一, ເວລາຂອງກ້ອງຖ່າຍຮູບການບິນແມ່ນຫຍັງ?

ກ້ອງ Time-of-flight (ToF) ແມ່ນປະເພດຂອງເທັກໂນໂລຍີຄວາມເລິກທີ່ວັດແທກໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງກ້ອງຖ່າຍຮູບກັບວັດຖຸໃນ scene ໂດຍໃຊ້ເວລາທີ່ມັນໃຊ້ເວລາສໍາລັບແສງສະຫວ່າງທີ່ຈະເດີນທາງໄປຫາວັດຖຸແລະກັບຄືນໄປບ່ອນກ້ອງຖ່າຍຮູບ. ພວກມັນຖືກນໍາໃຊ້ທົ່ວໄປໃນຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຕ່າງໆເຊັ່ນ: ຄວາມເປັນຈິງທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ຫຸ່ນຍົນ, ການສະແກນ 3D, ການຮັບຮູ້ທ່າທາງ, ແລະອື່ນໆ.

ກ້ອງ ToFເຮັດ​ວຽກ​ໂດຍ​ການ​ປ່ອຍ​ສັນ​ຍານ​ແສງ​ສະ​ຫວ່າງ​, ໂດຍ​ປົກ​ກະ​ຕິ infrared ແສງ​ສະ​ຫວ່າງ​, ແລະ​ການ​ວັດ​ແທກ​ເວ​ລາ​ທີ່​ມັນ​ໃຊ້​ເວ​ລາ​ສໍາ​ລັບ​ສັນ​ຍານ​ທີ່​ຈະ​ກັບ​ຄືນ​ໄປ​ບ່ອນ​ຫຼັງ​ຈາກ​ການ​ຕີ​ວັດ​ຖຸ​ໃນ scene ໄດ້​. ການວັດແທກເວລານີ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຄິດໄລ່ໄລຍະຫ່າງຂອງວັດຖຸ, ສ້າງແຜນທີ່ຄວາມເລິກຫຼືການສະແດງ 3D ຂອງ scene.

ເວລາຂອງກ້ອງຖ່າຍຮູບການບິນ

ເມື່ອປຽບທຽບກັບເທັກໂນໂລຍີການຮັບຮູ້ຄວາມເລິກອື່ນໆ ເຊັ່ນ: ແສງທີ່ມີໂຄງສ້າງ ຫຼືວິໄສທັດສະເຕຣິໂອ, ກ້ອງ ToF ສະເໜີຂໍ້ດີຫຼາຍຢ່າງ. ພວກເຂົາສະຫນອງຂໍ້ມູນຄວາມເລິກໃນເວລາທີ່ແທ້ຈິງ, ມີການອອກແບບທີ່ຂ້ອນຂ້າງງ່າຍດາຍ, ແລະສາມາດເຮັດວຽກຢູ່ໃນສະພາບແສງສະຫວ່າງຕ່າງໆ. ກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF ຍັງມີຄວາມຫນາແຫນ້ນແລະສາມາດຖືກລວມເຂົ້າກັບອຸປະກອນຂະຫນາດນ້ອຍເຊັ່ນ: ໂທລະສັບສະຫຼາດ, ແທັບເລັດ, ແລະອຸປະກອນສວມໃສ່ໄດ້.

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF ມີຄວາມຫຼາກຫຼາຍ. ໃນຄວາມເປັນຈິງເພີ່ມຂຶ້ນ, ກ້ອງ ToF ສາມາດກວດຫາຄວາມເລິກຂອງວັດຖຸໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ ແລະປັບປຸງຄວາມສົມຈິງຂອງວັດຖຸສະເໝືອນທີ່ວາງໄວ້ໃນໂລກຈິງ. ໃນຫຸ່ນຍົນ, ເຂົາເຈົ້າເຮັດໃຫ້ຫຸ່ນຍົນສາມາດຮັບຮູ້ສິ່ງອ້ອມຂ້າງຂອງເຂົາເຈົ້າ ແລະນໍາທາງອຸປະສັກໄດ້ປະສິດທິພາບຫຼາຍ. ໃນການສະແກນ 3 ມິຕິ, ກ້ອງ ToF ສາມາດບັນທຶກເລຂາຄະນິດຂອງວັດຖຸ ຫຼື ສະພາບແວດລ້ອມໄດ້ຢ່າງວ່ອງໄວເພື່ອຈຸດປະສົງຕ່າງໆເຊັ່ນ: ຄວາມເປັນຈິງແລ້ວ, ການຫຼິ້ນເກມ, ຫຼືການພິມ 3 ມິຕິ. ພວກມັນຍັງຖືກໃຊ້ໃນການນຳໃຊ້ຊີວະມິຕິເຊັ່ນ: ການຮັບຮູ້ໃບໜ້າ ຫຼື ການຮັບຮູ້ທ່າທາງດ້ວຍມື.

