一、 Berapa masa kamera penerbangan?

Kamera masa-penerbangan (TOF) adalah sejenis teknologi penginderaan mendalam yang mengukur jarak antara kamera dan objek di tempat kejadian dengan menggunakan masa yang diperlukan untuk cahaya untuk pergi ke objek dan kembali ke kamera. Mereka biasanya digunakan dalam pelbagai aplikasi seperti realiti tambahan, robotik, pengimbasan 3D, pengiktirafan isyarat, dan banyak lagi.

Kamera TOFBekerja dengan memancarkan isyarat cahaya, biasanya cahaya inframerah, dan mengukur masa yang diperlukan untuk isyarat untuk bangkit semula selepas memukul objek di tempat kejadian. Pengukuran masa ini kemudiannya digunakan untuk mengira jarak ke objek, mewujudkan peta kedalaman atau perwakilan 3D tempat kejadian.

Masa kamera penerbangan

Berbanding dengan teknologi penginderaan mendalam yang lain seperti cahaya berstruktur atau visi stereo, kamera TOF menawarkan beberapa kelebihan. Mereka menyediakan maklumat kedalaman masa nyata, mempunyai reka bentuk yang agak mudah, dan boleh berfungsi dalam pelbagai keadaan pencahayaan. Kamera TOF juga padat dan boleh diintegrasikan ke dalam peranti yang lebih kecil seperti telefon pintar, tablet, dan peranti yang boleh dipakai.

Aplikasi kamera TOF adalah pelbagai. Dalam realiti tambahan, kamera TOF dapat mengesan kedalaman objek dengan tepat dan meningkatkan realisme objek maya yang diletakkan di dunia nyata. Dalam robotik, mereka membolehkan robot melihat persekitaran mereka dan menavigasi halangan dengan lebih berkesan. Dalam pengimbasan 3D, kamera TOF dapat dengan cepat menangkap geometri objek atau persekitaran untuk pelbagai tujuan seperti realiti maya, permainan, atau percetakan 3D. Mereka juga digunakan dalam aplikasi biometrik, seperti pengiktirafan muka atau pengiktirafan isyarat tangan.

二、Komponen masa kamera penerbangan

Kamera masa-penerbangan (TOF)terdiri daripada beberapa komponen utama yang bekerjasama untuk membolehkan penderiaan mendalam dan pengukuran jarak. Komponen tertentu mungkin berbeza -beza bergantung kepada reka bentuk dan pengilang, tetapi di sini adalah unsur -unsur asas yang biasanya terdapat dalam sistem kamera TOF:

Sumber Cahaya:

Kamera TOF menggunakan sumber cahaya untuk memancarkan isyarat cahaya, biasanya dalam bentuk cahaya inframerah (IR). Sumber cahaya boleh menjadi LED (diod pemancar cahaya) atau diod laser, bergantung kepada reka bentuk kamera. Cahaya yang dipancarkan bergerak ke arah objek di tempat kejadian.

Optik:

Lensa mengumpulkan cahaya dan imej yang tercermin persekitaran ke sensor imej (array satah fokus). Penapis jalur optik hanya melepasi cahaya dengan panjang gelombang yang sama seperti unit pencahayaan. Ini membantu menindas cahaya yang tidak jelas dan mengurangkan bunyi bising.

Sensor Imej:

Ini adalah jantung kamera TOF. Setiap piksel mengukur masa cahaya yang telah diambil untuk perjalanan dari unit pencahayaan (laser atau LED) ke objek dan kembali ke array satah fokus.

Litar masa:

Untuk mengukur masa penerbangan dengan tepat, kamera memerlukan litar masa yang tepat. Litar ini mengawal pelepasan isyarat cahaya dan mengesan masa yang diperlukan untuk cahaya untuk pergi ke objek dan kembali ke kamera. Ia menyegerakkan proses pelepasan dan pengesanan untuk memastikan pengukuran jarak yang tepat.

Modulasi:

BeberapaKamera TOFMenggabungkan teknik modulasi untuk meningkatkan ketepatan dan keteguhan pengukuran jarak. Kamera ini memodulasi isyarat cahaya yang dipancarkan dengan corak atau kekerapan tertentu. Modulasi ini membantu membezakan cahaya yang dipancarkan dari sumber cahaya ambien yang lain dan meningkatkan keupayaan kamera untuk membezakan antara objek yang berbeza di tempat kejadian.

