بىر، ئۇچۇش كامېراسىنىڭ ۋاقتى قانچە؟

ئۇچۇش ۋاقتى (ToF) كامېراسى بىر خىل چوڭقۇرلۇق سېزىش تېخنىكىسى بولۇپ، نۇرنىڭ ئوبيېكتلارغا يېتىپ، كامېراغا قايتىش ۋاقتى ئارقىلىق كامېرا بىلەن كۆرۈنۈشتىكى ئوبيېكتلار ئوتتۇرىسىدىكى ئارىلىقنى ئۆلچەيدۇ. ئۇلار ئادەتتە كېڭەيتىلگەن رېئاللىق، روبوت، 3D سىكانىرلاش، قول ھەرىكىتىنى تونۇش قاتارلىق ھەر خىل قوللىنىشچان پروگراممىلاردا ئىشلىتىلىدۇ.

ToF كامېرالىرىئادەتتە ئىنفىرا قىزىل نۇرلۇق نۇر چىقىرىش ۋە سىگنالنىڭ كۆرۈنۈشتىكى نەرسىلەرگە سوقۇلغاندىن كېيىن قايتىپ كېلىش ۋاقتىنى ئۆلچەش ئارقىلىق ئىشلىنىدۇ. بۇ ۋاقىت ئۆلچەش ئاندىن نەرسىلەر بىلەن بولغان ئارىلىقنى ھېسابلاش، چوڭقۇرلۇق خەرىتىسى ياكى كۆرۈنۈشنىڭ 3D كۆرۈنۈشىنى يارىتىش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ.

ئۇچۇش كامېراسىنىڭ ۋاقتى

قۇرۇلمىلىق نۇر ياكى ستېرېئو كۆرۈش قاتارلىق باشقا چوڭقۇرلۇق سېزىش تېخنىكىلىرىغا سېلىشتۇرغاندا، ToF كامېرالىرى بىر قاتار ئەۋزەللىكلەرگە ئىگە. ئۇلار ھەقىقىي ۋاقىتلىق چوڭقۇرلۇق ئۇچۇرى بىلەن تەمىنلەيدۇ، نىسبەتەن ئاددىي لايىھەلەنگەن ھەمدە ھەر خىل يورۇتۇش شارائىتىدا ئىشلىيەلەيدۇ. ToF كامېرالىرى يەنە ئىخچام بولۇپ، ئەقلىي تېلېفون، تاختا كومپيۇتېر ۋە كىيىشكە بولىدىغان ئۈسكۈنىلەر قاتارلىق كىچىك ئۈسكۈنىلەرگە بىرلەشتۈرۈلىدۇ.

ToF كامېرالىرىنىڭ قوللىنىشچانلىقى كۆپ خىل. كېڭەيتىلگەن رېئاللىقتا، ToF كامېرالىرى ئوبيېكتلارنىڭ چوڭقۇرلۇقىنى توغرا بايقىيالايدۇ ۋە رېئال دۇنيادا قويۇلغان مەۋھۇم ئوبيېكتلارنىڭ رېئاللىقىنى ياخشىلىيالايدۇ. روبوت تېخنىكىسىدا، ئۇلار روبوتلارنىڭ ئەتراپىدىكى مۇھىتنى سېزىشى ۋە توسالغۇلارنى تېخىمۇ ئۈنۈملۈك يول باشلىشىغا شارائىت ھازىرلايدۇ. 3D سىكانىرلاشتا، ToF كامېرالىرى مەۋھۇم رېئاللىق، ئويۇن ئويناش ياكى 3D بېسىش قاتارلىق ھەر خىل مەقسەتلەر ئۈچۈن ئوبيېكتلار ياكى مۇھىتلارنىڭ گېئومېتىرىيەسىنى تېز سۈرەتتە سۈرەتكە ئالالايدۇ. ئۇلار يەنە چىراي تونۇش ياكى قول ئىشارىسى تونۇش قاتارلىق بىئومېتىرىيەلىك قوللىنىشچان پروگراممىلاردا ئىشلىتىلىدۇ.