二,ອົງປະກອບຂອງເວລາຂອງກ້ອງຖ່າຍຮູບການບິນ

ກ້ອງ Time-of-flight (ToF).ປະ​ກອບ​ດ້ວຍ​ອົງ​ປະ​ກອບ​ທີ່​ສໍາ​ຄັນ​ຈໍາ​ນວນ​ຫນຶ່ງ​ທີ່​ເຮັດ​ວຽກ​ຮ່ວມ​ກັນ​ເພື່ອ​ເຮັດ​ໃຫ້​ການ​ຮັບ​ຮູ້​ຄວາມ​ເລິກ​ແລະ​ການ​ວັດ​ແທກ​ໄລ​ຍະ​ທາງ​. ອົງປະກອບສະເພາະອາດຈະແຕກຕ່າງກັນໄປຕາມການອອກແບບ ແລະຜູ້ຜະລິດ, ແຕ່ນີ້ແມ່ນອົງປະກອບພື້ນຖານທີ່ປົກກະຕິແລ້ວພົບໃນລະບົບກ້ອງ ToF:

ແຫຼ່ງແສງ:

ກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF ໃຊ້ແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງເພື່ອປ່ອຍສັນຍານແສງສະຫວ່າງ, ໂດຍປົກກະຕິໃນຮູບແບບຂອງແສງ infrared (IR). ແຫຼ່ງແສງສາມາດເປັນ LED (Light-Emitting Diode) ຫຼື laser diode, ຂຶ້ນກັບການອອກແບບຂອງກ້ອງຖ່າຍຮູບ. ແສງສະຫວ່າງທີ່ປ່ອຍອອກມາຈະເດີນທາງໄປຫາວັດຖຸທີ່ຢູ່ໃນບ່ອນເກີດເຫດ.

Optics:

ເລນຮວບຮວມແສງທີ່ສະທ້ອນອອກມາ ແລະຖ່າຍຮູບສະພາບແວດລ້ອມໃສ່ເຊັນເຊີຮູບພາບ (ອາເຣຍົນໂຟກັສ). ຕົວກອງ optical band-pass ພຽງແຕ່ຜ່ານແສງສະຫວ່າງທີ່ມີຄວາມຍາວຄື່ນດຽວກັນກັບຫນ່ວຍຄວາມສະຫວ່າງ. ນີ້ຊ່ວຍສະກັດກັ້ນແສງສະຫວ່າງທີ່ບໍ່ກ່ຽວຂ້ອງແລະຫຼຸດຜ່ອນສິ່ງລົບກວນ.

ເຊັນເຊີຮູບພາບ:

ນີ້ແມ່ນຫົວໃຈຂອງກ້ອງຖ່າຍຮູບ TOF. ແຕ່ລະ pixels ລວງວັດແທກເວລາທີ່ແສງໄດ້ເດີນທາງຈາກຫນ່ວຍຄວາມສະຫວ່າງ (ເລເຊີຫຼື LED) ໄປຫາວັດຖຸແລະກັບຄືນໄປຫາ array ຍົນໂຟກັສ.

