一、 X'inhu l-ħin tal-kameras tat-titjira?

Il-kameras tal-ħin tat-titjira (TOF) huma tip ta 'teknoloġija sensittiva fil-fond li tkejjel id-distanza bejn il-kamera u l-oġġetti fix-xena billi tuża l-ħin li tieħu għad-dawl biex tivvjaġġa lejn l-oġġetti u lura lejn il-kamera. Huma komunement użati f'diversi applikazzjonijiet bħal realtà miżjuda, robotika, skanjar 3D, rikonoxximent tal-ġesti, u aktar.

Kameras TOFTaħdem billi toħroġ sinjal tad-dawl, tipikament dawl infra-aħmar, u tkejjel il-ħin li tieħu biex is-sinjal jirkupra lura wara li laqat oġġetti fix-xena. Dan il-ħin tal-kejl imbagħad jintuża biex tikkalkula d-distanza għall-oġġetti, li toħloq mappa tal-fond jew rappreżentazzjoni 3D tax-xena.

Il-ħin tal-kameras tat-titjira

Meta mqabbel ma 'teknoloġiji oħra li jħossu l-fond bħal dawl strutturat jew viżjoni stereo, kameras TOF joffru bosta vantaġġi. Huma jipprovdu informazzjoni fil-fond f'ħin reali, għandhom disinn relattivament sempliċi, u jistgħu jaħdmu f'diversi kundizzjonijiet tad-dawl. Kameras TOF huma wkoll kumpatti u jistgħu jiġu integrati f'apparat iżgħar bħal smartphones, pilloli, u apparat li jintlibes.

L-applikazzjonijiet tal-kameras TOF huma diversi. Fir-realtà miżjuda, il-kameras TOF jistgħu jindunaw b'mod preċiż il-fond ta 'oġġetti u jtejbu r-realiżmu ta' oġġetti virtwali mqiegħda fid-dinja reali. Fir-robotika, huma jippermettu lir-robots biex jipperċepixxu l-inħawi tagħhom u jinnavigaw l-ostakli b'mod aktar effettiv. Fl-iskannjar 3D, il-kameras TOF jistgħu malajr jaqbdu l-ġeometrija ta 'oġġetti jew ambjenti għal skopijiet varji bħal realtà virtwali, logħob, jew stampar 3D. Jintużaw ukoll f'applikazzjonijiet bijometriċi, bħalma huma r-rikonoxximent tal-wiċċ jew ir-rikonoxximent tal-ġesti tal-idejn.

二、Komponenti tal-Ħin tal-Kameras tat-Titjira

Kameras tal-ħin tat-titjira (TOF)jikkonsistu f'diversi komponenti ewlenin li jaħdmu flimkien biex jippermettu sensing fil-fond u kejl tad-distanza. Il-komponenti speċifiċi jistgħu jvarjaw skont id-disinn u l-manifattur, imma hawn huma l-elementi fundamentali li tipikament jinstabu fis-sistemi tal-kamera TOF:

Sors tad-dawl:

Kameras TOF jużaw sors tad-dawl biex jarmu sinjal tad-dawl, ġeneralment fil-forma ta 'dawl infra-aħmar (IR). Is-sors tad-dawl jista 'jkun LED (dijodu li jarmi d-dawl) jew dijodu tal-lejżer, skont id-disinn tal-kamera. Id-dawl emess jivvjaġġa lejn l-oġġetti fix-xena.

Ottika:

Lenti tiġbor id-dawl rifless u l-immaġini tal-ambjent fuq is-senser tal-immaġini (firxa tal-pjan fokali). Filtru tal-pass ottiku tal-banda jgħaddi biss id-dawl bl-istess tul ta 'mewġa bħall-unità ta' illuminazzjoni. Dan jgħin biex irażżan dawl mhux pertinenti u jnaqqas il-ħoss.

Sensor tal-immaġini:

Din hija l-qalba tal-kamera TOF. Kull pixel ikejjel il-ħin li ħadet id-dawl biex tivvjaġġa mill-unità ta 'illuminazzjoni (bil-lejżer jew LED) għall-oġġett u lura għall-firxa tal-pjan fokali.

Ċirkuwiti tal-ħin:

Biex tkejjel il-ħin tat-titjira b'mod preċiż, il-kamera teħtieġ ċirkwiti preċiżi tal-ħin. Dan iċ-ċirkwiti jikkontrolla l-emissjoni tas-sinjal tad-dawl u jiskopri l-ħin li tieħu biex id-dawl jivvjaġġa lejn l-oġġetti u jirritorna lejn il-kamera. Huwa jissinkronizza l-proċessi ta 'emissjoni u skoperta biex jiżgura kejl preċiż tad-distanza.

Modulazzjoni:

UħudKameras TOFTinkorpora tekniki ta 'modulazzjoni biex ittejjeb l-eżattezza u r-robustezza tal-kejl tad-distanza. Dawn il-kameras jimmodulaw is-sinjal tad-dawl li joħroġ b'disinn jew frekwenza speċifika. Il-modulazzjoni tgħin biex tiddistingwi d-dawl emess minn sorsi oħra tad-dawl ambjentali u ssaħħaħ il-kapaċità tal-kamera li tiddifferenzja bejn oġġetti differenti fix-xena.

