogućnosti TOF kamera sustava.

三、 Prijave

Automobilske aplikacije

Kamere vremenakoriste se u pomoći i sigurnosnim funkcijama za napredne automobilske aplikacije, kao što su aktivna sigurnost pješaka, otkrivanje predrašira i unutarnje aplikacije poput otkrivanja izvan položaja (OOP).

Primjena TOF kamera

Sučelja i igranje čovjeka i igranja

As kamere vremenaNavedite slike na daljinu u stvarnom vremenu, lako je pratiti pokrete ljudi. To omogućava nove interakcije s potrošačkim uređajima kao što su televizori. Druga je tema korištenje ove vrste kamera za interakciju s igrama na konzolama videoigara. Senzor druge generacije Kinect senzor koji je izvorno uključen u Xbox One konzolu koristio je kameru za vrijeme leta za svoje raspon, omogućujući prirodna korisnička sučelja i igranje igranja Aplikacije pomoću tehnika računalnog vida i prepoznavanja gesta.

Creative and Intel također pružaju sličnu vrstu interaktivne kamere za vrijeme leta za igranje, SenZ3D temeljen na kameru DepthSense 325 softkinetic. Infineon i PMD tehnologije omogućuju sitne integrirane 3D dubinske kamere za kontrolu geste u neposrednoj blizini potrošačkih uređaja poput All-in-One PC-a i prijenosnih računala (PICCO FLEXX i PICCO MONSTAR kamere).

Primjena TOF kamera u igrama

Kamere za pametne telefone

Nekoliko pametnih telefona uključuje kamere vremena leta. Oni se uglavnom koriste za poboljšanje kvalitete fotografija pružanjem softvera za kameru informacije o prednjem planu i pozadini. Prvi mobilni telefon koji je upotrijebio takvu tehnologiju bio je LG G3, objavljen početkom 2014. godine.

Primjena TOF kamera u mobilnim telefonima

Mjerenje i strojni vid

Ostale primjene su zadaci mjerenja, npr. Za visinu punjenja u silosima. U industrijskom strojnom vidu, kamera vremena leta pomaže u klasificiranju i pronalaženju predmeta za upotrebu robota, poput predmeta koji prolaze na transporteru. Kontrole vrata mogu lako razlikovati životinje i ljude koji dolaze do vrata.

Robotika

Druga upotreba ovih kamera je polje robotike: mobilni roboti mogu vrlo brzo izgraditi kartu svoje okoline, omogućujući im da izbjegnu prepreke ili slijede vodeću osobu. Kako je izračun udaljenosti jednostavan, koristi se samo mala računalna snaga. Budući da se ove kamere mogu koristiti i za mjerenje udaljenosti, poznato je da timovi za prvo natjecanje u robotici koriste uređaje za autonomne rutine.

Zemljina topografija

TOF kamerekorišteni su za dobivanje digitalnih modela nadmorske visine zemaljske površinske topografije, za studije iz geomorfologije.

Primjena TOF kamera u geomorfologiji