ວົງຈອນກໍານົດເວລາ:

ເພື່ອວັດແທກເວລາບິນໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ, ກ້ອງຖ່າຍຮູບຕ້ອງການວົງຈອນກໍານົດເວລາທີ່ຊັດເຈນ. ວົງຈອນນີ້ຄວບຄຸມການປ່ອຍສັນຍານແສງສະຫວ່າງ ແລະກວດພົບເວລາທີ່ແສງຈະເດີນທາງໄປຫາວັດຖຸ ແລະກັບຄືນຫາກ້ອງຖ່າຍຮູບ. ມັນ synchronizes ຂະບວນການການປ່ອຍອາຍພິດແລະການກວດສອບເພື່ອຮັບປະກັນການວັດແທກໄລຍະທາງທີ່ຖືກຕ້ອງ.

ໂມດູນ:

ບາງກ້ອງ ToFລວມເອົາເຕັກນິກການປັບຕົວເພື່ອປັບປຸງຄວາມຖືກຕ້ອງແລະຄວາມເຂັ້ມແຂງຂອງການວັດແທກໄລຍະທາງ. ກ້ອງເຫຼົ່ານີ້ດັດແປງສັນຍານແສງທີ່ປ່ອຍອອກມາດ້ວຍຮູບແບບ ຫຼື ຄວາມຖີ່ສະເພາະ. ໂມດູນຊ່ວຍຈຳແນກແສງທີ່ປ່ອຍອອກມາຈາກແຫຼ່ງແສງແວດລ້ອມອ້ອມຂ້າງອື່ນໆ ແລະເພີ່ມຄວາມສາມາດຂອງກ້ອງໃນການຈຳແນກວັດຖຸຕ່າງໆໃນສາກ.

ສູດການຄິດໄລ່ຄວາມເລິກ:

ເພື່ອປ່ຽນການວັດແທກເວລາບິນເປັນຂໍ້ມູນຄວາມເລິກ, ກ້ອງ ToF ໃຊ້ລະບົບສູດການຄິດໄລ່ທີ່ຊັບຊ້ອນ. ສູດການຄິດໄລ່ເຫຼົ່ານີ້ວິເຄາະຂໍ້ມູນໄລຍະເວລາທີ່ໄດ້ຮັບຈາກເຄື່ອງກວດຈັບພາບ ແລະຄຳນວນໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງກ້ອງກັບວັດຖຸໃນສາກ. ສູດການຄິດໄລ່ຄວາມເລິກມັກຈະມີການຊົດເຊີຍປັດໄຈຕ່າງໆເຊັ່ນ: ຄວາມໄວການຂະຫຍາຍພັນຂອງແສງ, ເວລາຕອບສະໜອງຂອງເຊັນເຊີ, ແລະການລົບກວນແສງແວດລ້ອມອ້ອມຂ້າງ.

ຂໍ້ມູນຄວາມເລິກ Output:

ເມື່ອການຄິດໄລ່ຄວາມເລິກຖືກປະຕິບັດ, ກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF ໃຫ້ຜົນຜະລິດຂໍ້ມູນຄວາມເລິກ. ຜົນຜະລິດນີ້ສາມາດເອົາຮູບແບບແຜນທີ່ຄວາມເລິກ, ຈຸດເມກ ຫຼືການສະແດງ 3D ຂອງສາກ. ຂໍ້​ມູນ​ຄວາມ​ເລິກ​ສາ​ມາດ​ຖືກ​ນໍາ​ໃຊ້​ໂດຍ​ຄໍາ​ຮ້ອງ​ສະ​ຫມັກ​ແລະ​ລະ​ບົບ​ເພື່ອ​ເຮັດ​ໃຫ້​ການ​ເຮັດ​ວຽກ​ຕ່າງໆ​ເຊັ່ນ​ການ​ຕິດ​ຕາມ​ວັດ​ຖຸ​, ຄວາມ​ເປັນ​ຈິງ​ເພີ່ມ​ຂຶ້ນ​, ຫຼື​ການ​ນໍາ​ທາງ​ຫຸ່ນ​ຍົນ​.

