一, ұшу камералары дегеніміз не?

Ұшу уақыты (TOF) камералары - бұл тереңдікке қарсы технологиялар, ол экрандағы заттар мен объектілер арасындағы нысандар арасындағы нысандарға және камераға баратын уақытты пайдаланып, камераға баратын уақытты өлшейтін. Олар көбінесе кеңейтілген шындық, робототехника, 3D сканерлеу, қимылдарды тану және басқалары сияқты түрлі қосымшаларда қолданылады.

TOF камераларыЖеңіл сигнал шығарып, әдетте инфрақызыл жарықты, және сахнадағы нысандарды ұрғаннан кейін артта қалу үшін уақытты өлшеу арқылы жұмыс жасаңыз. Бұл уақытты өлшеу объектілерге дейінгі қашықтықты есептеу, тереңдік картаны немесе сахнаның 3D бейнесін жасау үшін қолданылады.

Ұшу камералары

Құрылымдық жарық немесе стерео көрінісі сияқты басқа тереңдікке байланысты технологиялармен салыстырғанда, TOF камералары бірнеше артықшылықтарды ұсынады. Олар нақты уақыттағы тереңдікті қамтамасыз етеді, салыстырмалы түрде қарапайым дизайнға ие және әртүрлі жарықтандыру жағдайларында жұмыс істей алады. TOF камералары да ықшам және смартфондар, планшеттер және киюге болатын құрылғылар сияқты кішігірім құрылғыларға біріктірілуі мүмкін.

Тиынды камералардың қосымшалары әр түрлі. Толығырақ шындыққа, TOF камералары объектінің тереңдігін дәл анықтай алады және нақты әлемде орналастырылған виртуалды нысандардың реализмін жақсартады. Робототехникада олар роботтарды айналасын сезінуге және кедергілерді тиімді шарлауға мүмкіндік береді. 3D сканерлеу кезінде TOF камералары виртуалды шындық, ойын немесе 3D басып шығару сияқты әртүрлі мақсаттар үшін объектілердің немесе орталардың геометриясын тез арада түсіре алады. Олар сонымен қатар биометриялық қосымшаларда қолданылады, мысалы, бетті тану немесе қолмен тану.

二,Ұшу камералары

Ұшу уақыты (TOF) камераларыСанды есту мен қашықтықты тереңдетуге мүмкіндік беретін бірнеше негізгі компоненттерден тұрады. Нақты компоненттер дизайнға және өндірушісіне байланысты әр түрлі болуы мүмкін, бірақ мұнда әдетте TOF камера жүйелерінде табылған негізгі элементтер бар:

Жарық көзі:

TOF камералары жарық көзін, әдетте, инфрақызыл (IR) жарық түрінде шығарады. Ашық көзі камераның дизайнына байланысты жарықдиодты (жарық диоды) немесе лазер диоды болуы мүмкін. Шығарылған жарық сахнадағы нысандарға қарай жүреді.

Оптика:

Линз икемделген жарық пен қоршаған ортаны кескін сенсорына (фокустық жазықтықтың массиві) жинайды. Оптикалық диапазоннан жасалған сүзгі жарықтандыру қондырғысымен бірдей толқын ұзындығымен жарықты ғана өткізеді. Бұл анықталмайтын жарыққа және шуды азайтуға көмектеседі.

Сурет сенсоры:

Бұл Толықтырғыш камераның жүрегі. Әр пиксель жарықтың жарықтандыру уақытын жарықтандыру уақытын (лазер немесе жарықдиодты) затқа және қайтадан фокустық жазықтықтың массивіне апарады.

Уақыт схемасы:

Ұшу уақытын дәл өлшеу үшін камерада нақты уақыт схемасы қажет. Бұл схаңдық жарық сигналының шығарылуын басқарады және жарыққа кететін уақытты заттарға барып, камераға оралуға болатын уақытты анықтайды. Ол қашықтықтан өлшеуді қамтамасыз ету үшін шығарындылар мен анықтамалық процестерді үндестіреді.

Модуляция:

Кей-бірTOF камераларыҚашықтықтан өлшеудің дәлдігі мен дұрыстығын жақсарту үшін модуляция әдістері. Бұл камералар шығарылған жарық сигналын белгілі бір үлгі немесе жиілікпен модуляциялау. Модуляция шығатын жарықты басқа қоршаған орта көздерінен ажыратуға көмектеседі және камераның сахнадағы әртүрлі нысандар арасында ерекшеленуі мүмкіндігін арттырады.