二、ئۇچۇش ۋاقتى كامېراسىنىڭ تەركىبلىرى

ئۇچۇش ۋاقتى (ToF) كامېرالىرىچوڭقۇرلۇق سېزىش ۋە ئارىلىقنى ئۆلچەش ئۈچۈن بىرلىكتە ئىشلەيدىغان بىر قانچە مۇھىم تەركىبلەردىن تەركىب تاپقان. كونكرېت تەركىبلەر لايىھە ۋە ئىشلەپچىقارغۇچىغا ئاساسەن ئوخشىماسلىقى مۇمكىن، ئەمما ToF كامېرا سىستېمىلىرىدا ئادەتتە ئۇچرايدىغان ئاساسلىق ئېلېمېنتلار تۆۋەندىكىچە:

نۇر مەنبەسى:

ToF كامېرالىرى نۇر مەنبەسى ئارقىلىق نۇر سىگنالى چىقىرىدۇ، بۇ سىگنال ئادەتتە ئىنفىرا قىزىل نۇر (IR) شەكلىدە بولىدۇ. نۇر مەنبەسى كامېرانىڭ لايىھىسىگە ئاساسەن LED (يورۇقلۇق دىئودى) ياكى لازېر دىئودى بولۇشى مۇمكىن. چىقىرىلغان نۇر كۆرۈنۈشتىكى ئوبيېكتلارغا قاراپ تارقىلىدۇ.

ئوپتىكىلىق:

لىنزا ئەكس ئەتكەن نۇرنى توپلاپ، مۇھىتنى سۈرەت سېنزورىغا (فوكۇس تۈزلەڭلىكى قاتارى) سۈرەتكە تارتىدۇ. ئوپتىكىلىق بەلباغ ئۆتكۈزۈش فىلتىرى پەقەت يورۇتۇش ئۈسكۈنىسى بىلەن ئوخشاش دولقۇن ئۇزۇنلۇقىدىكى نۇرنى ئۆتكۈزىدۇ. بۇ مۇناسىۋەتسىز نۇرنى باستۇرۇشقا ۋە شاۋقۇننى ئازايتىشقا ياردەم بېرىدۇ.

رەسىم سېنزورى:

بۇ TOF كامېراسىنىڭ مەركىزى قىسمى. ھەر بىر پىكسېل نۇرنىڭ يورۇتۇش ئۈسكۈنىسىدىن (لازېر ياكى LED) ئوبيېكتقا يېتىپ، فوكۇس تۈزلەڭلىكى قاتارىغا قايتىش ۋاقتىنى ئۆلچەيدۇ.

ۋاقىت توك يولى:

ئۇچۇش ۋاقتىنى توغرا ئۆلچەش ئۈچۈن، كامېرانىڭ ئېنىق ۋاقىت توك يولىغا ئېھتىياجى بار. بۇ توك يولى نۇر سىگنالىنىڭ تارقىلىشىنى كونترول قىلىدۇ ۋە نۇرنىڭ ئوبيېكتلارغا يېتىپ بېرىپ كامېراغا قايتىش ۋاقتىنى ئېنىقلايدۇ. ئۇ نۇر چىقىرىش ۋە بايقاش جەريانلىرىنى ماسلاشتۇرۇپ، ئارىلىقنى توغرا ئۆلچەشكە كاپالەتلىك قىلىدۇ.

مودۇلياتسىيە:

بەزىلىرىToF كامېرالىرىئارىلىق ئۆلچەشنىڭ توغرىلىقى ۋە چىدامچانلىقىنى ئاشۇرۇش ئۈچۈن مودۇلياتسىيە تېخنىكىسىنى قوللىنىدۇ. بۇ كامېرالار چىقىرىلغان نۇر سىگنالىنى مەلۇم بىر شەكىل ياكى چاستوتا بىلەن مودۇلياتسىيە قىلىدۇ. مودۇلياتسىيە تارقىتىلغان نۇرنى باشقا مۇھىت نۇر مەنبەلىرىدىن پەرقلەندۈرۈشكە ياردەم بېرىدۇ ھەمدە كامېرانىڭ كۆرۈنۈشتىكى ھەر خىل ئوبيېكتلارنى پەرقلەندۈرۈش ئىقتىدارىنى ئاشۇرىدۇ.

