Iraha waktos kaméra hiber téh?

Kaméra time-of-flight (ToF) nyaéta salah sahiji téknologi panginderaan jero anu ngukur jarak antara kaméra sareng objék dina adegan ku cara ngagunakeun waktos anu diperyogikeun ku cahaya pikeun ngarambat ka objék sareng uih deui ka kaméra. Kaméra ieu umumna dianggo dina rupa-rupa aplikasi sapertos augmented reality, robotika, scanning 3D, pangakuan gerakan, sareng seueur deui.

Kaméra ToFdianggo ku cara ngaluarkeun sinyal cahaya, biasana cahaya infrabeureum, teras ngukur waktos anu diperyogikeun ku sinyal pikeun mantul deui saatos nabrak objék dina adegan. Pangukuran waktos ieu teras dianggo pikeun ngitung jarak ka objék, nyiptakeun peta jerona atanapi répréséntasi 3D tina adegan.

Waktu kaméra hiber

Dibandingkeun sareng téknologi panginderaan jero anu sanés sapertos cahaya terstruktur atanapi visi stereo, kaméra ToF nawiskeun sababaraha kaunggulan. Éta nyayogikeun inpormasi jerona sacara real-time, gaduh desain anu kawilang saderhana, sareng tiasa dianggo dina rupa-rupa kaayaan cahaya. Kaméra ToF ogé kompak sareng tiasa diintegrasikeun kana alat anu langkung alit sapertos smartphone, tablet, sareng alat anu tiasa dianggo.

Aplikasi kaméra ToF rupa-rupa. Dina augmented reality, kaméra ToF tiasa sacara akurat ngadeteksi jerona objék sareng ningkatkeun réalisme objék virtual anu ditempatkeun di dunya nyata. Dina robotika, éta ngamungkinkeun robot pikeun ningali lingkunganana sareng napigasi halangan sacara langkung efektif. Dina scan 3D, kaméra ToF tiasa gancang néwak géométri objék atanapi lingkungan pikeun rupa-rupa tujuan sapertos virtual reality, kaulinan, atanapi percetakan 3D. Éta ogé dianggo dina aplikasi biométrik, sapertos pangakuan wajah atanapi pangakuan gerakan leungeun.

二,Komponen kaméra waktu hiber

Kaméra Time-of-flight (ToF)diwangun ku sababaraha komponén konci anu tiasa dianggo babarengan pikeun ngamungkinkeun panginderaan jerona sareng pangukuran jarak. Komponén khusus tiasa bénten-bénten gumantung kana desain sareng produsénna, tapi ieu unsur dasar anu biasana aya dina sistem kaméra ToF:

Sumber Cahaya:

Kaméra ToF ngagunakeun sumber cahaya pikeun ngaluarkeun sinyal cahaya, biasana dina bentuk cahaya infra red (IR). Sumber cahayana tiasa LED (Light-Emitting Diode) atanapi dioda laser, gumantung kana desain kaméra. Cahaya anu dipancarkeun ngarambat ka arah objék dina pamandangan.

Optik:

Lénsa ngumpulkeun cahaya anu dipantulkeun sareng ngagambarkeun lingkungan kana sénsor gambar (susunan bidang fokus). Filter band-pass optik ngan ukur ngaliwatkeun cahaya anu panjang gelombangna sami sareng unit iluminasi. Ieu ngabantosan ngurangan cahaya anu henteu aya hubunganana sareng ngirangan noise.

Sénsor gambar:

Ieu inti tina kaméra TOF. Unggal piksel ngukur waktu anu diperyogikeun ku cahaya pikeun ngarambat ti unit iluminasi (laser atanapi LED) ka objék teras uih deui ka susunan bidang fokus.

Sirkuit Timing:

Pikeun ngukur waktu hiber sacara akurat, kaméra peryogi sirkuit timing anu tepat. Sirkuit ieu ngontrol émisi sinyal cahaya sareng ngadeteksi waktos anu diperyogikeun ku cahaya pikeun ngarambat ka objék sareng uih deui ka kaméra. Éta nyingkronkeun prosés émisi sareng deteksi pikeun mastikeun pangukuran jarak anu akurat.

Modulasi:

SababarahaKaméra ToFngagabungkeun téknik modulasi pikeun ningkatkeun akurasi sareng kateguhan pangukuran jarak. Kaméra ieu ngamodulasi sinyal cahaya anu dipancarkeun ku pola atanapi frékuénsi anu khusus. Modulasi ngabantosan ngabédakeun cahaya anu dipancarkeun tina sumber cahaya sakuriling anu sanés sareng ningkatkeun kamampuan kaméra pikeun ngabédakeun antara objék anu béda dina pamandangan.

