Pira wektune kamera mabur?

Kamera time-of-flight (ToF) iku jinis teknologi sensor kedalaman sing ngukur jarak antarane kamera lan obyek ing pemandangan kanthi nggunakake wektu sing dibutuhake cahya kanggo lelungan menyang obyek lan bali menyang kamera. Kamera iki umume digunakake ing macem-macem aplikasi kayata augmented reality, robotika, pemindaian 3D, pangenalan gerakan, lan liya-liyane.

Kamera ToFCara kerjane yaiku kanthi ngetokake sinyal cahya, biasane cahya inframerah, lan ngukur wektu sing dibutuhake supaya sinyal kasebut mantul maneh sawise nabrak obyek ing pemandangan. Pangukuran wektu iki banjur digunakake kanggo ngetung jarak menyang obyek, nggawe peta ambane utawa representasi 3D saka pemandangan kasebut.

Wektu kamera penerbangan

Dibandhingake karo teknologi sensor jerone liyane kaya cahya terstruktur utawa visi stereo, kamera ToF nawakake sawetara kaluwihan. Kamera iki nyedhiyakake informasi jerone wektu nyata, duwe desain sing relatif prasaja, lan bisa digunakake ing macem-macem kahanan cahya. Kamera ToF uga ringkes lan bisa diintegrasi menyang piranti sing luwih cilik kaya smartphone, tablet, lan piranti sing bisa dienggo.

Aplikasi kamera ToF iku maneka warna. Ing augmented reality, kamera ToF bisa ndeteksi ambane obyek kanthi akurat lan ningkatake realisme obyek virtual sing diselehake ing jagad nyata. Ing robotika, kamera kasebut ngaktifake robot kanggo ndeleng lingkungan sekitar lan navigasi alangan kanthi luwih efektif. Ing pemindaian 3D, kamera ToF bisa kanthi cepet nangkep geometri obyek utawa lingkungan kanggo macem-macem tujuan kaya realitas virtual, game, utawa pencetakan 3D. Kamera kasebut uga digunakake ing aplikasi biometrik, kayata pangenalan rai utawa pangenalan gerakan tangan.

二,Komponen wektu kamera penerbangan

Kamera wektu-penerbangan (ToF)kasusun saka sawetara komponen kunci sing bisa digunakake bebarengan kanggo ngaktifake sensor ambane lan pangukuran jarak. Komponen tartamtu bisa beda-beda gumantung saka desain lan pabrikan, nanging iki unsur dhasar sing biasane ditemokake ing sistem kamera ToF:

Sumber Cahya:

Kamera ToF migunakaké sumber cahya kanggo ngetokaké sinyal cahya, biasané awujud cahya inframerah (IR). Sumber cahyané bisa awujud LED (Light-Emitting Diode) utawa dioda laser, gumantung saka desain kamera. Cahya sing dipancaraké mlaku menyang obyek ing pemandangan.

Optik:

Lensa nglumpukake cahya sing dipantulake lan nggambarake lingkungan menyang sensor gambar (susunan bidang fokus). Filter band-pass optik mung ngliwati cahya kanthi dawa gelombang sing padha karo unit iluminasi. Iki mbantu nyuda cahya sing ora ana hubungane lan nyuda gangguan.

Sensor gambar:

Iki minangka inti saka kamera TOF. Saben piksel ngukur wektu sing dibutuhake cahya kanggo lelungan saka unit iluminasi (laser utawa LED) menyang obyek lan bali menyang susunan bidang fokus.

Sirkuit wektu:

Kanggo ngukur wektu mabur kanthi akurat, kamera butuh sirkuit wektu sing tepat. Sirkuit iki ngontrol emisi sinyal cahya lan ndeteksi wektu sing dibutuhake cahya kanggo lelungan menyang obyek lan bali menyang kamera. Iki nyelarasake proses emisi lan deteksi kanggo njamin pangukuran jarak sing akurat.

Modulasi:

SawetaraKamera ToFnggabungake teknik modulasi kanggo ningkatake akurasi lan kekuwatan pangukuran jarak. Kamera iki ngmodulasi sinyal cahya sing dipancarake kanthi pola utawa frekuensi tartamtu. Modulasi mbantu mbedakake cahya sing dipancarake saka sumber cahya sekitar liyane lan ningkatake kemampuan kamera kanggo mbedakake antarane obyek sing beda ing pemandangan.