چوڭقۇرلۇق ھېسابلاش ئالگورىزىمى:

ئۇچۇش ۋاقتىنى ئۆلچەش نەتىجىلىرىنى چوڭقۇرلۇق ئۇچۇرىغا ئايلاندۇرۇش ئۈچۈن، ToF كامېرالىرى مۇرەككەپ ئالگورىزىملارنى ئىشلىتىدۇ. بۇ ئالگورىزىملار فوتودېتېكتوردىن تاپشۇرۇۋالغان ۋاقىت سانلىق مەلۇماتلىرىنى تەھلىل قىلىپ، كامېرا بىلەن كۆرۈنۈشتىكى ئوبيېكتلار ئارىسىدىكى ئارىلىقنى ھېسابلايدۇ. چوڭقۇرلۇقنى ھېسابلاش ئالگورىزىملىرى كۆپىنچە نۇرنىڭ تارقىلىش سۈرئىتى، سېنزورنىڭ ئىنكاس ۋاقتى ۋە مۇھىت نۇرىنىڭ ئارىلىشىشى قاتارلىق ئامىللارنى تولۇقلاشنى ئۆز ئىچىگە ئالىدۇ.

چوڭقۇرلۇق سانلىق مەلۇمات چىقىرىش مىقدارى:

چوڭقۇرلۇق ھېسابلىنىپ بولغاندىن كېيىن، ToF كامېراسى چوڭقۇرلۇق سانلىق مەلۇماتلىرىنى چىقىرىدۇ. بۇ سانلىق مەلۇمات چوڭقۇرلۇق خەرىتىسى، نۇقتا بۇلۇتى ياكى كۆرۈنۈشنىڭ 3D كۆرۈنۈشى شەكلىدە بولۇشى مۇمكىن. چوڭقۇرلۇق سانلىق مەلۇماتلىرى قوللىنىشچان پروگراممىلار ۋە سىستېمىلار تەرىپىدىن ئوبيېكت ئىز قوغلاش، كېڭەيتىلگەن رېئاللىق ياكى روبوت يول باشلاش قاتارلىق ھەر خىل ئىقتىدارلارنى ئىشقا ئاشۇرۇش ئۈچۈن ئىشلىتىلىشى مۇمكىن.

شۇنىڭغا دىققەت قىلىش كېرەككى، ToF كامېرالىرىنىڭ كونكرېت ئىجرا قىلىنىشى ۋە زاپچاسلىرى ھەر خىل ئىشلەپچىقارغۇچىلار ۋە مودېللارغا قاراپ ئوخشىماسلىقى مۇمكىن. تېخنىكىنىڭ تەرەققىياتى ToF كامېرا سىستېمىلىرىنىڭ ئىقتىدارى ۋە ئىقتىدارىنى ياخشىلاش ئۈچۈن قوشۇمچە ئىقتىدارلار ۋە ياخشىلاشلارنى كىرگۈزۈشى مۇمكىن.

三、 Applications

ئاپتوموبىل قوللىنىشچان پروگراممىلىرى

ئۇچۇش ۋاقتى كامېرالىرىئاكتىپ پىيادىلەر بىخەتەرلىكى، سوقۇلۇشتىن بۇرۇنقى بايقاش ۋە ئورۇنسىز ئەھۋالنى بايقاش (OOP) بايقاش قاتارلىق ئىلغار ئاپتوموبىل قوللىنىشچان پروگراممىلىرىدا ياردەم ۋە بىخەتەرلىك ئىقتىدارلىرىدا ئىشلىتىلىدۇ.

ToF كامېرالىرىنىڭ قوللىنىلىشى

ئىنسان-ماشىنا ئىنتېرفېيسلىرى ۋە ئويۇنلار

As ئۇچۇش ۋاقتىنى ئۆلچەيدىغان كامېرالاريىراقلىقتىكى رەسىملەرنى ھەقىقىي ۋاقىتتا تەمىنلەش ئارقىلىق ئىنسانلارنىڭ ھەرىكىتىنى ئىز قوغلاش ئاسان. بۇ تېلېۋىزور قاتارلىق ئىستېمال ئۈسكۈنىلىرى بىلەن يېڭى ئالاقىلىشىشقا يول قويىدۇ. يەنە بىر تېما بولسا بۇ خىل كامېرالارنى ئىشلىتىپ، ئويۇن ئويۇنلىرى بىلەن ئالاقىلىشىش. Xbox One ئويۇن ئويۇن ماشىنىسىغا ئەسلىدە قوشۇلغان ئىككىنچى ئەۋلاد Kinect سېنزورى ئۇچۇش ۋاقتى كامېراسىنى ئىشلىتىپ، تەبىئىي ئىشلەتكۈچى ئارايۈزى ۋە ئويۇن قوللىنىشچان پروگراممىلىرىنى كومپيۇتېر كۆرۈش ۋە قول ئىشارىسىنى تونۇش تېخنىكىسى ئارقىلىق ئىشلىتىشكە بولىدۇ.

