Ki lè kamera yo ap vòle?

Kamera tan-de-vòl (ToF) yo se yon kalite teknoloji deteksyon pwofondè ki mezire distans ki genyen ant kamera a ak objè yo nan sèn nan lè l sèvi avèk tan li pran pou limyè vwayaje nan objè yo epi retounen nan kamera a. Yo souvan itilize nan divès aplikasyon tankou reyalite ogmante, robotik, eskanè 3D, rekonesans jès, ak plis ankò.

Kamera ToF yofonksyone lè yo emèt yon siyal limyè, tipikman limyè enfrawouj, epi mezire tan li pran pou siyal la rebondi apre li fin frape objè nan sèn nan. Mezi tan sa a sèvi pou kalkile distans ki genyen ak objè yo, pou kreye yon kat pwofondè oswa yon reprezantasyon 3D sèn nan.

Kamera ki dire vòl yo

Konpare ak lòt teknoloji deteksyon pwofondè tankou limyè estriktire oswa vizyon stereo, kamera ToF yo ofri plizyè avantaj. Yo bay enfòmasyon pwofondè an tan reyèl, yo gen yon konsepsyon relativman senp, epi yo ka fonksyone nan divès kondisyon ekleraj. Kamera ToF yo tou kontra enfòmèl ant epi yo ka entegre nan pi piti aparèy tankou smartphones, tablèt, ak aparèy pòtab.

Aplikasyon kamera ToF yo divès. Nan reyalite ogmante, kamera ToF yo ka detekte pwofondè objè yo avèk presizyon epi amelyore réalisme objè vityèl yo ki plase nan mond reyèl la. Nan robotik, yo pèmèt robo yo wè anviwònman yo epi navige obstak pi efikasman. Nan eskanè 3D, kamera ToF yo ka byen vit kaptire jeyometri objè oswa anviwònman pou divès rezon tankou reyalite vityèl, jwèt videyo, oswa enprime 3D. Yo itilize tou nan aplikasyon byometrik, tankou rekonesans vizaj oswa rekonesans jès men.

二、Konpozan kamera ki dire vòl yo

Kamera ki mezire tan vòl (ToF)Konpoze de plizyè eleman kle ki travay ansanm pou pèmèt deteksyon pwofondè ak mezi distans. Konpozan espesifik yo ka varye selon konsepsyon an ak manifakti a, men men eleman fondamantal yo jwenn tipikman nan sistèm kamera ToF yo:

Sous Limyè:

Kamera ToF yo itilize yon sous limyè pou emèt yon siyal limyè, anjeneral sou fòm limyè enfrawouj (IR). Sous limyè a kapab yon LED (Light-Emitting Diode) oswa yon dyòd lazè, selon konsepsyon kamera a. Limyè ki emèt la vwayaje nan direksyon objè yo nan sèn nan.

Optik:

Yon lantiy rasanble limyè ki reflete a epi li kreye imaj anviwònman an sou detèktè imaj la (matris plan fokal la). Yon filtè optik ki pase bann sèlman limyè ki gen menm longèdonn ak inite ekleraj la. Sa ede siprime limyè ki pa enpòtan yo epi redwi bri.

Capteur imaj:

Sa a se kè kamera TOF la. Chak pixel mezire tan limyè a pran pou vwayaje soti nan inite ekleraj la (lazè oswa LED) pou rive nan objè a epi retounen nan seri plan fokal la.

Sikwi distribisyon:

Pou mezire tan vòl la avèk presizyon, kamera a bezwen yon sikui distribisyon tan presi. Sikui sa a kontwole emisyon siyal limyè a epi detekte tan li pran pou limyè a vwayaje pou rive nan objè yo epi retounen nan kamera a. Li senkronize pwosesis emisyon ak deteksyon an pou asire mezi distans ki egzak.

Modilasyon:

Gen kèkKamera ToF yoenkòpore teknik modilasyon pou amelyore presizyon ak robustès mezi distans yo. Kamera sa yo module siyal limyè ki emèt la avèk yon modèl oswa yon frekans espesifik. Modilasyon an ede distenge limyè ki emèt la ak lòt sous limyè anbyen yo epi li amelyore kapasite kamera a pou diferansye ant diferan objè nan sèn nan.

