一、 Ni saa ngapi za kamera za ndege?

Kamera za muda wa ndege (ToF) ni aina ya teknolojia ya kutambua kwa kina ambayo hupima umbali kati ya kamera na vitu vilivyo kwenye eneo kwa kutumia muda unaochukua kwa mwanga kusafiri hadi kwenye vitu na kurudi kwenye kamera. Hutumika kwa kawaida katika programu mbalimbali kama vile uhalisia uliodhabitiwa, robotiki, utambazaji wa 3D, utambuzi wa ishara, na zaidi.

Kamera za ToFfanya kazi kwa kutoa mawimbi ya mwanga, kwa kawaida mwanga wa infrared, na kupima muda unaochukua kwa mawimbi kurudi nyuma baada ya kugonga vitu kwenye tukio. Kipimo hiki cha muda kisha hutumika kukokotoa umbali wa vitu, kuunda ramani ya kina au uwakilishi wa 3D wa tukio.

Wakati wa kamera za ndege

Ikilinganishwa na teknolojia zingine za utambuzi wa kina kama vile mwanga uliopangwa au maono ya stereo, kamera za ToF hutoa faida kadhaa. Wanatoa maelezo ya kina ya muda halisi, wana muundo rahisi kiasi, na wanaweza kufanya kazi katika hali mbalimbali za mwanga. Kamera za ToF pia zimeshikana na zinaweza kuunganishwa katika vifaa vidogo kama simu mahiri, kompyuta kibao na vifaa vinavyoweza kuvaliwa.

Utumizi wa kamera za ToF ni tofauti. Katika uhalisia ulioboreshwa, kamera za ToF zinaweza kutambua kwa usahihi kina cha vitu na kuboresha uhalisia wa vitu pepe vilivyowekwa katika ulimwengu halisi. Katika robotiki, huwezesha roboti kutambua mazingira yao na kuvinjari vizuizi kwa ufanisi zaidi. Katika uchanganuzi wa 3D, kamera za ToF zinaweza kunasa kwa haraka jiometri ya vitu au mazingira kwa madhumuni mbalimbali kama vile uhalisia pepe, michezo ya kubahatisha au uchapishaji wa 3D. Pia hutumiwa katika matumizi ya kibayometriki, kama vile utambuzi wa uso au utambuzi wa ishara ya mkono.

二,Vipengele vya wakati wa kamera za ndege

Kamera za muda wa ndege (ToF).inajumuisha vipengele kadhaa muhimu vinavyofanya kazi pamoja ili kuwezesha utambuzi wa kina na kipimo cha umbali. Vipengee mahususi vinaweza kutofautiana kulingana na muundo na mtengenezaji, lakini hivi ndivyo vipengele vya kimsingi vinavyopatikana katika mifumo ya kamera ya ToF:

Chanzo cha Nuru:

Kamera za ToF hutumia chanzo cha mwanga kutoa mawimbi ya mwanga, kwa kawaida katika umbo la mwanga wa infrared (IR). Chanzo cha mwanga kinaweza kuwa LED (Diode Inayotoa Mwangaza) au diode ya leza, kulingana na muundo wa kamera. Mwanga uliotolewa husafiri kuelekea vitu vilivyo kwenye eneo la tukio.

Optik:

Lenzi hukusanya mwanga unaoakisiwa na picha mazingira kwenye kihisi cha picha (safu ya ndege inayolenga). Kichujio cha kupitisha bendi ya macho hupitisha mwanga tu kwa urefu wa wimbi sawa na kitengo cha kuangaza. Hii husaidia kukandamiza mwanga usiofaa na kupunguza kelele.

Kihisi cha picha:

Huu ndio moyo wa kamera ya TOF. Kila pikseli hupima muda ambao nuru imechukua kusafiri kutoka kwa kitengo cha kuangaza (laser au LED) hadi kwenye kitu na kurudi kwenye safu ya ndege ya msingi.

Mzunguko wa Muda:

Ili kupima muda wa safari ya ndege kwa usahihi, kamera inahitaji mpangilio sahihi wa saa. Saketi hii hudhibiti utoaji wa mawimbi ya mwanga na kutambua muda unaochukua kwa mwanga kusafiri hadi kwenye vitu na kurudi kwenye kamera. Inasawazisha michakato ya utoaji na ugunduzi ili kuhakikisha vipimo sahihi vya umbali.

Urekebishaji:

BaadhiKamera za ToFjumuisha mbinu za urekebishaji ili kuboresha usahihi na uimara wa vipimo vya umbali. Kamera hizi hurekebisha mawimbi ya mwanga iliyotolewa kwa muundo au masafa mahususi. Urekebishaji husaidia kutofautisha mwanga unaotolewa na vyanzo vingine vya mwanga vilivyo mazingira na huongeza uwezo wa kamera wa kutofautisha kati ya vitu tofauti kwenye tukio.