Тереңдігін есептеу алгоритмі:

Ұшу уақытын тереңдетілген мәліметтерді тереңдету үшін TOF камералары күрделі алгоритмдерді пайдаланады. Бұл алгоритмдер фотодетектордан алынған мерзімдер деректерін талдап, камера мен сахнадағы нысандар арасындағы қашықтықты есептеңіз. Тереңдігі есептеу алгоритмдері көбінесе жарық таратылатын жылдамдық, сенсордың жауап уақыты және қоршаған орта кедергілері сияқты факторларды қамтиды.

Деректердің тереңдігі:

Тереңдік есептеу аяқталғаннан кейін TOF камерасы тереңдетілген деректерді шығаруды қамтамасыз етеді. Бұл шығыс тереңдік карта, нүкте бұлт немесе көріністің 3D бейнесін ала алады. Тереңдік деректерді қолданбалар мен жүйелерде объектілерді бақылау, кеңейтілген шындық немесе роботтық навигация сияқты түрлі функцияларды қосу үшін қолдануға болады.

Тиынды камералардың нақты іске асырылуы мен құрамдас бөліктері әртүрлі өндірушілер мен модельдерде әр түрлі болуы мүмкін екенін атап өткен жөн. Технологиядағы жетістіктер TOF камера жүйелерінің өнімділігі мен мүмкіндіктерін жақсарту үшін қосымша мүмкіндіктер мен жақсартуларды енгізуі мүмкін.

三, қосымшалар

Автомобиль қосымшалары

Ұшу камераларыЖаяу жүргіншілердің қауіпсіздігі, алдын-ала анықтау және жабық қосымшалар және жабық қосымшалар (OOP) немесе жабық қосымшалар үшін көмек және қауіпсіздік функцияларында қолданылады.

TOF камераларын қолдану

Адам-машина интерфейсі және ойын

As Ұшу камераларыҚашықтықтан суреттерді нақты уақыт режимінде көрсетіңіз, адамдардың қозғалысын бақылау оңай. Бұл теледидар сияқты тұтыну құрылғыларымен жаңа өзара әрекеттесуге мүмкіндік береді. Басқа тақырып - бұл бейне ойын консольдеріндегі ойындармен өзара әрекеттесу үшін және басқа тақырыптар. Компьютерлік көру және қимылдарды тану әдістерін қолданатын қосымшалар.

Сондай-ақ, шығармашылық және Intel сонымен қатар ойын-сайманның қимылының заманауи түрін ұсынады, ойын-саймандар, Senz3D, Senz3D, Senz3D, Senz3d 325. Senz3d. INFINEON және PMD технологиялары барлық компьютерлер мен ноутбуктер сияқты тұтыну құрылғыларын тығыз басқаруға арналған 3D тереңдік камераларын қосады.

Ойындарда TOF камераларын қолдану

Смартфон камералары

Бірнеше смартфондар, рейс камералары кіреді. Олар негізінен фотосуреттердің сапасын жақсарту үшін қолданылады, бұл камера бағдарламалық жасақтамасын алдыңғы және фон туралы ақпаратпен қамтамасыз ету арқылы қолданылады. Мұндай технологияны жұмысқа қабылдау үшін алғашқы ұялы телефон LG G3 болды, 2014 жылдың басында шығарылды.

Ұялы телефондарда TOF камераларын қолдану

Өлшеу және машинаның көру мүмкіндігі

Басқа қосымшалар - бұл өлшеу тапсырмалары, мысалы, силостың биіктігі үшін. Өнеркәсіптік машинаның көру қабілетінде ұшу уақытының уақыты, роботтардың объектілерін, мысалы, конвейерге жіберетін заттарды жіктеуге және орналастыруға көмектеседі. Есіктің басқару элементтері есікке жететін жануарлар мен адамдар арасында оңай ажырата алады.

Робототехника

Бұл камералардың тағы бір қолданылуы - робототехника саласы: мобильді роботтар айналаңыздың картасын тез арттыра алады, оларға кедергілердің алдын алуға немесе жетекші тұлғаға жол бермейді. Қашықтықтан есептеу қарапайым болғандықтан, аз ғана есептеу қуаты пайдаланылады. Бұл камераларды қашықтықтан өлшеу үшін де қолданыла алады, алғашқы робототехника байқауына арналған командалар құрылғыларды автономды басқармаларға қолданғаны белгілі.

Жер топографиясы

TOF камераларыГеоморфология бойынша зерттеулер үшін жер бетіндегі топографияның сандық биіктік модельдерін алу үшін қолданылған.

Геоморфологиядағы TOF камераларын қолдану