一、 Berapa waktu kamera penerbangan?

Kamera time-of-flight (TOF) adalah jenis teknologi penginderaan kedalaman yang mengukur jarak antara kamera dan objek dalam adegan dengan menggunakan waktu yang dibutuhkan cahaya untuk melakukan perjalanan ke objek dan kembali ke kamera. Mereka umumnya digunakan dalam berbagai aplikasi seperti augmented reality, robotika, pemindaian 3D, pengakuan gerakan, dan banyak lagi.

Kamera TofBekerja dengan memancarkan sinyal cahaya, biasanya cahaya inframerah, dan mengukur waktu yang dibutuhkan sinyal untuk bangkit kembali setelah memukul benda di tempat kejadian. Pengukuran waktu ini kemudian digunakan untuk menghitung jarak ke objek, membuat peta kedalaman atau representasi 3D dari pemandangan.

Waktu kamera penerbangan

Dibandingkan dengan teknologi penginderaan kedalaman lainnya seperti penglihatan cahaya atau stereo terstruktur, kamera TOF menawarkan beberapa keunggulan. Mereka memberikan informasi mendalam waktu nyata, memiliki desain yang relatif sederhana, dan dapat bekerja dalam berbagai kondisi pencahayaan. Kamera TOF juga kompak dan dapat diintegrasikan ke dalam perangkat yang lebih kecil seperti smartphone, tablet, dan perangkat yang dapat dikenakan.

Aplikasi kamera TOF beragam. Dalam augmented reality, kamera TOF dapat secara akurat mendeteksi kedalaman objek dan meningkatkan realisme objek virtual yang ditempatkan di dunia nyata. Dalam robotika, mereka memungkinkan robot untuk memahami lingkungan mereka dan menavigasi rintangan secara lebih efektif. Dalam pemindaian 3D, kamera TOF dapat dengan cepat menangkap geometri objek atau lingkungan untuk berbagai tujuan seperti realitas virtual, game, atau pencetakan 3D. Mereka juga digunakan dalam aplikasi biometrik, seperti pengenalan wajah atau pengenalan gerakan tangan.

二、Komponen waktu kamera penerbangan

Kamera Time-of-Flight (TOF)terdiri dari beberapa komponen utama yang bekerja bersama untuk memungkinkan penginderaan kedalaman dan pengukuran jarak. Komponen spesifik dapat bervariasi tergantung pada desain dan produsen, tetapi berikut adalah elemen fundamental yang biasanya ditemukan dalam sistem kamera TOF:

Sumber Cahaya:

Kamera TOF menggunakan sumber cahaya untuk memancarkan sinyal cahaya, biasanya dalam bentuk cahaya inframerah (IR). Sumber cahaya dapat berupa LED (dioda pemancar cahaya) atau dioda laser, tergantung pada desain kamera. Cahaya yang dipancarkan bergerak ke arah benda -benda di tempat kejadian.

Optik:

Lensa mengumpulkan cahaya yang dipantulkan dan gambar lingkungan ke sensor gambar (array bidang fokus). Filter band-pass optik hanya melewati cahaya dengan panjang gelombang yang sama dengan unit iluminasi. Ini membantu menekan cahaya yang tidak tepat dan mengurangi kebisingan.

Sensor Gambar:

Ini adalah jantung dari kamera TOF. Setiap piksel mengukur waktu cahaya yang telah dilakukan untuk melakukan perjalanan dari unit iluminasi (laser atau LED) ke objek dan kembali ke array bidang fokus.

Sirkuit Pengaturan Waktu:

Untuk mengukur waktu penerbangan secara akurat, kamera membutuhkan sirkuit waktu yang tepat. Sirkuit ini mengontrol emisi sinyal cahaya dan mendeteksi waktu yang dibutuhkan cahaya untuk melakukan perjalanan ke objek dan kembali ke kamera. Ini menyinkronkan proses emisi dan deteksi untuk memastikan pengukuran jarak yang akurat.

Modulasi:

BeberapaKamera TofMenggabungkan teknik modulasi untuk meningkatkan keakuratan dan ketahanan pengukuran jarak. Kamera -kamera ini memodulasi sinyal cahaya yang dipancarkan dengan pola atau frekuensi tertentu. Modulasi ini membantu membedakan cahaya yang dipancarkan dari sumber cahaya ambien lainnya dan meningkatkan kemampuan kamera untuk membedakan antara berbagai objek dalam adegan.

