一、 비행 카메라의 시간은 얼마입니까?

비행 시간 (TOF) 카메라는 빛이 객체로 이동하고 카메라로 돌아가는 데 걸리는 시간을 사용하여 장면의 카메라와 물체 사이의 거리를 측정하는 깊이 감지 기술 유형입니다. 그들은 증강 현실, 로봇 공학, 3D 스캔, 제스처 인식 등과 같은 다양한 응용 분야에서 일반적으로 사용됩니다.

TOF 카메라광 신호를 방출하여 일반적으로 적외선을 내고 장면에서 물체를 때린 후 신호가 되돌아가는 데 걸리는 시간을 측정하여 작동합니다. 그런 다음이 시간 측정을 사용하여 객체까지의 거리를 계산하여 깊이 맵 또는 장면의 3D 표현을 만듭니다.

비행 카메라의 시간

구조화 된 조명 또는 스테레오 비전과 같은 다른 깊이 감지 기술과 비교하여 TOF 카메라는 몇 가지 장점을 제공합니다. 그들은 실시간 깊이 정보를 제공하고, 비교적 간단한 디자인을 가지고 있으며, 다양한 조명 조건에서 작동 할 수 있습니다. TOF 카메라는 또한 작고 스마트 폰, 태블릿 및 웨어러블 장치와 같은 작은 장치에 통합 될 수 있습니다.

TOF 카메라의 응용 프로그램은 다양합니다. 증강 현실에서 TOF 카메라는 객체의 깊이를 정확하게 감지하고 실제 세계에 배치 된 가상 객체의 사실주의를 향상시킬 수 있습니다. 로봇 공학에서는 로봇이 주변 환경을 인식하고 장애물을보다 효과적으로 탐색 할 수있게합니다. 3D 스캔에서 TOF 카메라는 가상 현실, 게임 또는 3D 프린팅과 같은 다양한 목적으로 물체 또는 환경의 형상을 빠르게 캡처 할 수 있습니다. 그들은 얼굴 인식 또는 손 제스처 인식과 같은 생체 인식 응용에도 사용됩니다.

二、비행 카메라의 구성 요소

비행 시간 (TOF) 카메라깊이 감지 및 거리 측정을 가능하게하기 위해 함께 작동하는 몇 가지 주요 구성 요소로 구성됩니다. 특정 구성 요소는 설계 및 제조업체에 따라 다를 수 있지만 다음은 TOF 카메라 시스템에서 일반적으로 발견되는 기본 요소입니다.

광원 :

TOF 카메라는 광원을 사용하여 일반적으로 적외선 (IR) 조명 형태로 광 신호를 방출합니다. 광원은 카메라의 디자인에 따라 LED (Light-Emitting Diode) 또는 레이저 다이오드 일 수 있습니다. 방출 된 빛은 장면의 물체를 향해 이동합니다.

광학:

렌즈는 반사 된 빛과 이미지를 이미지 센서 (초점 평면 어레이)에 모았습니다. 광 밴드 패스 필터는 조명 유닛과 동일한 파장을 가진 빛 만 전달합니다. 이것은 비 연대 조명을 억제하고 소음을 줄이는 데 도움이됩니다.

이미지 센서 :

이것은 TOF 카메라의 핵심입니다. 각 픽셀은 조명이 조명 장치 (레이저 또는 LED)에서 물체로 이동하고 초점 평면 어레이로 돌아가는 시간을 측정합니다.

타이밍 회로 :

비행 시간을 정확하게 측정하려면 카메라에는 정확한 타이밍 회로가 필요합니다. 이 회로는 빛 신호의 방출을 제어하고 빛이 물체로 이동하여 카메라로 돌아가는 데 걸리는 시간을 감지합니다. 정확한 거리 측정을 보장하기 위해 방출 및 감지 프로세스를 동기화합니다.

조정:

일부TOF 카메라변조 기술을 통합하여 거리 측정의 정확성과 견고성을 향상시킵니다. 이 카메라는 특정 패턴 또는 주파수로 방출 된 광 신호를 변조합니다. 변조는 방출 된 빛을 다른 주변 광원과 구별하고 장면의 다른 물체를 구별 할 수있는 카메라의 능력을 향상시키는 데 도움이됩니다.