Algoritma Pitungan Kedalaman:

Kanggo ngowahi pangukuran wektu penerbangan dadi informasi jerone, kamera ToF nggunakake algoritma sing canggih. Algoritma iki nganalisa data wektu sing ditampa saka fotodetektor lan ngetung jarak antarane kamera lan obyek ing pemandangan. Algoritma pitungan jerone asring nglibatake kompensasi kanggo faktor-faktor kaya kecepatan rambatan cahya, wektu respon sensor, lan gangguan cahya sekitar.

Output Data Kedalaman:

Sawise pitungan jerone ditindakake, kamera ToF bakal menehi output data jerone. Output iki bisa awujud peta jerone, méga titik, utawa representasi 3D saka pemandangan. Data jerone bisa digunakake dening aplikasi lan sistem kanggo ngaktifake macem-macem fungsi kaya pelacakan obyek, augmented reality, utawa navigasi robot.

Penting kanggo dicathet yen implementasi lan komponen khusus kamera ToF bisa beda-beda ing saben produsen lan model. Kemajuan teknologi bisa uga ngenalake fitur lan peningkatan tambahan kanggo ningkatake kinerja lan kemampuan sistem kamera ToF.

三, Aplikasi

Aplikasi otomotif

Kamera wektu maburdigunakake ing fungsi pitulungan lan keamanan kanggo aplikasi otomotif canggih kayata keamanan pejalan kaki aktif, deteksi pra-tabrakan, lan aplikasi njero ruangan kaya deteksi metu saka posisi (OOP).

Aplikasi kamera ToF

Antarmuka manungsa-mesin lan game

As kamera wektu penerbanganNyedhiyakake gambar jarak kanthi wektu nyata, gampang kanggo nglacak gerakan manungsa. Iki ngidini interaksi anyar karo piranti konsumen kayata televisi. Topik liyane yaiku nggunakake kamera jinis iki kanggo sesambungan karo game ing konsol video game. Sensor Kinect generasi kapindho sing asline kalebu ing konsol Xbox One nggunakake kamera wektu-penerbangan kanggo pencitraan jarak, ngaktifake antarmuka pangguna alami lan aplikasi game nggunakake visi komputer lan teknik pangenalan gerakan.

Creative lan Intel uga nyedhiyakake jinis kamera wektu-penerbangan gerakan interaktif sing padha kanggo game, yaiku Senz3D adhedhasar kamera DepthSense 325 saka Softkinetic. Infineon lan PMD Technologies ngaktifake kamera jero 3D terintegrasi cilik kanggo kontrol gerakan jarak cedhak piranti konsumen kaya PC lan laptop all-in-one (kamera Picco flexx lan Picco monstar).

Aplikasi kamera ToF ing game

Kamera smartphone

Sawetara smartphone kalebu kamera time-of-flight. Iki utamane digunakake kanggo ningkatake kualitas foto kanthi nyedhiyakake informasi babagan latar ngarep lan latar mburi kanggo piranti lunak kamera. Ponsel pertama sing nggunakake teknologi kasebut yaiku LG G3, sing dirilis ing awal 2014.

Aplikasi kamera ToF ing ponsel

Pangukuran lan visi mesin

Aplikasi liyané yaiku tugas pangukuran, contoné kanggo dhuwur isi ing silo. Ing visi mesin industri, kamera wektu-penerbangan mbantu nglasifikasikaké lan nemokaké obyek sing digunakaké déning robot, kayata barang sing liwat ing conveyor. Kontrol lawang bisa mbédakaké kanthi gampang antara kéwan lan manungsa sing tekan lawang.

Robotika

Panggunaan liya saka kamera iki yaiku ing babagan robotika: Robot seluler bisa mbangun peta sakubenge kanthi cepet banget, saengga bisa ngindhari alangan utawa ngetutake wong sing mimpin. Amarga pitungan jarak iku prasaja, mung daya komputasi sing sithik sing digunakake. Amarga kamera iki uga bisa digunakake kanggo ngukur jarak, tim kanggo Kompetisi Robotika FIRST wis dikenal nggunakake piranti kasebut kanggo rutinitas otonom.

Topografi bumi

Kamera ToFwis digunakake kanggo njupuk model elevasi digital topografi permukaan Bumi, kanggo panliten geomorfologi.

Aplikasi kamera ToF ing geomorfologi