ຫນຶ່ງ, ກ້ອງຖ່າຍຮູບເວລາບິນແມ່ນຫຍັງ?

ກ້ອງຖ່າຍຮູບ Time-of-Flight (ToF) ແມ່ນເທັກໂນໂລຢີຮັບຮູ້ຄວາມເລິກຊະນິດໜຶ່ງທີ່ວັດແທກໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງກ້ອງຖ່າຍຮູບ ແລະ ວັດຖຸຕ່າງໆໃນສະຖານທີ່ໂດຍການໃຊ້ເວລາທີ່ແສງໃຊ້ໃນການເດີນທາງໄປຫາວັດຖຸ ແລະ ກັບຄືນສູ່ກ້ອງຖ່າຍຮູບ. ພວກມັນມັກຖືກນໍາໃຊ້ໃນແອັບພລິເຄຊັນຕ່າງໆເຊັ່ນ: ຄວາມເປັນຈິງທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ຫຸ່ນຍົນ, ການສະແກນ 3D, ການຮັບຮູ້ທ່າທາງ, ແລະອື່ນໆ.

ກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToFເຮັດວຽກໂດຍການປ່ອຍສັນຍານແສງ, ໂດຍປົກກະຕິແມ່ນແສງອິນຟາເຣດ, ແລະວັດແທກເວລາທີ່ສັນຍານໃຊ້ໃນການສະທ້ອນກັບຄືນຫຼັງຈາກຕຳວັດຖຸໃນສະຖານທີ່. ການວັດແທກເວລານີ້ແມ່ນຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອຄິດໄລ່ໄລຍະຫ່າງຈາກວັດຖຸ, ສ້າງແຜນທີ່ຄວາມເລິກ ຫຼື ຕົວແທນ 3 ມິຕິຂອງສະຖານທີ່.

ເວລາຂອງກ້ອງຖ່າຍຮູບການບິນ

ເມື່ອປຽບທຽບກັບເຕັກໂນໂລຊີການຮັບຮູ້ຄວາມເລິກອື່ນໆ ເຊັ່ນ: ແສງສະຫວ່າງທີ່ມີໂຄງສ້າງ ຫຼື ວິໄສທັດສະເຕີລິໂອ, ກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF ມີຂໍ້ດີຫຼາຍຢ່າງ. ພວກມັນໃຫ້ຂໍ້ມູນຄວາມເລິກແບບເວລາຈິງ, ມີການອອກແບບທີ່ຂ້ອນຂ້າງງ່າຍດາຍ, ແລະ ສາມາດເຮັດວຽກໄດ້ໃນສະພາບແສງຕ່າງໆ. ກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF ຍັງມີຂະໜາດກະທັດຮັດ ແລະ ສາມາດປະສົມປະສານເຂົ້າກັບອຸປະກອນຂະໜາດນ້ອຍກວ່າ ເຊັ່ນ: ໂທລະສັບສະຫຼາດ, ແທັບເລັດ ແລະ ອຸປະກອນທີ່ສວມໃສ່ໄດ້.

ການນຳໃຊ້ກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF ມີຫຼາກຫຼາຍ. ໃນໂລກຄວາມເປັນຈິງທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF ສາມາດກວດຈັບຄວາມເລິກຂອງວັດຖຸໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ ແລະ ປັບປຸງຄວາມເປັນຈິງຂອງວັດຖຸເສມືນທີ່ວາງຢູ່ໃນໂລກແຫ່ງຄວາມເປັນຈິງ. ໃນຫຸ່ນຍົນ, ພວກມັນຊ່ວຍໃຫ້ຫຸ່ນຍົນສາມາດຮັບຮູ້ສິ່ງອ້ອມຂ້າງ ແລະ ນຳທາງອຸປະສັກໄດ້ຢ່າງມີປະສິດທິພາບຫຼາຍຂຶ້ນ. ໃນການສະແກນ 3D, ກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF ສາມາດຈັບຮູບຮ່າງເລຂາຄະນິດຂອງວັດຖຸ ຫຼື ສະພາບແວດລ້ອມໄດ້ຢ່າງວ່ອງໄວ ເພື່ອຈຸດປະສົງຕ່າງໆເຊັ່ນ: ຄວາມເປັນຈິງແບບເສມືນ, ການຫຼິ້ນເກມ, ຫຼື ການພິມ 3D. ພວກມັນຍັງຖືກນໍາໃຊ້ໃນການນໍາໃຊ້ຊີວະມິຕິ, ເຊັ່ນ: ການຮັບຮູ້ໃບໜ້າ ຫຼື ການຮັບຮູ້ທ່າທາງມື.

