Бер, Очыш камераларының вакыты нинди?

Очыш вакытын үлчәүче (ToF) камералар - яктылыкның объектларга барып җитү һәм камерага кире кайту вакытын кулланып, камера һәм күренештәге объектлар арасындагы араны үлчәүче тирәнлекне сизү технологиясенең бер төре. Алар гадәттә төрле кушымталарда, мәсәлән, киңәйтелгән чынбарлык, робототехника, 3D сканерлау, ишарәләрне тану һ.б. кулланыла.

ToF камераларыяктылык сигналын, гадәттә инфракызыл яктылыкны чыгару һәм күренештәге объектларга бәрелгәннән соң сигналның кире кайту вакытын үлчәү юлы белән эшли. Бу вакыт үлчәве аннары объектларга кадәр араны исәпләү, тирәнлек картасын яки күренешнең 3D күренешен булдыру өчен кулланыла.

Очыш камералары вакыты

Башка тирәнлекне сизү технологияләре, мәсәлән, структуралаштырылган яктылык яки стерео күрү белән чагыштырганда, ToF камералары берничә өстенлек бирә. Алар реаль вакыт режимында тирәнлек турында мәгълүмат бирә, чагыштырмача гади дизайнга ия һәм төрле яктылык шартларында эшли ала. ToF камералары шулай ук ​​компакт һәм аларны смартфоннар, планшетлар һәм киелә торган җайланмалар кебек кечерәк җайланмаларга берләштерергә мөмкин.

ToF камераларының кулланылышы төрле. Өстәмә чынбарлыкта ToF камералары объектларның тирәнлеген төгәл ачыклый һәм чынбарлыкта урнаштырылган виртуаль объектларның реализмын яхшырта ала. Робототехникада алар роботларга әйләнә-тирә мохитне күрергә һәм киртәләрне нәтиҗәлерәк кулланырга мөмкинлек бирә. 3D сканерлауда ToF камералары виртуаль чынбарлык, уеннар яки 3D бастыру кебек төрле максатлар өчен объектларның яки ​​мохитнең геометриясен тиз арада төшерә ала. Алар шулай ук ​​биометрик кушымталарда, мәсәлән, йөз тану яки кул ишарәләрен тану өчен кулланыла.

二、Очыш вакыты камераларының компонентлары

Очыш вакытын билгеләүче (ToF) камералартирәнлекне сизү һәм ераклыкны үлчәү өчен бергә эшли торган берничә төп компоненттан тора. Конкрет компонентлар дизайнга һәм җитештерүчегә карап төрлечә булырга мөмкин, ләкин ToF камера системаларында гадәттә очрый торган төп элементлар:

Яктылык чыганагы:

ToF камералары яктылык сигналын чыгару өчен яктылык чыганагын кулланалар, гадәттә ул инфракызыл (ИК) яктылык рәвешендә була. Яктылык чыганагы камераның конструкциясенә карап, LED (яктылык чыгаручы диод) яки лазер диоды булырга мөмкин. Чыгарылган яктылык күренештәге объектларга таба бара.

Оптика:

Линза чагылган яктылыкны җыя һәм мохитне сурәт сенсорына (фокус яссылыгы массивы) күчерә. Оптик полосалы фильтр яктылыкны яктырту җайланмасы белән бер үк дулкын озынлыгында гына үткәрә. Бу тиешсез яктылыкны бастырырга һәм шау-шуны киметергә ярдәм итә.

Рәсем сенсоры:

Бу TOF камерасының йөрәге. Һәр пиксель яктылыкның яктырту җайланмасыннан (лазер яки LED) объектка һәм аннан соң фокус яссылыгы массивына барып җитү вакытын үлчи.

Вакыт схемасы:

Очу вакытын төгәл үлчәү өчен, камерага төгәл вакыт схемасы кирәк. Бу схема яктылык сигналының чыгаруын контрольдә тота һәм яктылыкның объектларга барып җитү һәм камерага кире кайту вакытын ачыклый. Ул ераклыкны төгәл үлчәүне тәэмин итү өчен чыгару һәм ачыклау процессларын синхронлаштыра.

Модуляция:

КайберләреToF камераларыераклык үлчәүләренең төгәллеген һәм ныклыгын яхшырту өчен модуляция ысулларын кулланалар. Бу камералар чыгарылган яктылык сигналын билгеле бер үрнәк яки ешлык белән модуляциялиләр. Модуляция чыгарылган яктылыкны башка тирә-юнь яктылык чыганакларыннан аерырга ярдәм итә һәм камераның күренештәге төрле объектларны аеру сәләтен яхшырта.