Algoritma Itungan Jero:

Pikeun ngarobah pangukuran waktos hiber jadi informasi jerona, kaméra ToF ngamangpaatkeun algoritma anu canggih. Algoritma ieu nganalisis data timing anu ditampi tina photodetector sareng ngitung jarak antara kaméra sareng objék dina pamandangan. Algoritma itungan jerona sering ngalibatkeun ngimbangan faktor-faktor sapertos kecepatan rambatan cahaya, waktos réspon sénsor, sareng gangguan cahaya sakitar.

Kaluaran Data Jerona:

Sakali itungan jerona réngsé, kaméra ToF bakal ngaluarkeun data jerona. Kaluaran ieu tiasa dina bentuk peta jerona, awan titik, atanapi representasi 3D tina pamandangan. Data jerona tiasa dianggo ku aplikasi sareng sistem pikeun ngaktipkeun rupa-rupa fungsi sapertos pelacakan objék, augmented reality, atanapi navigasi robot.

Penting pikeun dicatet yén implementasi sareng komponén khusus kaméra ToF tiasa bénten-bénten di unggal produsén sareng modél. Kamajuan téknologi tiasa ngenalkeun fitur sareng paningkatan tambahan pikeun ningkatkeun kinerja sareng kamampuan sistem kaméra ToF.

三, Aplikasi

Aplikasi otomotif

Kaméra waktos hiberdianggo dina fungsi bantuan sareng kaamanan pikeun aplikasi otomotif canggih sapertos kaamanan pejalan kaki aktif, deteksi pra-tabrakan sareng aplikasi di jero ruangan sapertos deteksi di luar posisi (OOP).

Aplikasi kaméra ToF

Antarbeungeut manusa-mesin sareng kaulinan

As kaméra waktos hiberNyadiakeun gambar jarak sacara real time, gampang pikeun ngalacak gerakan manusa. Ieu ngamungkinkeun interaksi anyar sareng alat konsumen sapertos televisi. Topik anu sanés nyaéta nganggo kaméra jinis ieu pikeun berinteraksi sareng kaulinan dina konsol gim vidéo. Sensor Kinect generasi kadua anu asalna kalebet dina konsol Xbox One nganggo kaméra time-of-flight pikeun pencitraan jarakna, ngamungkinkeun antarmuka pangguna alami sareng aplikasi kaulinan nganggo visi komputer sareng téknik pangakuan gerakan.

Creative sareng Intel ogé nyayogikeun jinis kaméra time-of-flight gerakan interaktif anu sami pikeun kaulinan, nyaéta Senz3D dumasar kana kaméra DepthSense 325 ti Softkinetic. Infineon sareng PMD Technologies ngamungkinkeun kaméra jero 3D anu terintegrasi alit pikeun kontrol gerakan jarak caket alat konsumen sapertos PC sareng laptop all-in-one (kaméra Picco flexx sareng Picco monstar).

Aplikasi kaméra ToF dina kaulinan

Kaméra telepon pinter

Sababaraha smartphone ngawengku kaméra time-of-flight. Ieu utamina dianggo pikeun ningkatkeun kualitas poto ku cara nyayogikeun parangkat lunak kaméra inpormasi ngeunaan latar hareup sareng latar tukang. Telepon sélulér munggaran anu nganggo téknologi sapertos kitu nyaéta LG G3, anu dirilis dina awal 2014.

Aplikasi kaméra ToF dina telepon sélulér

Pangukuran sareng visi mesin

Aplikasi séjénna nyaéta tugas pangukuran, contona pikeun jangkungna eusian dina silo. Dina visi mesin industri, kaméra time-of-flight ngabantosan pikeun ngaklasifikasikeun sareng milarian objék anu dianggo ku robot, sapertos barang-barang anu ngaliwat dina conveyor. Kontrol panto tiasa ngabédakeun kalayan gampang antara sato sareng manusa anu ngahontal panto.

Robotika

Kagunaan séjén tina kaméra ieu nyaéta dina widang robotika: Robot mobile tiasa ngawangun peta lingkunganana gancang pisan, ngamungkinkeun aranjeunna pikeun nyingkahan halangan atanapi nuturkeun jalma anu nuju. Kusabab itungan jarakna saderhana, ngan saeutik kakuatan komputasi anu dianggo. Kusabab kaméra ieu ogé tiasa dianggo pikeun ngukur jarak, tim pikeun Kompetisi Robotika FIRST parantos dipikanyaho nganggo alat ieu pikeun rutinitas otonom.

Topografi bumi

Kaméra ToFparantos dianggo pikeun kéngingkeun modél elevasi digital topografi permukaan Bumi, pikeun panilitian dina géomorfologi.

Aplikasi kaméra ToF dina géomorfologi