二,ສ່ວນປະກອບຂອງກ້ອງຖ່າຍຮູບເວລາບິນ

ກ້ອງຖ່າຍຮູບເວລາບິນ (ToF)ປະກອບດ້ວຍອົງປະກອບຫຼັກຫຼາຍຢ່າງທີ່ເຮັດວຽກຮ່ວມກັນເພື່ອເຮັດໃຫ້ສາມາດຮັບຮູ້ຄວາມເລິກ ແລະ ການວັດແທກໄລຍະທາງ. ອົງປະກອບສະເພາະອາດແຕກຕ່າງກັນໄປຕາມການອອກແບບ ແລະ ຜູ້ຜະລິດ, ແຕ່ນີ້ແມ່ນອົງປະກອບພື້ນຖານທີ່ພົບເລື້ອຍໃນລະບົບກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF:

ແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງ:

ກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF ໃຊ້ແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງເພື່ອປ່ອຍສັນຍານແສງ, ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວແມ່ນຢູ່ໃນຮູບແບບຂອງແສງອິນຟາເຣດ (IR). ແຫຼ່ງແສງສະຫວ່າງສາມາດເປັນ LED (ໄດໂອດປ່ອຍແສງ) ຫຼື ໄດໂອດເລເຊີ, ຂຶ້ນກັບການອອກແບບຂອງກ້ອງຖ່າຍຮູບ. ແສງທີ່ປ່ອຍອອກມາຈະເດີນທາງໄປຫາວັດຖຸຕ່າງໆໃນສາກ.

ທັດສະນະສາດ:

ເລນຈະເກັບກຳແສງທີ່ສະທ້ອນອອກມາ ແລະ ຖ່າຍພາບສະພາບແວດລ້ອມໄປໃສ່ເຊັນເຊີຮູບພາບ (ອາເຣລະນາບໂຟກັສ). ຕົວກອງແບນພາສແບບ optical ຈະສົ່ງແສງທີ່ມີຄວາມຍາວຄື້ນດຽວກັນກັບໜ່ວຍສ່ອງແສງເທົ່ານັ້ນ. ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍສະກັດກັ້ນແສງທີ່ບໍ່ກ່ຽວຂ້ອງ ແລະ ຫຼຸດຜ່ອນສຽງລົບກວນ.

ເຊັນເຊີຮູບພາບ:

ນີ້ແມ່ນຫົວໃຈຂອງກ້ອງຖ່າຍຮູບ TOF. ແຕ່ລະພິກເຊວວັດແທກເວລາທີ່ແສງໄດ້ເດີນທາງຈາກໜ່ວຍສ່ອງແສງ (ເລເຊີ ຫຼື LED) ໄປຫາວັດຖຸ ແລະ ກັບຄືນສູ່ອາເຣລະນາບໂຟກັສ.

ວົງຈອນກຳນົດເວລາ:

ເພື່ອວັດແທກເວລາບິນໄດ້ຢ່າງຖືກຕ້ອງ, ກ້ອງຖ່າຍຮູບຕ້ອງການວົງຈອນກຳນົດເວລາທີ່ແນ່ນອນ. ວົງຈອນນີ້ຄວບຄຸມການປ່ອຍສັນຍານແສງ ແລະ ກວດຈັບເວລາທີ່ແສງໃຊ້ເວລາເດີນທາງໄປຫາວັດຖຸ ແລະ ກັບຄືນສູ່ກ້ອງຖ່າຍຮູບ. ມັນຈະປະສານຂະບວນການປ່ອຍ ແລະ ກວດຈັບເພື່ອຮັບປະກັນການວັດແທກໄລຍະທາງທີ່ຖືກຕ້ອງ.