ມັນເປັນສິ່ງສໍາຄັນທີ່ຈະສັງເກດວ່າການປະຕິບັດສະເພາະແລະອົງປະກອບຂອງກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF ສາມາດແຕກຕ່າງກັນໃນທົ່ວຜູ້ຜະລິດແລະຮູບແບບຕ່າງໆ. ຄວາມກ້າວຫນ້າທາງດ້ານເທກໂນໂລຍີອາດຈະແນະນໍາຄຸນສົມບັດເພີ່ມເຕີມແລະການປັບປຸງເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບແລະຄວາມສາມາດຂອງລະບົບກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF.

三​, ຄໍາ​ຮ້ອງ​ສະ​ຫມັກ​

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກລົດຍົນ

ກ້ອງຖ່າຍຮູບເວລາຂອງການບິນຖືກນໍາໃຊ້ໃນການຊ່ວຍເຫຼືອແລະຫນ້າທີ່ຄວາມປອດໄພສໍາລັບຄໍາຮ້ອງສະຫມັກລົດຍົນທີ່ກ້າວຫນ້າເຊັ່ນ: ຄວາມປອດໄພຂອງຄົນຍ່າງທາງທີ່ຫ້າວຫັນ, ການກວດສອບການລ່ວງລະເມີດແລະຄໍາຮ້ອງສະຫມັກພາຍໃນເຮືອນເຊັ່ນ: ການກວດສອບອອກຈາກຕໍາແຫນ່ງ (OOP).

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF

ການໂຕ້ຕອບຂອງມະນຸດ-ເຄື່ອງ ແລະເກມ

As ກ້ອງຖ່າຍຮູບເວລາຂອງການບິນໃຫ້​ຮູບ​ພາບ​ໄລ​ຍະ​ທີ່​ໃຊ້​ເວ​ລາ​ທີ່​ແທ້​ຈິງ​, ມັນ​ງ່າຍ​ທີ່​ຈະ​ຕິດ​ຕາມ​ການ​ເຄື່ອນ​ໄຫວ​ຂອງ​ມະ​ນຸດ​. ນີ້ອະນຸຍາດໃຫ້ມີການໂຕ້ຕອບໃຫມ່ກັບອຸປະກອນຜູ້ບໍລິໂພກເຊັ່ນ: ໂທລະພາບ. ຫົວຂໍ້ອື່ນແມ່ນການໃຊ້ກ້ອງຖ່າຍຮູບປະເພດນີ້ເພື່ອໂຕ້ຕອບກັບເກມໃນຄອນໂຊວິດີໂອເກມ. ເຊັນເຊີ Kinect ຮຸ່ນທີສອງໃນເບື້ອງຕົ້ນລວມກັບ Xbox One console ໃຊ້ກ້ອງຖ່າຍຮູບທີ່ໃຊ້ເວລາຂອງການບິນສໍາລັບການຖ່າຍຮູບຂອບເຂດຂອງມັນ, ເຮັດໃຫ້ການໂຕ້ຕອບຜູ້ໃຊ້ທໍາມະຊາດແລະການຫຼິ້ນເກມ. ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກທີ່ໃຊ້ຄອມພິວເຕີວິໄສທັດແລະເຕັກນິກການຮັບຮູ້ gesture.

Creative ແລະ Intel ຍັງສະຫນອງປະເພດທີ່ຄ້າຍຄືກັນຂອງກ້ອງຖ່າຍຮູບ gesture time-of-flight ແບບໂຕ້ຕອບສໍາລັບການຫຼິ້ນເກມ, Senz3D ອີງໃສ່ກ້ອງຖ່າຍຮູບ DepthSense 325 ຂອງ Softkinetic. Infineon ແລະ PMD Technologies ເປີດໃຊ້ກ້ອງຖ່າຍຮູບຄວາມເລິກ 3D ປະສົມປະສານຂະຫນາດນ້ອຍສໍາລັບການຄວບຄຸມ gesture ໄລຍະໃກ້ຂອງອຸປະກອນຜູ້ບໍລິໂພກເຊັ່ນ: ຄອມພິວເຕີທັງຫມົດໃນຫນຶ່ງແລະຄອມພິວເຕີໂນດບຸກ (Picco flexx ແລະ Picco monstar cameras).