Algoritma Perhitungan Kedalaman:

Untuk mengubah pengukuran waktu penerbangan menjadi informasi mendalam, kamera TOF menggunakan algoritma canggih. Algoritma ini menganalisis data waktu yang diterima dari fotodetektor dan menghitung jarak antara kamera dan objek dalam adegan. Algoritma perhitungan kedalaman sering kali melibatkan kompensasi untuk faktor -faktor seperti kecepatan propagasi cahaya, waktu respons sensor, dan gangguan cahaya sekitar.

Output Data Kedalaman:

Setelah perhitungan kedalaman dilakukan, kamera TOF menyediakan output data kedalaman. Output ini dapat mengambil bentuk peta kedalaman, cloud titik, atau representasi 3D dari adegan. Data kedalaman dapat digunakan oleh aplikasi dan sistem untuk memungkinkan berbagai fungsi seperti pelacakan objek, augmented reality, atau navigasi robot.

Penting untuk dicatat bahwa implementasi dan komponen spesifik kamera TOF dapat bervariasi di berbagai produsen dan model. Kemajuan teknologi dapat memperkenalkan fitur dan peningkatan tambahan untuk meningkatkan kinerja dan kemampuan sistem kamera TOF.

三、 Aplikasi

Aplikasi otomotif

Kamera waktu penerbangandigunakan dalam fungsi bantuan dan keselamatan untuk aplikasi otomotif canggih seperti keselamatan pejalan kaki aktif, deteksi praStrash dan aplikasi dalam ruangan seperti deteksi di luar posisi (OOP).

Aplikasi kamera TOF

Antarmuka dan permainan mesin manusia

As Kamera waktu penerbanganBerikan gambar jarak secara real time, mudah untuk melacak gerakan manusia. Ini memungkinkan interaksi baru dengan perangkat konsumen seperti televisi. Topik lain adalah menggunakan jenis kamera ini untuk berinteraksi dengan game di konsol video game. Sensor Kinect generasi kedua yang awalnya disertakan dengan konsol Xbox One menggunakan kamera waktu penerbangan untuk pencitraan jangkauannya, memungkinkan antarmuka pengguna alami dan game Aplikasi menggunakan visi komputer dan teknik pengenalan gerakan.

Kreatif dan Intel juga menyediakan jenis kamera waktu penerbangan interaktif yang serupa untuk bermain game, Senz3D berdasarkan kamera kedalaman 325 dari softkinetic. Infineon dan PMD Technologies memungkinkan kamera kedalaman 3D terintegrasi kecil untuk kontrol gerakan jarak dekat dari perangkat konsumen seperti PC dan laptop all-in-one (Picco Flexx dan Picco Monstar Cameras).

Aplikasi kamera TOF dalam game

Kamera smartphone

Beberapa smartphone termasuk kamera waktu penerbangan. Ini terutama digunakan untuk meningkatkan kualitas foto dengan memberikan perangkat lunak kamera informasi tentang latar depan dan latar belakang. Ponsel pertama yang menggunakan teknologi tersebut adalah LG G3, yang dirilis pada awal 2014.

Aplikasi kamera TOF di ponsel

Pengukuran dan penglihatan mesin

Aplikasi lain adalah tugas pengukuran, misalnya untuk ketinggian pengisian silo. Dalam penglihatan mesin industri, kamera waktu penerbangan membantu mengklasifikasikan dan menemukan objek untuk digunakan oleh robot, seperti item yang lewat pada konveyor. Kontrol pintu dapat dengan mudah membedakan antara hewan dan manusia yang mencapai pintu.

Robotika

Penggunaan lain dari kamera ini adalah bidang robotika: robot seluler dapat membangun peta lingkungan mereka dengan sangat cepat, memungkinkan mereka untuk menghindari rintangan atau mengikuti orang terkemuka. Karena perhitungan jarak sederhana, hanya sedikit daya komputasi yang digunakan. Karena kamera ini juga dapat digunakan untuk mengukur jarak, tim untuk kompetisi robotika pertama telah diketahui menggunakan perangkat untuk rutinitas otonom.

Topografi Bumi

Kamera Toftelah digunakan untuk mendapatkan model ketinggian digital dari topografi permukaan bumi, untuk studi dalam geomorfologi.

Penerapan kamera TOF dalam geomorfologi