ການປັບປ່ຽນ:

ບາງອັນກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToFລວມເອົາເຕັກນິກການມອດູເລດເພື່ອປັບປຸງຄວາມຖືກຕ້ອງ ແລະ ຄວາມທົນທານຂອງການວັດແທກໄລຍະທາງ. ກ້ອງຖ່າຍຮູບເຫຼົ່ານີ້ມອດູເລດສັນຍານແສງທີ່ປ່ອຍອອກມາດ້ວຍຮູບແບບ ຫຼື ຄວາມຖີ່ສະເພາະ. ການມອດູເລດຊ່ວຍຈຳແນກແສງທີ່ປ່ອຍອອກມາຈາກແຫຼ່ງແສງອ້ອມຂ້າງອື່ນໆ ແລະ ເສີມຂະຫຍາຍຄວາມສາມາດຂອງກ້ອງຖ່າຍຮູບໃນການຈຳແນກລະຫວ່າງວັດຖຸທີ່ແຕກຕ່າງກັນໃນສາກ.

ອັລກໍຣິທຶມການຄິດໄລ່ຄວາມເລິກ:

ເພື່ອປ່ຽນການວັດແທກເວລາບິນໄປເປັນຂໍ້ມູນຄວາມເລິກ, ກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF ໃຊ້ອັລກໍຣິທຶມທີ່ຊັບຊ້ອນ. ອັລກໍຣິທຶມເຫຼົ່ານີ້ວິເຄາະຂໍ້ມູນເວລາທີ່ໄດ້ຮັບຈາກເຄື່ອງກວດຈັບແສງ ແລະ ຄິດໄລ່ໄລຍະຫ່າງລະຫວ່າງກ້ອງຖ່າຍຮູບ ແລະ ວັດຖຸຕ່າງໆໃນສະຖານທີ່. ອັລກໍຣິທຶມການຄິດໄລ່ຄວາມເລິກມັກຈະກ່ຽວຂ້ອງກັບການຊົດເຊີຍປັດໃຈຕ່າງໆເຊັ່ນ: ຄວາມໄວໃນການແຜ່ກະຈາຍແສງ, ເວລາຕອບສະໜອງຂອງເຊັນເຊີ, ແລະ ການແຊກແຊງແສງອ້ອມຂ້າງ.

ຜົນຜະລິດຂໍ້ມູນຄວາມເລິກ:

ເມື່ອການຄິດໄລ່ຄວາມເລິກຖືກປະຕິບັດແລ້ວ, ກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF ຈະໃຫ້ຂໍ້ມູນຄວາມເລິກອອກມາ. ຜົນຜະລິດນີ້ສາມາດຢູ່ໃນຮູບແບບຂອງແຜນທີ່ຄວາມເລິກ, ຈຸດຄລາວ, ຫຼື ການສະແດງພາບ 3 ມິຕິຂອງສະຖານທີ່. ຂໍ້ມູນຄວາມເລິກສາມາດຖືກນຳໃຊ້ໂດຍແອັບພລິເຄຊັນ ແລະ ລະບົບຕ່າງໆເພື່ອເຮັດໃຫ້ມີໜ້າທີ່ຕ່າງໆເຊັ່ນ: ການຕິດຕາມວັດຖຸ, ຄວາມເປັນຈິງທີ່ເພີ່ມຂຶ້ນ, ຫຼື ການນຳທາງດ້ວຍຫຸ່ນຍົນ.

ສິ່ງສຳຄັນທີ່ຄວນສັງເກດຄື ການຈັດຕັ້ງປະຕິບັດ ແລະ ອົງປະກອບສະເພາະຂອງກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF ສາມາດແຕກຕ່າງກັນໄປຕາມຜູ້ຜະລິດ ແລະ ຮຸ່ນຕ່າງໆ. ຄວາມກ້າວໜ້າທາງດ້ານເຕັກໂນໂລຊີອາດຈະນຳສະເໜີຄຸນສົມບັດ ແລະ ການປັບປຸງເພີ່ມເຕີມເພື່ອປັບປຸງປະສິດທິພາບ ແລະ ຄວາມສາມາດຂອງລະບົບກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF.