Algorithm ya Kuhesabu Kina:

Ili kubadilisha vipimo vya muda wa safari ya ndege kuwa maelezo ya kina, kamera za ToF hutumia algoriti za hali ya juu. Algoriti hizi huchanganua data ya muda iliyopokelewa kutoka kwa kigundua picha na kukokotoa umbali kati ya kamera na vitu vilivyo kwenye eneo. Algorithms ya kukokotoa kina mara nyingi huhusisha kufidia vipengele kama vile kasi ya uenezi wa mwanga, muda wa majibu ya kihisi, na mwingiliano wa mwanga uliopo.

Pato la Data ya Kina:

Mara tu hesabu ya kina inapofanywa, kamera ya ToF hutoa matokeo ya kina ya data. Toleo hili linaweza kuchukua muundo wa ramani ya kina, wingu la uhakika, au uwakilishi wa 3D wa tukio. Data ya kina inaweza kutumika na programu na mifumo ili kuwezesha utendakazi mbalimbali kama vile ufuatiliaji wa kitu, uhalisia ulioboreshwa, au urambazaji wa roboti.

Ni muhimu kutambua kwamba utekelezaji mahususi na vijenzi vya kamera za ToF vinaweza kutofautiana kwa watengenezaji na miundo tofauti. Maendeleo katika teknolojia yanaweza kuanzisha vipengele na viboreshaji zaidi ili kuboresha utendakazi na uwezo wa mifumo ya kamera za ToF.

三, Maombi

Maombi ya magari

Kamera za muda wa ndegehutumika katika usaidizi na vipengele vya usalama kwa programu za juu za magari kama vile usalama wa watembea kwa miguu, utambuzi wa ajali na programu za ndani kama vile ugunduzi wa nje ya nafasi (OOP).

Utumiaji wa kamera za ToF

Miingiliano ya mashine ya binadamu na michezo ya kubahatisha

As kamera za muda wa ndegetoa picha za umbali kwa wakati halisi, ni rahisi kufuatilia mienendo ya wanadamu. Hii inaruhusu mwingiliano mpya na vifaa vya watumiaji kama vile televisheni. Mada nyingine ni kutumia aina hii ya kamera kuingiliana na michezo kwenye koni za mchezo wa video. Kihisi cha Kinect cha kizazi cha pili kilichojumuishwa awali na dashibodi ya Xbox One kilitumia kamera ya muda wa safari ya ndege kwa upigaji picha wake mbalimbali, kuwezesha miingiliano ya watumiaji asilia na michezo ya kubahatisha. programu zinazotumia maono ya kompyuta na mbinu za utambuzi wa ishara.

Ubunifu na Intel pia hutoa aina sawa ya kamera ya mwingiliano ya wakati wa kukimbia kwa michezo, Senz3D kulingana na kamera ya DepthSense 325 ya Softkinetic. Infineon na PMD Technologies huwezesha kamera ndogo za kina za 3D zilizounganishwa kwa udhibiti wa karibu wa ishara wa vifaa vya watumiaji kama vile Kompyuta na kompyuta za mkononi zinazotumia kila mahali (Picco flexx na kamera za Picco monstar).

Utumiaji wa kamera za ToF kwenye michezo

Kamera za Smartphone

Simu mahiri kadhaa ni pamoja na kamera za muda wa ndege. Hizi hutumiwa hasa kuboresha ubora wa picha kwa kutoa programu ya kamera taarifa kuhusu mandharinyuma na mandharinyuma. Simu ya kwanza ya rununu iliyotumia teknolojia kama hiyo ilikuwa LG G3, iliyotolewa mapema 2014.

Utumiaji wa kamera za ToF kwenye simu za rununu

Kipimo na maono ya mashine

Maombi mengine ni kazi za vipimo, kwa mfano kwa urefu wa kujaza kwenye silos. Katika mwono wa mashine za viwandani, kamera ya muda wa safari ya ndege husaidia kuainisha na kutafuta vitu vya kutumiwa na roboti, kama vile vitu vinavyopita kwenye konisho. Vidhibiti vya milango vinaweza kutofautisha kwa urahisi kati ya wanyama na wanadamu wanaofikia mlango.

Roboti

Matumizi mengine ya kamera hizi ni uwanja wa robotiki: Roboti za rununu zinaweza kutengeneza ramani ya mazingira yao kwa haraka sana, na kuziwezesha kuepuka vikwazo au kufuata mtu anayeongoza. Kwa kuwa hesabu ya umbali ni rahisi, ni nguvu ndogo tu ya hesabu hutumiwa. Kwa kuwa kamera hizi pia zinaweza kutumika kupima umbali, timu za Mashindano ya KWANZA ya Roboti zimejulikana kutumia vifaa kwa taratibu zinazojiendesha.

Topografia ya ardhi

Kamera za ToFzimetumika kupata miundo ya mwinuko dijitali ya topografia ya uso wa Dunia, kwa ajili ya masomo ya jiomofolojia.

Utumiaji wa kamera za ToF katika geomorphology