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF ໃນເກມ

ກ້ອງຖ່າຍຮູບໂທລະສັບສະຫຼາດ

ໂທລະສັບສະຫຼາດຈໍານວນຫນຶ່ງປະກອບມີກ້ອງຖ່າຍຮູບທີ່ໃຊ້ເວລາຂອງການບິນ. ເຫຼົ່ານີ້ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ເພື່ອປັບປຸງຄຸນນະພາບຂອງຮູບພາບໂດຍການສະຫນອງຊອບແວກ້ອງຖ່າຍຮູບທີ່ມີຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບດ້ານຫນ້າແລະພື້ນຫລັງ. ໂທລະ​ສັບ​ມື​ຖື​ທໍາ​ອິດ​ທີ່​ໃຊ້​ເຕັກ​ໂນ​ໂລ​ຊີ​ດັ່ງ​ກ່າວ​ແມ່ນ LG G3​, ປ່ອຍ​ອອກ​ມາ​ເມື່ອ​ຕົ້ນ​ປີ 2014​.

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF ໃນໂທລະສັບມືຖື

ການວັດແທກແລະການວິໄສທັດຂອງເຄື່ອງຈັກ

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກອື່ນໆແມ່ນວຽກງານການວັດແທກ, ເຊັ່ນ: ສໍາລັບຄວາມສູງຕື່ມຂໍ້ມູນໃສ່ໃນ silos. ໃນວິໄສທັດຂອງເຄື່ອງຈັກອຸດສາຫະກໍາ, ກ້ອງຖ່າຍຮູບທີ່ໃຊ້ເວລາຂອງການບິນຊ່ວຍຈັດປະເພດແລະຊອກຫາວັດຖຸສໍາລັບການນໍາໃຊ້ໂດຍຫຸ່ນຍົນ, ເຊັ່ນ: ລາຍການທີ່ຜ່ານໃນລໍາລຽງ. ການຄວບຄຸມປະຕູສາມາດຈໍາແນກໄດ້ງ່າຍລະຫວ່າງສັດແລະມະນຸດເຖິງປະຕູ.

ຫຸ່ນຍົນ

ການນໍາໃຊ້ກ້ອງຖ່າຍຮູບເຫຼົ່ານີ້ອີກປະການຫນຶ່ງແມ່ນພາກສະຫນາມຂອງຫຸ່ນຍົນ: ຫຸ່ນຍົນໂທລະສັບມືຖືສາມາດສ້າງແຜນທີ່ຂອງສິ່ງອ້ອມຂ້າງຂອງເຂົາເຈົ້າໄດ້ໄວ, ເຮັດໃຫ້ມັນສາມາດຫລີກລ່ຽງອຸປະສັກຫຼືປະຕິບັດຕາມບຸກຄົນທີ່ນໍາພາ. ເນື່ອງຈາກການຄິດໄລ່ໄລຍະຫ່າງແມ່ນງ່າຍດາຍ, ພຽງແຕ່ພະລັງງານການຄິດໄລ່ພຽງເລັກນ້ອຍຖືກນໍາໃຊ້. ເນື່ອງຈາກກ້ອງຖ່າຍຮູບເຫຼົ່ານີ້ຍັງສາມາດຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອວັດແທກໄລຍະທາງ, ທີມງານສໍາລັບການແຂ່ງຂັນຫຸ່ນຍົນ FIRST ໄດ້ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກທີ່ຈະໃຊ້ອຸປະກອນຕ່າງໆສໍາລັບການປົກກະຕິຂອງຕົນເອງ.

ພູມສັນຖານໂລກ

ກ້ອງ ToFໄດ້​ຖືກ​ນໍາ​ໃຊ້​ເພື່ອ​ໃຫ້​ໄດ້​ຮັບ​ຕົວ​ແບບ​ການ​ຍົກ​ຕົວ​ແບບ​ດິ​ຈິ​ຕອນ​ຂອງ​ພູມ​ສັນ​ຖານ​ຂອງ​ຫນ້າ​ດິນ​ຂອງ​ໂລກ​, ສໍາ​ລັບ​ການ​ສຶກ​ສາ​ໃນ​ທໍ​ລະ​ນີ​ສາດ​.

ຄໍາຮ້ອງສະຫມັກຂອງກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF ໃນ geomorphology