Тирәнлекне исәпләү алгоритмы:

Очыш вакыты үлчәүләрен тирәнлек мәгълүматына әйләндерү өчен, ToF камералары катлаулы алгоритмнар куллана. Бу алгоритмнар фотодетектордан алынган вакыт мәгълүматларын анализлый һәм камера белән күренештәге объектлар арасындагы ераклыкны исәпли. Тирәнлекне исәпләү алгоритмнары еш кына яктылык таралу тизлеге, сенсорның җавап бирү вакыты һәм тирә-юнь яктылык интерференциясе кебек факторларны компенсацияләүне үз эченә ала.

Тирәнлек мәгълүматлары чыгышы:

Тирәнлекне исәпләү башкарылганнан соң, ToF камерасы тирәнлек мәгълүматларын чыгара. Бу мәгълүмат тирәнлек картасы, нокта болыты яки күренешнең 3D күренеше рәвешендә була ала. Тирәнлек мәгълүматлары кушымталар һәм системалар тарафыннан объектларны күзәтү, киңәйтелгән чынбарлык яки робот навигациясе кебек төрле функцияләрне гамәлгә ашыру өчен кулланыла ала.

Шунысын да билгеләп үтәргә кирәк, ToF камераларының конкрет кулланылышы һәм компонентлары төрле җитештерүчеләрдә һәм модельләрдә төрлечә булырга мөмкин. Технологиядәге алгарыш ToF камера системаларының эшчәнлеген һәм мөмкинлекләрен яхшырту өчен өстәмә функцияләр һәм яхшыртулар кертә ала.

三、 Кушымталар

Автомобиль кушымталары

Очыш вакытын билгеләүче камераларактив җәяүлеләр иминлеге, бәрелешү алдыннан ачыклау һәм урыннан чыгу (OOP) ачыклау кебек алдынгы автомобиль кушымталары өчен ярдәм һәм куркынычсызлык функцияләрендә кулланыла.

ToF камераларын куллану

Кеше-машина интерфейслары һәм уеннар

As очыш вакытын теркәүче камераларреаль вакыт режимында ераклыктагы рәсемнәрне тәэмин итү, кешеләрнең хәрәкәтләрен күзәтү җиңел. Бу телевизорлар кебек кулланучы җайланмалары белән яңа үзара бәйләнешләр булдырырга мөмкинлек бирә. Тагын бер тема - бу төр камераларны видеоуен консольләрендәге уеннар белән үзара бәйләнеш өчен куллану. Xbox One консолына кертелгән икенче буын Kinect сенсоры ераклыктагы рәсемнәр өчен очыш вакыты камерасын кулланган, бу компьютер күрү һәм ишарәләрне тану ысулларын кулланып табигый кулланучы интерфейсларын һәм уен кушымталарын кулланырга мөмкинлек бирә.

Creative һәм Intel шулай ук ​​уеннар өчен охшаш интерактив вакыт-очыш камерасын тәкъдим итәләр, Softkinetic компаниясенең DepthSense 325 камерасы нигезендә эшләнгән Senz3D. Infineon һәм PMD Technologies кулланучы җайланмаларын, мәсәлән, "all-in-one" компьютерларын һәм ноутбукларын (Picco flexx һәм Picco monstar камералары) якын арадан ишарәләр белән идарә итү өчен кечкенә интеграцияләнгән 3D тирәнлек камераларын тәкъдим итә.

Уеннарда ToF камераларын куллану

Смартфон камералары

Берничә смартфонда очыш вакытын күрсәтүче камералар бар. Алар, нигездә, камера программасына алгы һәм фон турында мәгълүмат бирү юлы белән фотоларның сыйфатын яхшырту өчен кулланыла. Мондый технологияне кулланган беренче мобиль телефон 2014 елның башында чыгарылган LG G3 булды.

ToF камераларын мобиль телефоннарда куллану

Үлчәү һәм машина күрү

Башка кулланылышлар - үлчәү бурычлары, мәсәлән, силослардагы тутыру биеклеге өчен. Сәнәгать машинасы күрүендә очыш вакытын күрсәтүче камера роботлар өчен объектларны, мәсәлән, конвейерда узып баручы әйберләрне классификацияләргә һәм табарга ярдәм итә. Ишек белән идарә итү җайланмалары ишеккә килеп җиткән хайваннарны һәм кешеләрне җиңел аера ала.

Робототехника

Бу камераларның тагын бер кулланылышы - робототехника өлкәсе: мобиль роботлар бик тиз арада тирә-юньнең картасын төзи ала, бу аларга киртәләрдән качарга яки алда баручы кешегә иярергә мөмкинлек бирә. Араны исәпләү гади булганлыктан, исәпләү көче бик аз кулланыла. Бу камераларны араны үлчәү өчен дә кулланып булганлыктан, FIRST Robotics Competition командалары бу җайланмаларны автоном программалар өчен кулланулары билгеле.

Җир топографиясе

ToF камераларыгеоморфология өлкәсендә тикшеренүләр өчен Җир өслеге топографиясенең санлы биеклек модельләрен алу өчен кулланылган.

Геоморфологиядә ToF камераларын куллану