三​, ຄໍາ​ຮ້ອງ​ສະ​ຫມັກ​

ການນຳໃຊ້ລົດຍົນ

ກ້ອງຖ່າຍຮູບເວລາບິນຖືກນໍາໃຊ້ໃນຫນ້າທີ່ຊ່ວຍເຫຼືອ ແລະ ຄວາມປອດໄພສໍາລັບການນໍາໃຊ້ລົດຍົນທີ່ກ້າວຫນ້າເຊັ່ນ: ຄວາມປອດໄພຂອງຄົນຍ່າງ, ການກວດຈັບກ່ອນການເກີດອຸບັດຕິເຫດ ແລະ ການນໍາໃຊ້ພາຍໃນເຊັ່ນ: ການກວດຈັບນອກຕໍາແໜ່ງ (OOP).

ການນຳໃຊ້ກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF

ການໂຕ້ຕອບລະຫວ່າງມະນຸດກັບເຄື່ອງຈັກ ແລະ ການຫຼິ້ນເກມ

As ກ້ອງຖ່າຍຮູບເວລາບິນໃຫ້ຮູບພາບໄລຍະທາງໃນເວລາຈິງ, ມັນງ່າຍທີ່ຈະຕິດຕາມການເຄື່ອນໄຫວຂອງມະນຸດ. ສິ່ງນີ້ຊ່ວຍໃຫ້ມີການໂຕ້ຕອບໃໝ່ກັບອຸປະກອນຜູ້ບໍລິໂພກເຊັ່ນ: ໂທລະພາບ. ຫົວຂໍ້ອື່ນແມ່ນການໃຊ້ກ້ອງຖ່າຍຮູບປະເພດນີ້ເພື່ອໂຕ້ຕອບກັບເກມໃນເຄື່ອງຫຼີ້ນເກມວີດີໂອ. ເຊັນເຊີ Kinect ລຸ້ນທີສອງທີ່ລວມຢູ່ໃນເຄື່ອງຫຼີ້ນ Xbox One ໃນເບື້ອງຕົ້ນໄດ້ໃຊ້ກ້ອງຖ່າຍຮູບເວລາບິນສຳລັບການຖ່າຍພາບໄລຍະໄກ, ເຮັດໃຫ້ສາມາດເຊື່ອມຕໍ່ຜູ້ໃຊ້ ແລະ ແອັບພລິເຄຊັນເກມໄດ້ຢ່າງເປັນທຳມະຊາດໂດຍໃຊ້ວິໄສທັດຄອມພິວເຕີ ແລະ ເຕັກນິກການຮັບຮູ້ທ່າທາງ.

ບໍລິສັດ Creative ແລະ Intel ຍັງສະໜອງກ້ອງຖ່າຍຮູບແບບສະແດງທ່າທາງໂຕ້ຕອບແບບຄ້າຍຄືກັນສຳລັບການຫຼິ້ນເກມ, ເຊິ່ງເອີ້ນວ່າ Senz3D ໂດຍອີງໃສ່ກ້ອງຖ່າຍຮູບ DepthSense 325 ຂອງ Softkinetic. Infineon ແລະ PMD Technologies ຊ່ວຍໃຫ້ສາມາດຕິດຕັ້ງກ້ອງຖ່າຍຮູບຄວາມເລິກ 3D ຂະໜາດນ້ອຍໃນຕົວເພື່ອຄວບຄຸມການເຄື່ອນໄຫວໃນໄລຍະໃກ້ຂອງອຸປະກອນຜູ້ບໍລິໂພກເຊັ່ນ: ຄອມພິວເຕີໂນດບຸກ ແລະ ແລັບທັອບແບບ all-in-one (ກ້ອງຖ່າຍຮູບ Picco flexx ແລະ Picco monstar).

