一、Ki tan nan kamera vòl yo?

Kamera Time-of-vol (ToF) se yon kalite teknoloji deteksyon pwofondè ki mezire distans ki genyen ant kamera a ak objè nan sèn nan lè l sèvi avèk tan li pran pou limyè vwayaje nan objè yo epi tounen nan kamera a. Yo souvan itilize nan divès aplikasyon tankou reyalite ogmante, robotik, optik 3D, rekonesans jès, ak plis ankò.

ToF kameratravay pa emèt yon siyal limyè, tipikman limyè enfrawouj, ak mezire tan an li pran pou siyal la rebondi apre yo fin frape objè nan sèn nan. Lè sa a, mezi tan yo itilize pou kalkile distans ak objè yo, kreye yon kat pwofondè oswa yon reprezantasyon 3D nan sèn nan.

Tan an nan kamera vòl

Konpare ak lòt teknoloji ki detekte pwofondè tankou limyè estriktire oswa vizyon stereo, kamera ToF ofri plizyè avantaj. Yo bay enfòmasyon pwofondè an tan reyèl, gen yon konsepsyon relativman senp, epi yo ka travay nan divès kondisyon ekleraj. Kamera ToF yo tou kontra enfòmèl ant epi yo ka entegre nan pi piti aparèy tankou smartphones, tablèt, ak aparèy portable.

Aplikasyon pou kamera ToF yo divès. Nan reyalite ogmante, kamera ToF ka detekte avèk presizyon pwofondè objè yo ak amelyore réalisme objè vityèl yo mete nan mond reyèl la. Nan robotik, yo pèmèt robo yo wè anviwònman yo epi navige obstak yo pi efikasman. Nan optik 3D, kamera ToF ka byen vit kaptire jeyometri objè oswa anviwònman pou plizyè rezon tankou reyalite vityèl, jwèt, oswa enprime 3D. Yo itilize yo tou nan aplikasyon byometrik, tankou rekonesans feminen oswa rekonesans jès men yo.

二、Eleman nan tan nan kamera vòl

Tan-of-vol (ToF) kamerakonpoze de plizyè eleman kle ki travay ansanm pou pèmèt deteksyon pwofondè ak mezi distans. Konpozan espesifik yo ka varye selon konsepsyon an ak manifakti, men isit la se eleman fondamantal yo anjeneral yo jwenn nan sistèm kamera ToF:

Sous limyè:

Kamera ToF itilize yon sous limyè pou emèt yon siyal limyè, anjeneral nan fòm limyè enfrawouj (IR). Sous limyè a kapab yon dirije (Light-Emitting Diode) oswa yon dyod lazè, tou depann de konsepsyon kamera a. Limyè ki emèt la vwayaje nan direksyon pou objè yo nan sèn nan.

Optik:

Yon lantiy rasanble limyè reflete a ak imaj anviwònman an sou Capteur imaj la (etalaj plan fokal). Yon filtè optik band-pass sèlman pase limyè a ak menm longèdonn kòm inite ekleraj la. Sa a ede siprime limyè ki pa enpòtan epi redwi bri.

Capteur imaj:

Sa a se kè kamera TOF la. Chak pixel mezire tan limyè a te pran pou vwayaje soti nan inite ekleraj la (lazè oswa dirije) nan objè a epi tounen nan etalaj la avyon fokal.

Sikwi distribisyon:

Pou mezire tan-nan-vòl la avèk presizyon, kamera a bezwen sikwi distribisyon egzak. Sikwi sa a kontwole emisyon siyal limyè a epi li detekte tan li pran pou limyè a vwayaje nan objè yo epi retounen nan kamera a. Li senkronize pwosesis emisyon ak deteksyon pou asire mezi distans egzat.

Modulation:

Gen kèkToF kameraenkòpore teknik modulasyon pou amelyore presizyon ak solidite mezi distans yo. Kamera sa yo modile siyal limyè ki emèt la ak yon modèl espesifik oswa frekans. Modulation a ede fè distenksyon ant limyè ki emèt ak lòt sous limyè anbyen ak amelyore kapasite kamera a pou fè diferans ant diferan objè nan sèn nan.