Algoritma Pengiraan Kedalaman:

Untuk menukar pengukuran masa penerbangan ke dalam maklumat mendalam, kamera TOF menggunakan algoritma yang canggih. Algoritma ini menganalisis data masa yang diterima dari photodetector dan mengira jarak antara kamera dan objek di tempat kejadian. Algoritma pengiraan kedalaman sering melibatkan pampasan bagi faktor -faktor seperti kelajuan penyebaran cahaya, masa tindak balas sensor, dan gangguan cahaya ambien.

Output data kedalaman:

Setelah pengiraan kedalaman dilakukan, kamera TOF menyediakan output data kedalaman. Output ini boleh mengambil bentuk peta kedalaman, awan titik, atau perwakilan 3D tempat kejadian. Data kedalaman boleh digunakan oleh aplikasi dan sistem untuk membolehkan pelbagai fungsi seperti penjejakan objek, realiti tambahan, atau navigasi robot.

Adalah penting untuk diperhatikan bahawa pelaksanaan dan komponen khusus kamera TOF boleh berbeza -beza di kalangan pengeluar dan model yang berbeza. Kemajuan dalam teknologi mungkin memperkenalkan ciri dan penambahbaikan tambahan untuk meningkatkan prestasi dan keupayaan sistem kamera TOF.

三、 Aplikasi

Aplikasi automotif

Kamera masa penerbangandigunakan dalam fungsi bantuan dan keselamatan untuk aplikasi automotif lanjutan seperti keselamatan pejalan kaki aktif, pengesanan prasangka dan aplikasi dalaman seperti pengesanan luar (OOP).

Permohonan kamera TOF

Antara muka dan permainan manusia mesin

As Kamera masa penerbanganMenyediakan imej jarak jauh dalam masa nyata, mudah untuk mengesan pergerakan manusia. Ini membolehkan interaksi baru dengan peranti pengguna seperti televisyen. Topik lain adalah menggunakan kamera jenis ini untuk berinteraksi dengan permainan pada konsol permainan video. Sensor Kinect generasi kedua yang asalnya disertakan dengan konsol Xbox One menggunakan kamera masa penerbangan untuk pengimejan julatnya, membolehkan antara muka pengguna semula jadi dan permainan Aplikasi menggunakan visi komputer dan teknik pengiktirafan isyarat.

Kreatif dan Intel juga menyediakan jenis kamera masa-penerbangan interaktif yang sama untuk permainan, Senz3D berdasarkan kamera DepthSense 325 softkinetic. Infineon dan PMD Technologies membolehkan kamera kedalaman 3D bersepadu kecil untuk kawalan isyarat jarak dekat peranti pengguna seperti PC dan komputer riba semua-dalam-satu (Picco Flexx dan Picco Monstar Camera).

Aplikasi kamera TOF dalam permainan

Kamera telefon pintar

Beberapa telefon pintar termasuk kamera masa penerbangan. Ini terutamanya digunakan untuk meningkatkan kualiti foto dengan menyediakan perisian kamera dengan maklumat mengenai latar depan dan latar belakang. Telefon bimbit pertama yang menggunakan teknologi sedemikian ialah LG G3, yang dikeluarkan pada awal tahun 2014.

Aplikasi kamera TOF di telefon bimbit

Pengukuran dan Visi Mesin

Aplikasi lain adalah tugas pengukuran, misalnya untuk ketinggian mengisi silo. Dalam Visi Mesin Perindustrian, kamera masa penerbangan membantu mengklasifikasikan dan mencari objek untuk digunakan oleh robot, seperti item yang dilalui oleh penghantar. Kawalan pintu dapat membezakan dengan mudah antara haiwan dan manusia yang sampai ke pintu.

Robotik

Satu lagi penggunaan kamera ini adalah bidang robotik: robot mudah alih boleh membina peta persekitaran mereka dengan cepat, membolehkan mereka mengelakkan halangan atau mengikuti orang terkemuka. Oleh kerana pengiraan jarak mudah, hanya sedikit kuasa pengiraan yang digunakan. Oleh kerana kamera -kamera ini juga boleh digunakan untuk mengukur jarak, pasukan untuk pertandingan robotik pertama telah diketahui menggunakan peranti untuk rutin autonomi.

Topografi bumi

Kamera TOFtelah digunakan untuk mendapatkan model ketinggian digital topografi permukaan bumi, untuk kajian geomorfologi.

Permohonan kamera TOF dalam geomorfologi