一, उडान क्यामेराको समय के हो?

टाइम-अफ-फ्लाइट (ToF) क्यामेराहरू एक प्रकारको गहिराइ-सेन्सिङ टेक्नोलोजी हो जसले क्यामेरा र दृश्यमा रहेका वस्तुहरू बीचको दूरीलाई वस्तुहरूमा जान र क्यामेरामा फर्किन लाग्ने समयको प्रयोग गरेर नाप्छ। तिनीहरू सामान्यतया विभिन्न अनुप्रयोगहरूमा प्रयोग गरिन्छ जस्तै संवर्धित वास्तविकता, रोबोटिक्स, 3D स्क्यानिङ, इशारा पहिचान, र थप।

ToF क्यामेराहरूलाइट सिग्नल उत्सर्जन गरेर, सामान्यतया इन्फ्रारेड प्रकाश, र दृश्यमा वस्तुहरू हिर्काएपछि सिग्नललाई बाउन्स गर्न लाग्ने समय नाप्ने गरी काम गर्नुहोस्। यस समयको मापन त्यसपछि वस्तुहरूको दूरी गणना गर्न प्रयोग गरिन्छ, गहिराई नक्सा वा दृश्यको 3D प्रतिनिधित्व सिर्जना गर्न।

उडान क्यामेराको समय

अन्य गहिराई-सेन्सिङ प्रविधिहरू जस्तै संरचित प्रकाश वा स्टेरियो भिजनको तुलनामा, ToF क्यामेराहरूले धेरै फाइदाहरू प्रदान गर्दछ। तिनीहरूले वास्तविक-समय गहिराइ जानकारी प्रदान गर्छन्, एक अपेक्षाकृत सरल डिजाइन छ, र विभिन्न प्रकाश अवस्थाहरूमा काम गर्न सक्छन्। ToF क्यामेराहरू पनि कम्प्याक्ट हुन्छन् र स्मार्टफोन, ट्याब्लेट र पहिरन मिल्ने यन्त्रहरू जस्ता साना यन्त्रहरूमा एकीकृत गर्न सकिन्छ।

ToF क्यामेराहरूको अनुप्रयोगहरू विविध छन्। संवर्धित वास्तविकतामा, ToF क्यामेराहरूले वस्तुहरूको गहिराइलाई सही रूपमा पत्ता लगाउन र वास्तविक संसारमा राखिएका भर्चुअल वस्तुहरूको यथार्थवाद सुधार गर्न सक्छन्। रोबोटिक्समा, तिनीहरूले रोबोटहरूलाई आफ्नो वरपरको अवस्था बुझ्न र अवरोधहरूलाई अझ प्रभावकारी रूपमा नेभिगेट गर्न सक्षम बनाउँछन्। थ्रीडी स्क्यानिङमा, ToF क्यामेराहरूले भर्चुअल रियालिटी, गेमिङ वा थ्रीडी प्रिन्टिङ जस्ता विभिन्न उद्देश्यका लागि वस्तु वा वातावरणको ज्यामितिलाई द्रुत रूपमा खिच्न सक्छन्। तिनीहरू बायोमेट्रिक अनुप्रयोगहरूमा पनि प्रयोग गरिन्छ, जस्तै अनुहार पहिचान वा हात इशारा पहिचान।

二,उडान क्यामेरा को समय को घटक

उडान समय (ToF) क्यामेराहरूगहिराई सेन्सिङ र दूरी मापन सक्षम गर्न सँगै काम गर्ने धेरै मुख्य घटकहरू समावेश छन्। विशिष्ट कम्पोनेन्टहरू डिजाइन र निर्माताको आधारमा भिन्न हुन सक्छन्, तर यहाँ सामान्यतया ToF क्यामेरा प्रणालीहरूमा पाइने आधारभूत तत्वहरू छन्:

प्रकाश स्रोत:

ToF क्यामेराहरूले प्रकाश संकेत उत्सर्जन गर्न प्रकाश स्रोत प्रयोग गर्छन्, सामान्यतया इन्फ्रारेड (IR) प्रकाशको रूपमा। क्यामेराको डिजाइनमा निर्भर गर्दै प्रकाश स्रोत एलईडी (लाइट-इमिटिङ डायोड) वा लेजर डायोड हुन सक्छ। उत्सर्जित प्रकाश दृश्यमा रहेका वस्तुहरूतर्फ जान्छ।

अप्टिक्स:

लेन्सले प्रतिबिम्बित प्रकाश जम्मा गर्छ र छवि सेन्सर (फोकल प्लेन एरे) मा वातावरण चित्रण गर्दछ। एक अप्टिकल ब्यान्ड-पास फिल्टरले मात्र प्रकाश एकाइको रूपमा समान तरंगदैर्ध्यको साथ प्रकाश पार गर्दछ। यसले गैर-प्रासंगिक प्रकाशलाई दबाउन र आवाज कम गर्न मद्दत गर्दछ।

छवि सेन्सर:

यो TOF क्यामेराको मुटु हो। प्रत्येक पिक्सेलले प्रकाशले प्रकाश एकाइ (लेजर वा LED) बाट वस्तुमा र फोकल प्लेन एरेमा फर्कनको लागि समय मापन गर्दछ।

समय परिक्रमा:

उडानको समय सही मापन गर्न, क्यामेरालाई सटीक समय सर्किट चाहिन्छ। यो सर्किटरीले लाइट सिग्नलको उत्सर्जनलाई नियन्त्रण गर्छ र प्रकाशलाई वस्तुहरूमा जान र क्यामेरामा फर्किन लाग्ने समय पत्ता लगाउँछ। यसले सटीक दूरी मापन सुनिश्चित गर्न उत्सर्जन र पत्ता लगाउने प्रक्रियाहरू सिङ्क्रोनाइज गर्दछ।

मोड्युलेसन:

केहीToF क्यामेराहरूदूरी मापनको शुद्धता र बलियोता सुधार गर्न मोड्युलेसन प्रविधिहरू समावेश गर्नुहोस्। यी क्यामेराहरूले विशिष्ट ढाँचा वा फ्रिक्वेन्सीको साथ उत्सर्जित प्रकाश संकेतलाई परिमार्जन गर्दछ। मोड्युलेसनले उत्सर्जित प्रकाशलाई अन्य परिवेशको प्रकाश स्रोतहरूबाट छुट्याउन मद्दत गर्छ र दृश्यमा रहेका विभिन्न वस्तुहरूबीच फरक पार्ने क्यामेराको क्षमतालाई बढाउँछ।

गहिराई गणना एल्गोरिथ्म:

उडानको समय मापनलाई गहिराइ जानकारीमा रूपान्तरण गर्न, ToF क्यामेराहरूले परिष्कृत एल्गोरिदमहरू प्रयोग गर्छन्। यी एल्गोरिदमहरूले फोटोडिटेक्टरबाट प्राप्त समय डेटाको विश्लेषण गर्दछ र क्यामेरा र दृश्यमा वस्तुहरू बीचको दूरी गणना गर्दछ। गहिराइ गणना एल्गोरिदमहरू प्रायः प्रकाश प्रसार गति, सेन्सर प्रतिक्रिया समय, र परिवेश प्रकाश हस्तक्षेप जस्ता कारकहरूको लागि क्षतिपूर्ति समावेश गर्दछ।

गहिराई डाटा आउटपुट:

एकपटक गहिराइ गणना गरेपछि, ToF क्यामेराले गहिराइ डेटा आउटपुट प्रदान गर्दछ। यो आउटपुटले गहिराई नक्सा, बिन्दु क्लाउड, वा दृश्यको 3D प्रतिनिधित्वको रूपमा लिन सक्छ। गहिराइ डेटा अनुप्रयोगहरू र प्रणालीहरूद्वारा वस्तु ट्र्याकिङ, संवर्धित वास्तविकता, वा रोबोट नेभिगेसन जस्ता विभिन्न प्रकार्यहरू सक्षम गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ।

यो नोट गर्न महत्त्वपूर्ण छ कि ToF क्यामेराहरूको विशिष्ट कार्यान्वयन र कम्पोनेन्टहरू विभिन्न निर्माताहरू र मोडेलहरूमा भिन्न हुन सक्छन्। टेक्नोलोजीमा भएका प्रगतिहरूले ToF क्यामेरा प्रणालीहरूको प्रदर्शन र क्षमताहरू सुधार गर्न थप सुविधाहरू र वृद्धिहरू प्रस्तुत गर्न सक्छ।

三, अनुप्रयोगहरू

मोटर वाहन अनुप्रयोगहरू

उडान समय क्यामेराहरूसक्रिय पैदल यात्री सुरक्षा, पूर्व क्र्यास पत्ता लगाउने र आउट-अफ-पोजिसन (OOP) पत्ता लगाउने जस्ता इनडोर अनुप्रयोगहरू जस्ता उन्नत अटोमोटिभ अनुप्रयोगहरूका लागि सहायता र सुरक्षा कार्यहरूमा प्रयोग गरिन्छ।