Algorithm pou kalkil pwofondè:

Pou konvèti mezi tan-nan-vòl yo nan enfòmasyon pwofondè, kamera ToF itilize algoritm sofistike. Algoritm sa yo analize done distribisyon yo resevwa nan men fotodetektè a epi kalkile distans ki genyen ant kamera a ak objè yo nan sèn nan. Algoritm kalkil pwofondè yo souvan enplike konpansasyon pou faktè tankou vitès pwopagasyon limyè, tan repons Capteur, ak entèferans limyè anbyen.

Pwofondè Done Sòti:

Yon fwa yo fè kalkil pwofondè a, kamera ToF bay pwodiksyon done pwofondè. Pwodiksyon sa a ka pran fòm yon kat pwofondè, yon nwaj pwen, oswa yon reprezantasyon 3D nan sèn nan. Done pwofondè yo ka itilize pa aplikasyon ak sistèm pou pèmèt fonksyonalite divès kalite tankou swiv objè, reyalite ogmante, oswa navigasyon robotik.

Li enpòtan pou sonje aplikasyon espesifik ak konpozan kamera ToF yo ka varye atravè diferan manifaktirè ak modèl. Avansman nan teknoloji ka prezante lòt karakteristik ak amelyorasyon pou amelyore pèfòmans ak kapasite sistèm kamera ToF yo.

三、Aplikasyon

Aplikasyon pou otomobil

Kamera tan-de-vòlyo itilize nan fonksyon asistans ak sekirite pou aplikasyon otomobil avanse tankou sekirite aktif pyeton, deteksyon anvan aksidan ak aplikasyon andedan kay tankou deteksyon out-of-position (OOP).

Aplikasyon an nan kamera ToF

Entèfas moun-machin ak jwèt

As kamera tan-de-vòlbay imaj distans an tan reyèl, li fasil pou swiv mouvman moun. Sa a pèmèt nouvo entèraksyon ak aparèy konsomatè tankou televizyon. Yon lòt sijè se sèvi ak kalite kamera sa a pou kominike avèk jwèt sou konsola jwèt videyo. Capteur Kinect dezyèm jenerasyon an te enkli okòmansman nan konsole Xbox One la te itilize yon kamera tan-of-vol pou imaj ranje li yo, ki pèmèt entèfas itilizatè natirèl ak jwèt. aplikasyon pou itilize teknik vizyon òdinatè ak rekonesans jès.

Creative ak Intel tou bay yon kalite entèaktif jès tan-de-vòl kamera pou jwèt, Senz3D ki baze sou kamera DepthSense 325 nan Softkinetic. Teknoloji Infineon ak PMD pèmèt ti kamera pwofondè 3D entegre pou kontwole jès yo nan aparèy konsomatè yo tankou PC tout-an-yon ak òdinatè pòtab (Picco flexx ak Picco monstar kamera).

Aplikasyon an nan kamera ToF nan jwèt

Kamera Smartphone

Plizyè smartphone gen ladan kamera tan-de-vòl. Sa yo se sitou itilize amelyore kalite foto yo lè yo bay lojisyèl kamera a enfòmasyon sou premye plan ak background. Premye telefòn mobil ki te itilize teknoloji sa a se te LG G3, ki te pibliye nan kòmansman ane 2014 la.

Aplikasyon an nan kamera ToF nan telefòn mobil yo

Mezi ak vizyon machin

Lòt aplikasyon yo se travay mezi, pa egzanp pou wotè ranpli nan silo. Nan vizyon machin endistriyèl, kamera tan-de-vòl la ede klasifye ak lokalize objè pou itilize pa robo, tankou atik ki pase sou yon CONVEYOR. Kontwòl pòt yo ka distenge byen fasil ant bèt ak moun ki rive nan pòt la.

Robotics

Yon lòt itilizasyon kamera sa yo se domèn robotik: robo mobil yo ka bati yon kat jeyografik nan anviwònman yo trè vit, sa ki pèmèt yo evite obstak oswa swiv yon moun ki mennen. Kòm kalkil distans la senp, se sèlman ti pouvwa enfòmatik yo itilize. Depi kamera sa yo ka itilize tou pou mezire distans, yo te konnen ekip pou FIRST Robotics Competition yo sèvi ak aparèy yo pou woutin otonòm.

Topografi Latè

ToF kamerayo te itilize pou jwenn modèl elevasyon dijital nan topografi sifas Latè, pou etid nan jeomòfoloji.

Aplikasyon an nan kamera ToF nan jeomorfoloji