、 Parvoz kameralarining vaqti nima?

Parvoz vaqti (ToF) kameralari yorug'likning ob'ektlarga o'tishi va kameraga qaytishi uchun zarur bo'lgan vaqtdan foydalanib, kamera va sahnadagi ob'ektlar orasidagi masofani o'lchaydigan chuqurlik sezish texnologiyasining bir turi. Ular keng tarqalgan reallik, robototexnika, 3D skanerlash, imo-ishoralarni aniqlash va boshqalar kabi turli xil ilovalarda qo'llaniladi.

ToF kameralariyorug'lik signalini, odatda infraqizil nurni chiqarish va sahnadagi ob'ektlarga urilgandan keyin signalning orqaga qaytish vaqtini o'lchash orqali ishlang. Keyinchalik bu vaqtni o'lchash ob'ektlargacha bo'lgan masofani hisoblash, chuqurlik xaritasini yoki sahnaning 3D tasvirini yaratish uchun ishlatiladi.

Parvoz kameralari vaqti

Tuzilgan yorug'lik yoki stereo ko'rish kabi boshqa chuqurlikni sezish texnologiyalari bilan solishtirganda, ToF kameralari bir qator afzalliklarga ega. Ular real vaqtda chuqur ma'lumot beradi, nisbatan sodda dizaynga ega va turli yorug'lik sharoitida ishlashi mumkin. ToF kameralari ham ixcham va smartfonlar, planshetlar va taqiladigan qurilmalar kabi kichikroq qurilmalarga birlashtirilishi mumkin.

ToF kameralarining qo'llanilishi xilma-xildir. ToF kameralari kengaytirilgan haqiqatda ob'ektlarning chuqurligini aniq aniqlashi va real dunyoda joylashtirilgan virtual ob'ektlarning realligini yaxshilashi mumkin. Robot texnikasida ular robotlarga o'z atroflarini idrok etish va to'siqlarni yanada samarali boshqarish imkonini beradi. 3D skanerlashda ToF kameralari virtual haqiqat, oʻyin yoki 3D bosib chiqarish kabi turli maqsadlar uchun obʼyektlar yoki muhitlarning geometriyasini tezda suratga olishi mumkin. Ular, shuningdek, biometrik ilovalarda, masalan, yuzni aniqlash yoki qo'l imo-ishoralarini aniqlashda qo'llaniladi.

sen、Parvoz kameralarining vaqt komponentlari

Parvoz vaqti (ToF) kameralarichuqurlik sezish va masofani o'lchash imkonini beruvchi birgalikda ishlaydigan bir nechta asosiy komponentlardan iborat. Muayyan komponentlar dizayn va ishlab chiqaruvchiga qarab farq qilishi mumkin, ammo bu erda odatda ToF kamera tizimlarida topiladigan asosiy elementlar mavjud:

Nur manbai:

ToF kameralari yorug'lik signalini chiqarish uchun yorug'lik manbasidan foydalanadi, odatda infraqizil (IR) yorug'lik shaklida. Kamera dizayniga qarab yorug'lik manbai LED (yorug'lik chiqaradigan diod) yoki lazerli diod bo'lishi mumkin. Chiqarilgan yorug'lik sahnadagi ob'ektlar tomon harakat qiladi.

Optika:

Ob'ektiv aks ettirilgan yorug'likni to'playdi va atrof-muhitni tasvir sensori (fokus tekisligi qatori) ustiga tasvirlaydi. Optik tarmoqli o'tkazuvchi filtr faqat yorug'lik moslamasi bilan bir xil to'lqin uzunligi bilan yorug'likni o'tkazadi. Bu tegishli bo'lmagan yorug'likni bostirish va shovqinni kamaytirishga yordam beradi.

Tasvir sensori:

Bu TOF kamerasining yuragi. Har bir piksel yorug'likning yorug'lik moslamasidan (lazer yoki LED) ob'ektga o'tishi va fokus tekisligi qatoriga qaytish vaqtini o'lchaydi.

Vaqt sxemasi:

Parvoz vaqtini aniq o'lchash uchun kameraga aniq vaqt sxemasi kerak. Ushbu sxema yorug'lik signalining emissiyasini nazorat qiladi va yorug'likning ob'ektlarga borishi va kameraga qaytishi uchun zarur bo'lgan vaqtni aniqlaydi. U masofani aniq o'lchashni ta'minlash uchun emissiya va aniqlash jarayonlarini sinxronlashtiradi.

Modulyatsiya:

Ba'zilarToF kameralarimasofaviy o'lchovlarning aniqligi va mustahkamligini oshirish uchun modulyatsiya usullarini o'z ichiga oladi. Ushbu kameralar chiqarilgan yorug'lik signalini ma'lum bir naqsh yoki chastota bilan modulyatsiya qiladi. Modulyatsiya chiqadigan yorug'likni boshqa yorug'lik manbalaridan ajratishga yordam beradi va kameraning sahnadagi turli ob'ektlarni farqlash qobiliyatini oshiradi.