ToF क्यामेराको आवेदन

मानव-मेसिन इन्टरफेस र गेमिङ

As उडान समय क्यामेरावास्तविक समयमा दूरी तस्बिरहरू प्रदान गर्नुहोस्, यो मानिसको चालहरू ट्र्याक गर्न सजिलो छ। यसले उपभोक्ता उपकरणहरू जस्तै टेलिभिजनहरूसँग नयाँ अन्तर्क्रियाहरूलाई अनुमति दिन्छ। अर्को विषय भिडियो गेम कन्सोलहरूमा खेलहरूसँग अन्तर्क्रिया गर्न यस प्रकारका क्यामेराहरू प्रयोग गर्नु हो। Xbox One कन्सोलमा मूल रूपमा समावेश गरिएको दोस्रो पुस्ताको Kinect सेन्सरले यसको दायरा इमेजिङको लागि उडान समयको क्यामेरा प्रयोग गर्‍यो, प्राकृतिक प्रयोगकर्ता इन्टरफेसहरू र गेमिङ सक्षम पार्दै। कम्प्युटर दृष्टि र इशारा पहिचान प्रविधिहरू प्रयोग गरेर अनुप्रयोगहरू।

क्रिएटिभ र इंटेलले गेमिङका लागि समान प्रकारको अन्तरक्रियात्मक इशारा टाइम-अफ-फ्लाइट क्यामेरा पनि प्रदान गर्दछ, सफ्टकाइनेटिकको DepthSense 325 क्यामेरामा आधारित Senz3D। Infineon र PMD टेक्नोलोजीहरूले सबै-इन-वन पीसी र ल्यापटपहरू (Picco flexx र Picco monstar क्यामेराहरू) जस्ता उपभोक्ता उपकरणहरूको क्लोज-रेन्ज इशारा नियन्त्रणको लागि सानो एकीकृत 3D गहिराइ क्यामेराहरू सक्षम गर्दछ।

खेलहरूमा ToF क्यामेराहरूको अनुप्रयोग

स्मार्टफोन क्यामेराहरू

धेरै स्मार्टफोनहरूमा उडान समय क्यामेराहरू समावेश छन्। यी मुख्यतया फोरग्राउन्ड र पृष्ठभूमि बारे जानकारीको साथ क्यामेरा सफ्टवेयर प्रदान गरेर फोटोहरूको गुणस्तर सुधार गर्न प्रयोग गरिन्छ। यस्तो प्रविधि प्रयोग गर्ने पहिलो मोबाइल फोन LG G3 थियो, जुन 2014 को सुरुमा रिलीज भयो।

मोबाइल फोन मा ToF क्यामेरा को आवेदन

मापन र मेसिन दृष्टि

अन्य अनुप्रयोगहरू मापन कार्यहरू हुन्, जस्तै साइलोमा भर्ने उचाइका लागि। औद्योगिक मेसिन भिजनमा, समय-अफ-उडान क्यामेराले रोबोटहरूद्वारा प्रयोगको लागि वस्तुहरू वर्गीकरण गर्न र पत्ता लगाउन मद्दत गर्दछ, जस्तै कन्वेयरबाट गुजरने वस्तुहरू। ढोका नियन्त्रणहरूले ढोकामा पुग्ने जनावर र मानिस बीच सजिलै छुट्याउन सक्छ।

रोबोटिक्स

यी क्यामेराहरूको अर्को प्रयोग रोबोटिक्सको क्षेत्र हो: मोबाइल रोबोटहरूले उनीहरूको वरपरको नक्सा धेरै चाँडै निर्माण गर्न सक्छन्, तिनीहरूलाई अवरोधहरूबाट बच्न वा प्रमुख व्यक्तिलाई पछ्याउन सक्षम पार्दै। दूरी गणना सरल भएकोले, थोरै गणनात्मक शक्ति मात्र प्रयोग गरिन्छ। किनकी यी क्यामेराहरू दूरी मापन गर्न पनि प्रयोग गर्न सकिन्छ, FIRST रोबोटिक्स प्रतियोगिताका लागि टोलीहरू स्वायत्त दिनचर्याका लागि यन्त्रहरू प्रयोग गर्न चिनिन्छन्।

पृथ्वी टोपोग्राफी

ToF क्यामेराहरूजियोमोर्फोलजीमा अध्ययनको लागि पृथ्वीको सतह स्थलाकृतिको डिजिटल उचाइ मोडेलहरू प्राप्त गर्न प्रयोग गरिएको छ।

geomorphology मा ToF क्यामेरा को आवेदन