一、 Кое е времето на камери за летање?

Камерите за време на летот (TOF) се еден вид технологија за сензори на длабочина што го мери растојанието помеѓу камерата и предметите на сцената со користење на времето што е потребно за светлина да патува во предметите и да се врати во камерата. Тие најчесто се користат во различни апликации, како што се зголемена реалност, роботика, 3Д скенирање, препознавање на гестови и друго.

Камери за тофРаботете со испуштање на светлосен сигнал, обично инфрацрвена светлина и мерење на времето што е потребно за сигналот да се повлече откако ќе удри предмети на местото на настанот. Ова време мерењето потоа се користи за да се пресмета растојанието до предметите, создавање мапа на длабочина или 3Д застапеност на сцената.

Времето на камерите за летање

Во споредба со другите технологии за сензори на длабочина, како структурирана светлина или стерео визија, фотоапаратите за TOF нудат неколку предности. Тие обезбедуваат информации за длабочина во реално време, имаат релативно едноставен дизајн и можат да работат во различни услови на осветлување. Камерите TOF се исто така компактни и можат да бидат интегрирани во помали уреди како паметни телефони, таблети и уреди што се носат.

Апликациите на фотоапаратите TOF се разновидни. Во зголемената реалност, камерите TOF можат точно да ја откријат длабочината на предметите и да го подобрат реализмот на виртуелните предмети поставени во реалниот свет. Во роботиката, тие им овозможуваат на роботите да ја согледаат околината и поефикасно да се движат по пречките. Во 3Д скенирање, камерите TOF можат брзо да ја доловат геометријата на предмети или околини за различни намени како виртуелна реалност, игри или 3Д печатење. Тие исто така се користат во биометриски апликации, како што е препознавање на лицето или препознавање на гест на рацете.

二、Компоненти на времето на камери за летање

Камери за време на летот (TOF)се состојат од неколку клучни компоненти кои работат заедно за да овозможат сензори на длабочина и мерење на растојанието. Специфичните компоненти може да варираат во зависност од дизајнот и производителот, но еве ги основните елементи што обично се наоѓаат во системите за фотоапарати TOF:

Извор на светлина:

Камерите TOF користат извор на светлина за да испуштат лесен сигнал, обично во форма на инфрацрвена (IR) светлина. Изворот на светлина може да биде LED (диода што емитува светлина) или ласерска диода, во зависност од дизајнот на камерата. Испуштената светлина патува кон предметите на сцената.

Оптика:

Леќата ја собира рефлектираната светлина и ја слика околината на сензорот за слика (низа на фокусна рамнина). Филтерот за оптички опсег ја поминува светлината само со иста бранова должина како и единицата за осветлување. Ова помага да се потисне не-пертинтната светлина и да се намали бучавата.

Сензор за слика:

Ова е срцето на камерата TOF. Секој пиксел го мери времето што светло го презеде за да патува од единицата за осветлување (ласер или ЛЕР) до предметот и назад кон низата на фокусните рамки.

Времето коло:

За точно мерење на времето на летот, на камерата му треба прецизно коло за тајминг. Ова коло ја контролира емисијата на светлосен сигнал и го открива времето што е потребно за светлината да патува до предметите и да се врати во камерата. Ги синхронизира процесите на емисија и откривање за да се обезбедат точни мерења на растојанието.

Модулација:

НекоиКамери за тофВклучете ги техниките на модулација за подобрување на точноста и стабилноста на мерењата на растојанието. Овие фотоапарати го модулираат емитуваниот светлосен сигнал со специфична шема или фреквенција. Модулацијата помага да се разликува испуштената светлина од другите извори на амбиентална светлина и ја подобрува можноста на камерата да се прави разлика помеѓу различни предмети на сцената.

Алгоритам за пресметување на длабочина:

За да ги претворат мерењата на време на летот во информации за длабочина, камерите TOF користат софистицирани алгоритми. Овие алгоритми ги анализираат податоците за тајмингот добиени од фотодекторот и го пресметуваат растојанието помеѓу камерата и предметите на местото на настанот. Алгоритмите за пресметување на длабочината често вклучуваат компензација на фактори како што се брзината на размножување на светлината, времето на реакција на сензорот и мешањето на амбиенталното светло.

Излез на податоци за длабочина:

Откако ќе се изврши пресметката на длабочината, камерата TOF обезбедува излез на податоци за длабочина. Овој излез може да има форма на длабочина мапа, точки облак или 3Д претстава на сцената. Податоците за длабочина можат да се користат од апликации и системи за да се овозможат различни функционалности како следење на предметите, зголемена реалност или роботска навигација.

Важно е да се напомене дека специфичната имплементација и компонентите на TOF фотоапаратите можат да варираат во различни производители и модели. Напредокот во технологијата може да воведе дополнителни карактеристики и додатоци за подобрување на перформансите и можностите на системите за фотоапарати TOF.

三、 Апликации

Автомобилски апликации

Камери за време на летотсе користат во функциите за помош и безбедност за напредни автомобилски апликации, како што се активна безбедност на пешаците, откривање на претпријатија и апликации во затворен простор, како што е откривање на надвор од позиција (OOP).

Примената на фотоапаратите TOF

Човечки машини интерфејси и игри

As камери за време на летотОбезбедете слики од далечина во реално време, лесно е да се следат движењата на луѓето. Ова овозможува нови интеракции со потрошувачките уреди како што се телевизорите. Друга тема е да се користи овој вид фотоапарати за да комуницирате со игри на конзоли за видео игри. Сензорот Kinect од втора генерација првично вклучен со конзолата Xbox One користеше камера за време на лет за неговата слика за опсег, овозможувајќи природни кориснички интерфејси и игри Апликации со употреба на компјутерски визии и техники за препознавање гестикулации.

Creative и Intel исто така обезбедуваат сличен вид на интерактивна камера за време на летот за игри, SENZ3D заснована на камерата DeepthSense 325 на Softkeinetic. Технологиите на Infineon и PMD овозможуваат мали интегрирани фотоапарати со 3Д длабочина за контрола на гестови со близок опсег на потрошувачки уреди како сите-во-еден компјутер и лаптопи (PICCO Flexx и PICCO Monstar камери).

Примената на фотоапаратите TOF во игри

Камери за паметни телефони

Неколку паметни телефони вклучуваат камери за време на летот. Овие главно се користат за подобрување на квалитетот на фотографиите со обезбедување на софтвер за камера со информации за преден план и позадина. Првиот мобилен телефон што вработува таква технологија беше LG G3, објавен во почетокот на 2014 година.

Примена на фотоапарати TOF во мобилни телефони

Мерење и визија на машината

Други апликации се задачи за мерење, на пр. За висината на пополнувањето во силоси. Во визијата на индустриската машина, камерата за време на летот помага да се класифицираат и лоцираат предмети за употреба од роботи, како што се предмети што минуваат на транспортер. Контролите на вратите можат лесно да се разликуваат помеѓу животните и луѓето што ја достигнуваат вратата.

Роботика

Друга употреба на овие фотоапарати е полето на роботика: Мобилните роботи можат многу брзо да изградат мапа на околината, овозможувајќи им да избегнат пречки или да следат водечка личност. Бидејќи пресметката на растојанието е едноставна, се користи само мала пресметковна моќност. Бидејќи овие фотоапарати можат да се користат и за мерење на растојанието, познато е дека екипите за прв натпревар за роботика ги користат уредите за автономни рутини.

Топографија на Земјата

Камери за тофсе користат за да се добијат дигитални модели на височина на површинската топографија на Земјата, за студии по геоморфологија.

Примената на фотоапаратите TOF во геоморфологијата