ການນຳໃຊ້ກ້ອງ ToF ໃນເກມ

ກ້ອງຖ່າຍຮູບໂທລະສັບສະຫຼາດ

ໂທລະສັບສະຫຼາດຫຼາຍລຸ້ນມີກ້ອງຖ່າຍຮູບແບບ time-of-flight. ກ້ອງເຫຼົ່ານີ້ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ເພື່ອປັບປຸງຄຸນນະພາບຂອງຮູບພາບໂດຍການໃຫ້ຂໍ້ມູນກ່ຽວກັບພື້ນໜ້າ ແລະ ພື້ນຫຼັງແກ່ຊອບແວກ້ອງຖ່າຍຮູບ. ໂທລະສັບມືຖືລຸ້ນທຳອິດທີ່ໃຊ້ເທັກໂນໂລຢີດັ່ງກ່າວແມ່ນ LG G3, ເຊິ່ງອອກໃນຕົ້ນປີ 2014.

ການນຳໃຊ້ກ້ອງ ToF ໃນໂທລະສັບມືຖື

ການວັດແທກ ແລະ ວິໄສທັດຂອງເຄື່ອງຈັກ

ການນຳໃຊ້ອື່ນໆແມ່ນວຽກງານວັດແທກ, ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ ສຳລັບຄວາມສູງຂອງການຕື່ມໃນ silo. ໃນວິໄສທັດເຄື່ອງຈັກອຸດສາຫະກຳ, ກ້ອງຖ່າຍຮູບເວລາບິນຊ່ວຍໃນການຈັດປະເພດ ແລະ ຊອກຫາວັດຖຸທີ່ຫຸ່ນຍົນໃຊ້, ເຊັ່ນ: ສິ່ງຂອງທີ່ຜ່ານໄປໃນສາຍພານລຳລຽງ. ການຄວບຄຸມປະຕູສາມາດຈຳແນກໄດ້ງ່າຍລະຫວ່າງສັດ ແລະ ມະນຸດທີ່ໄປຮອດປະຕູ.

ຫຸ່ນຍົນ

ການນຳໃຊ້ກ້ອງຖ່າຍຮູບເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນຂົງເຂດຂອງຫຸ່ນຍົນ: ຫຸ່ນຍົນເຄື່ອນທີ່ສາມາດສ້າງແຜນທີ່ຂອງສິ່ງອ້ອມຂ້າງໄດ້ໄວຫຼາຍ, ເຮັດໃຫ້ພວກມັນສາມາດຫຼີກລ່ຽງອຸປະສັກ ຫຼື ຕິດຕາມຄົນທີ່ນຳພາໄດ້. ເນື່ອງຈາກການຄິດໄລ່ໄລຍະທາງແມ່ນງ່າຍດາຍ, ຈຶ່ງໃຊ້ພະລັງງານຄິດໄລ່ພຽງເລັກນ້ອຍເທົ່ານັ້ນ. ເນື່ອງຈາກກ້ອງຖ່າຍຮູບເຫຼົ່ານີ້ຍັງສາມາດໃຊ້ເພື່ອວັດແທກໄລຍະທາງໄດ້, ທີມສຳລັບການແຂ່ງຂັນຫຸ່ນຍົນ FIRST ຈຶ່ງເປັນທີ່ຮູ້ຈັກກັນດີວ່າໃຊ້ອຸປະກອນເຫຼົ່ານີ້ສຳລັບກິດຈະວັດປະຈຳວັນແບບອັດຕະໂນມັດ.

ພູມສັນຖານຂອງໂລກ

ກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToFໄດ້ຖືກນໍາໃຊ້ເພື່ອໄດ້ຮັບຮູບແບບລະດັບຄວາມສູງດິຈິຕອນຂອງພູມສັນຖານພື້ນຜິວໂລກ, ສໍາລັບການສຶກສາໃນດ້ານທໍລະນີວິທະຍາ.

ການນຳໃຊ້ກ້ອງຖ່າຍຮູບ ToF ໃນວິຊາທໍລະນີວິທະຍາ