Algorit Kalkil Pwofondè:

Pou konvèti mezi tan vòl yo an enfòmasyon pwofondè, kamera ToF yo itilize algoritm sofistike. Algorit sa yo analize done tan yo resevwa nan men fotodetektè a epi kalkile distans ki genyen ant kamera a ak objè yo nan sèn nan. Algorit kalkil pwofondè yo souvan enplike konpansasyon pou faktè tankou vitès pwopagasyon limyè, tan repons detèktè a, ak entèferans limyè anbyen.

Done Pwofondè Sòti:

Yon fwa kalkil pwofondè a fin fèt, kamera ToF la bay done pwofondè. Rezilta sa a ka pran fòm yon kat pwofondè, yon nyaj pwen, oswa yon reprezantasyon 3D sèn nan. Done pwofondè yo ka itilize pa aplikasyon ak sistèm pou pèmèt divès fonksyonalite tankou swiv objè, reyalite ogmante, oswa navigasyon robotik.

Li enpòtan pou nou sonje ke aplikasyon espesifik ak konpozan kamera ToF yo ka varye selon diferan manifaktirè ak modèl yo. Avansman nan teknoloji ka entwodui plis karakteristik ak amelyorasyon pou amelyore pèfòmans ak kapasite sistèm kamera ToF yo.

三、Aplikasyon

Aplikasyon otomobil

Kamera ki kontwole tan vòl laYo itilize nan fonksyon asistans ak sekirite pou aplikasyon otomobil avanse tankou sekirite aktif pyeton, deteksyon pre-aksidan ak aplikasyon andedan kay la tankou deteksyon deyò pozisyon (OOP).

Aplikasyon kamera ToF yo

Entèfas moun-machin ak jwèt videyo

As kamera ki kontwole tan vòl yobay imaj distans an tan reyèl, li fasil pou swiv mouvman moun. Sa pèmèt nouvo entèraksyon ak aparèy konsomatè tankou televizyon. Yon lòt sijè se sèvi ak kalite kamera sa a pou kominike avèk jwèt sou konsola jwèt videyo. Dezyèm jenerasyon detèktè Kinect ki te orijinèlman enkli ak konsola Xbox One la te itilize yon kamera tan-de-vòl pou imaj distans li yo, sa ki pèmèt koòdone itilizatè natirèl ak aplikasyon jwèt lè l sèvi avèk teknik vizyon òdinatè ak rekonesans jès.

Creative ak Intel bay tou yon kalite kamera tan-de-vòl jès entèaktif menm jan an pou jwèt videyo, Senz3D a ki baze sou kamera DepthSense 325 Softkinetic la. Infineon ak PMD Technologies pèmèt ti kamera pwofondè 3D entegre pou kontwòl jès nan distans pre aparèy konsomatè yo tankou òdinatè tout-an-yon ak laptops (kamera Picco flexx ak Picco monstar).

Aplikasyon kamera ToF nan jwèt yo

Kamera telefòn entelijan

Plizyè telefòn entelijan gen kamera ki fonksyone pou kontwole tan vòl la (Time-of-Flight). Yo sitou itilize kamera sa yo pou amelyore kalite foto yo lè yo bay lojisyèl kamera a enfòmasyon sou premye plan an ak dènye plan an. Premye telefòn mobil ki te itilize teknoloji sa a se te LG G3 a, ki te soti nan kòmansman 2014.

Aplikasyon kamera ToF nan telefòn mobil yo

Mezi ak vizyon machin

Gen lòt aplikasyon tou tankou travay mezi, pa egzanp pou wotè ranpli nan silo. Nan vizyon endistriyèl, kamera tan-de-vòl la ede klase epi lokalize objè pou robo itilize, tankou bagay k ap pase sou yon CONVEYOR. Kontwòl pòt yo ka distenge fasilman ant bèt ak moun k ap rive nan pòt la.

Robotik

Yon lòt itilizasyon kamera sa yo se nan domèn robotik la: Robo mobil yo ka konstwi yon kat jeyografik anviwònman yo trè vit, sa ki pèmèt yo evite obstak oswa swiv yon moun ki devan yo. Kòm kalkil distans lan senp, se sèlman yon ti puisans kalkil ki itilize. Piske kamera sa yo kapab itilize tou pou mezire distans, ekip pou Konpetisyon Robotik FIRST yo te konnen pou itilize aparèy yo pou woutin otonòm.

Topografi Latè

Kamera ToF yoyo te itilize pou jwenn modèl elevasyon dijital topografi sifas Latè a, pou etid nan jeomorfoloji.

Aplikasyon kamera ToF nan jeomorfoloji