깊이 계산 알고리즘:

비행 시간 측정을 깊이 정보로 변환하기 위해 TOF 카메라는 정교한 알고리즘을 사용합니다. 이 알고리즘은 광 검출기에서받은 타이밍 데이터를 분석하고 카메라와 장면의 객체 사이의 거리를 계산합니다. 깊이 계산 알고리즘에는 종종 광 전파 속도, 센서 응답 시간 및 주변 광 간섭과 같은 요인을 보상하는 것이 포함됩니다.

깊이 데이터 출력 :

깊이 계산이 수행되면 TOF 카메라는 깊이 데이터 출력을 제공합니다. 이 출력은 깊이 맵, 포인트 구름 또는 장면의 3D 표현 형태를 취할 수 있습니다. 깊이 데이터는 응용 프로그램 및 시스템에서 사용하여 객체 추적, 증강 현실 또는 로봇 내비게이션과 같은 다양한 기능을 가능하게합니다.

TOF 카메라의 특정 구현 및 구성 요소는 제조업체와 모델에 따라 다를 수 있습니다. 기술의 발전은 TOF 카메라 시스템의 성능과 기능을 향상시키기 위해 추가 기능과 향상을 도입 할 수 있습니다.

三、 응용 프로그램

자동차 응용 프로그램

비행 시간 카메라활성 보행자 안전, Precrash Detection 및 OP (Out-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of-of application)와 같은 고급 자동차 애플리케이션에 대한 지원 및 안전 기능에 사용됩니다.

TOF 카메라의 적용

인간 기계 인터페이스 및 게임

As 비행 시간 카메라거리 이미지를 실시간으로 제공하면 인간의 움직임을 쉽게 추적 할 수 있습니다. 이를 통해 텔레비전과 같은 소비자 장치와의 새로운 상호 작용이 가능합니다. 또 다른 주제는 이러한 유형의 카메라를 사용하여 비디오 게임 콘솔의 게임과 상호 작용하는 것입니다. 2 세대 Kinect 센서는 원래 Xbox One 콘솔에 포함 된 2 세대 Kinect 센서는 범위 이미징에 비행 시간 카메라를 사용하여 자연스러운 사용자 인터페이스 및 게임을 가능하게합니다. 컴퓨터 비전 및 제스처 인식 기술을 사용한 응용 프로그램.

Creative and Intel은 또한 Softkinetic의 깊이 325 카메라를 기반으로 한 SENZ3D를위한 비슷한 유형의 대화식 제스처 기간 카메라를 제공합니다. Infineon 및 PMD Technologies를 사용하면 올인원 PC 및 랩톱 (Picco Flexx 및 Picco Monstar 카메라)과 같은 소비자 장치의 근거리 제스처 제어를위한 작은 통합 3D 깊이 카메라가 가능합니다.

게임에서 TOF 카메라의 적용

스마트 폰 카메라

여러 스마트 폰에는 비행 시간 카메라가 포함됩니다. 이들은 주로 카메라 소프트웨어에 전경 및 배경에 대한 정보를 제공하여 사진 품질을 향상시키는 데 사용됩니다. 이러한 기술을 사용한 최초의 휴대 전화는 2014 년 초에 출시 된 LG G3이었습니다.

휴대 전화에서 TOF 카메라의 적용

측정 및 기계 비전

다른 응용 프로그램은 사일로의 충전 높이에 대한 측정 작업입니다. 산업용 기계 비전에서 비행 시간 카메라는 컨베이어에서 지나가는 품목과 같은 로봇에서 사용할 객체를 분류하고 찾는 데 도움이됩니다. 도어 컨트롤은 동물과 인간이 문에 도달하는 것을 쉽게 구별 할 수 있습니다.

로봇 공학

이 카메라의 또 다른 용도는 로봇 공학의 필드입니다. 모바일 로봇은 주변 환경지도를 매우 빠르게 구축하여 장애물을 피하거나 주요 사람을 따라갈 수있게합니다. 거리 계산이 간단하기 때문에 계산력 만 거의 사용되지 않습니다. 이 카메라는 거리를 측정하는 데 사용될 수 있으므로 첫 번째 로봇 공모전 팀은 자율 루틴에 장치를 사용하는 것으로 알려져 있습니다.

지구 지형

TOF 카메라지오메트리 연구를 위해 지구 표면 지형의 디지털 고도 모델을 얻는 데 사용되었습니다.

지형학에서 TOF 카메라의 적용