Chuqurlikni hisoblash algoritmi:

Parvoz vaqti o'lchovlarini chuqurlik ma'lumotlariga aylantirish uchun ToF kameralari murakkab algoritmlardan foydalanadi. Ushbu algoritmlar fotodetektordan olingan vaqt ma'lumotlarini tahlil qiladi va kamera va sahnadagi ob'ektlar orasidagi masofani hisoblab chiqadi. Chuqurlikni hisoblash algoritmlari ko'pincha yorug'lik tarqalish tezligi, sensorning javob vaqti va atrof-muhit yorug'ligi shovqini kabi omillarni qoplashni o'z ichiga oladi.

Chuqurlik ma'lumotlarining chiqishi:

Chuqurlikni hisoblash amalga oshirilgandan so'ng, ToF kamerasi chuqurlik ma'lumotlarining chiqishini ta'minlaydi. Ushbu chiqish chuqurlik xaritasi, nuqta buluti yoki sahnaning 3D tasviri shaklida bo'lishi mumkin. Chuqurlik ma'lumotlari ob'ektlarni kuzatish, kengaytirilgan haqiqat yoki robotli navigatsiya kabi turli funktsiyalarni yoqish uchun ilovalar va tizimlar tomonidan ishlatilishi mumkin.

Shuni ta'kidlash kerakki, ToF kameralarining o'ziga xos qo'llanilishi va komponentlari turli ishlab chiqaruvchilar va modellarda farq qilishi mumkin. Texnologiyadagi yutuqlar ToF kamera tizimlarining ishlashi va imkoniyatlarini yaxshilash uchun qo'shimcha funktsiyalar va yaxshilanishlarni joriy qilishi mumkin.

、 Ilovalar

Avtomobil ilovalari

Parvoz vaqti kameralarifaol piyodalar xavfsizligi, avtohalokatdan oldin aniqlash va joydan tashqarida (OOP) aniqlash kabi ichki ilovalar kabi ilg'or avtomobil ilovalari uchun yordam va xavfsizlik funksiyalarida qo'llaniladi.

ToF kameralarining qo'llanilishi

Inson-mashina interfeyslari va o'yinlar

As parvoz vaqti kameralarireal vaqtda masofaviy tasvirlarni taqdim eting, odamlarning harakatlarini kuzatish oson. Bu televizor kabi iste'molchi qurilmalari bilan yangi shovqinlarni o'rnatish imkonini beradi. Yana bir mavzu bu turdagi kameralardan video oʻyin konsollaridagi oʻyinlar bilan oʻzaro aloqada boʻlishdir. Xbox One konsoliga dastlab qoʻshilgan ikkinchi avlod Kinect sensori oʻzining diapazonini tasvirlash uchun tabiiy foydalanuvchi interfeyslari va oʻyin oʻynash imkonini beruvchi parvoz vaqti kamerasidan foydalangan. kompyuterda ko'rish va imo-ishoralarni aniqlash usullaridan foydalangan holda ilovalar.

Creative va Intel shuningdek, Softkinetic kompaniyasining DepthSense 325 kamerasiga asoslangan Senz3D-ni o'yin uchun interaktiv imo-ishorali parvoz kamerasining shunga o'xshash turini taqdim etadi. Infineon va PMD Technologies, yaxlit kompyuterlar va noutbuklar (Picco flexx va Picco monstar kameralari) kabi iste'molchi qurilmalarini yaqin masofada imo-ishora bilan boshqarish uchun kichik o'rnatilgan 3D chuqurlik kameralarini ta'minlaydi.

ToF kameralarining o'yinlarda qo'llanilishi

Smartfon kameralari

Bir nechta smartfonlar parvoz vaqtini ko'rsatadigan kameralarni o'z ichiga oladi. Ular asosan kamera dasturini old va fon haqida ma'lumot bilan ta'minlash orqali fotosuratlar sifatini yaxshilash uchun ishlatiladi. Bunday texnologiyani qo'llagan birinchi mobil telefon 2014 yil boshida chiqarilgan LG G3 edi.

Mobil telefonlarda ToF kameralarini qo'llash

O'lchov va mashinani ko'rish

Boshqa ilovalar o'lchash vazifalari, masalan, siloslardagi to'ldirish balandligi uchun. Sanoat mashinasini ko'rishda parvoz vaqti kamerasi robotlar tomonidan ishlatiladigan ob'ektlarni, masalan, konveyerda o'tayotgan narsalarni tasniflash va joylashtirishga yordam beradi. Eshik boshqaruvlari hayvonlar va odamlarning eshikka yetib borishini osongina ajrata oladi.

Robototexnika

Ushbu kameralarning yana bir qo'llanilishi robototexnika sohasidir: mobil robotlar juda tez o'z atroflari xaritasini tuza oladi, bu ularga to'siqlardan qochish yoki etakchi shaxsni kuzatish imkonini beradi. Masofani hisoblash oddiy bo'lgani uchun, faqat kichik hisoblash quvvati ishlatiladi. Ushbu kameralar masofani o'lchash uchun ham ishlatilishi mumkinligi sababli, FIRST Robotics Competition jamoalari qurilmalarni avtonom rejimlar uchun ishlatishlari ma'lum.

Yer topografiyasi

ToF kameralariYer yuzasi topografiyasining raqamli balandlik modellarini olish, geomorfologiya sohasidagi tadqiqotlar uchun foydalanilgan.

ToF kameralarining geomorfologiyada qo'llanilishi