Algoritmu tal-Kalkolu tal-Fond:

Biex tikkonverti l-kejl tal-ħin tat-titjira f'informazzjoni fil-fond, il-kameras TOF jużaw algoritmi sofistikati. Dawn l-algoritmi janalizzaw id-dejta tal-ħin riċevuta mill-fotodetettur u kkalkula d-distanza bejn il-kamera u l-oġġetti fix-xena. L-algoritmi tal-kalkolu tal-fond ħafna drabi jinvolvu kumpens għal fatturi bħall-veloċità tal-propagazzjoni tad-dawl, il-ħin tar-rispons tas-sensuri, u l-interferenza tad-dawl ambjentali.

Output tad-dejta tal-fond:

Ladarba l-kalkolu tal-fond jitwettaq, il-kamera TOF tipprovdi l-output tad-dejta tal-fond. Din il-produzzjoni tista 'tieħu l-forma ta' mappa tal-fond, sħaba ta 'punt, jew rappreżentazzjoni 3D tax-xena. Id-dejta tal-fond tista 'tintuża minn applikazzjonijiet u sistemi biex tippermetti funzjonalitajiet varji bħal traċċar ta' oġġett, realtà miżjuda, jew navigazzjoni robotika.

Huwa importanti li wieħed jinnota li l-implimentazzjoni u l-komponenti speċifiċi tal-kameras TOF jistgħu jvarjaw bejn manifatturi u mudelli differenti. L-avvanzi fit-teknoloġija jistgħu jintroduċu karatteristiċi u titjib addizzjonali biex itejbu l-prestazzjoni u l-kapaċitajiet tas-sistemi tal-kamera TOF.

三、 Applikazzjonijiet

Applikazzjonijiet tal-karozzi

Kameras tal-ħin tat-titjirajintużaw f'funzjonijiet ta 'assistenza u sigurtà għal applikazzjonijiet tal-karozzi avvanzati bħal sikurezza attiva ta' pedestrian, sejbien ta 'prekurja u applikazzjonijiet ta' ġewwa bħal skoperta barra mill-pożizzjoni (OOP).

L-applikazzjoni tal-kameras TOF

Interfaces u logħob uman-magna

As Kameras tal-ħin tat-titjiraIpprovdi immaġini mill-bogħod f'ħin reali, huwa faċli li jiġu rintraċċati l-movimenti tal-bnedmin. Dan jippermetti interazzjonijiet ġodda ma 'apparati tal-konsumatur bħal televiżjonijiet. Suġġett ieħor huwa li tuża dan it-tip ta 'kameras biex tinteraġixxi ma' logħob fuq il-consoles tal-logħob tal-kompjuter. Is-senser Kinect tat-tieni ġenerazzjoni oriġinarjament inkluż mal-Konsola Xbox One uża kamera ta 'ħin tat-titjira għall-immaġini tal-firxa tagħha, li tippermetti interfaces u logħob naturali tal-utent u logħob tal-utent naturali Applikazzjonijiet li jużaw tekniki ta 'rikonoxximent tal-viżjoni tal-kompjuter u tal-ġesti.

Creative and Intel jipprovdu wkoll tip simili ta 'kamera ta' ħin ta 'titjira ta' ġest interattiv għal-logħob, il-Senz3D ibbażat fuq il-kamera Depthsense 325 ta 'Softkinetic. Infineon u Technologies PMD jippermettu kameras tal-fond 3D integrat żgħar għal kontroll tal-ġesti tal-firxa mill-qrib ta 'apparati tal-konsumatur bħal PCs u laptops kollha fil-wieħed (Picco Flexx u Picco Monstar Cameras).

L-applikazzjoni tal-kameras TOF fil-logħob

Kameras tal-ismartphone

Bosta smartphones jinkludu kameras tal-ħin tat-titjira. Dawn jintużaw prinċipalment biex itejbu l-kwalità tar-ritratti billi jipprovdu s-softwer tal-kamera b'informazzjoni dwar it-tagħrif miksub u l-isfond. L-ewwel mowbajl li jimpjega teknoloġija bħal din kien l-LG G3, rilaxxat kmieni fl-2014.

L-applikazzjoni tal-kameras TOF fit-telefowns ċellulari

Kejl u viżjoni tal-magna

Applikazzjonijiet oħra huma kompiti ta 'kejl, eż. Għall-għoli tal-mili fis-silos. Fil-viżjoni tal-magna industrijali, il-kamera tal-ħin tat-titjira tgħin biex tikklassifika u ssib oġġetti għall-użu minn robots, bħal oġġetti li jgħaddu minn fuq conveyor. Il-kontrolli tal-bibien jistgħu jiddistingwu faċilment bejn l-annimali u l-bnedmin li jilħqu l-bieb.

Robotika

Użu ieħor ta 'dawn il-kameras huwa l-qasam tar-robotika: ir-robots mobbli jistgħu jibnu mappa tal-inħawi tagħhom malajr ħafna, li jippermettilhom jevitaw ostakli jew isegwu persuna ewlenija. Peress li l-kalkolu tad-distanza huwa sempliċi, tintuża biss ftit qawwa komputazzjonali. Peress li dawn il-kameras jistgħu jintużaw ukoll biex jitkejlu d-distanza, it-timijiet għall-ewwel kompetizzjoni tar-robotika kienu magħrufa li jużaw l-apparati għal rutini awtonomi.

Topografija tad-Dinja

Kameras TOFintużaw biex jiksbu mudelli ta 'elevazzjoni diġitali tat-topografija tal-wiċċ tad-Dinja, għal studji fil-ġeomorfoloġija.

L-applikazzjoni tal-kameras TOF fil-ġeomorfoloġija