Creative ۋە Intel شىركەتلىرى يەنە ئويۇنلار ئۈچۈن ئوخشاش تىپتىكى ئۆز-ئارا تەسىر كۆرسىتىدىغان ۋاقىت-ئۇچۇش كامېراسى، Softkinetic نىڭ DepthSense 325 كامېراسى ئاساسىدا ياسالغان Senz3D بىلەن تەمىنلەيدۇ. Infineon ۋە PMD Technologies شىركەتلىرى كىچىك ۋە ئۆز-ئارا بىرلەشتۈرۈلگەن 3D چوڭقۇرلۇق كامېرالىرىنى ئىشلىتىپ، ھەممە ئىقتىدارلىق كومپيۇتېر ۋە نۇتۇبۇك (Picco flexx ۋە Picco monstar كامېرالىرى) قاتارلىق ئىستېمالچىلارنىڭ ئۈسكۈنىلىرىنى يېقىن ئارىلىقتىن قول ھەرىكىتى ئارقىلىق كونترول قىلالايدۇ.

ToF كامېرالىرىنىڭ ئويۇنلاردا قوللىنىلىشى

ئەقلىي تېلېفون كامېرالىرى

نۇرغۇن ئەقلىي تېلېفونلاردا ئۇچۇش ۋاقتىنى ئۆلچەيدىغان كامېرالار بار. بۇلار ئاساسلىقى كامېرا يۇمشاق دېتالىغا ئالدى ۋە ئارقا كۆرۈنۈش ئۇچۇرلىرىنى بېرىش ئارقىلىق سۈرەتلەرنىڭ سۈپىتىنى ياخشىلاش ئۈچۈن ئىشلىتىلىدۇ. بۇ خىل تېخنىكىنى قوللانغان تۇنجى يانفون 2014-يىلىنىڭ باشلىرىدا تارقىتىلغان LG G3 ئىدى.

ToF كامېرالىرىنىڭ يانفونلاردا قوللىنىلىشى

ئۆلچەش ۋە ماشىنا كۆرۈش

باشقا قوللىنىشچان پروگراممىلار ئۆلچەش ۋەزىپىلىرى، مەسىلەن، سىلوسلارنىڭ تولدۇرۇش ئېگىزلىكىنى ئۆلچەش. سانائەت ماشىنىسى كۆرۈش سىستېمىسىدا، ئۇچۇش ۋاقتى كامېراسى روبوتلار ئىشلىتىدىغان نەرسىلەرنى تۈرگە ئايرىش ۋە ئورنىنى بېكىتىشكە ياردەم بېرىدۇ، مەسىلەن، توشۇغۇچتا ئۆتۈپ كېتىۋاتقان بۇيۇملار. ئىشىك كونترول سىستېمىسى ئىشىككە يېتىپ بارغان ھايۋانلار بىلەن ئىنسانلارنىڭ پەرقىنى ئاسانلا پەرقلەندۈرەلەيدۇ.

روبوت تېخنىكىسى

بۇ كامېرالارنىڭ يەنە بىر ئىشلىتىلىشى روبوت تېخنىكىسى ساھەسى: كۆچمە روبوتلار ئۆزلىرىنىڭ ئەتراپىدىكى رايونلارنىڭ خەرىتىسىنى ناھايىتى تېزلا تۈزەلەيدۇ، بۇ ئۇلارنىڭ توسالغۇلاردىن ساقلىنىشىغا ياكى باشلامچىلىق رولىنى ئوينايدىغان ئادەمگە ئەگىشىشىگە شارائىت ھازىرلايدۇ. ئارىلىقنى ھېسابلاش ئاددىي بولغاچقا، ھېسابلاش كۈچى ئاز ئىشلىتىلىدۇ. بۇ كامېرالارنى ئارىلىقنى ئۆلچەشكىمۇ ئىشلەتكىلى بولغاچقا، FIRST روبوت مۇسابىقىسىگە قاتنىشىدىغان كوماندىلار بۇ ئۈسكۈنىلەرنى ئاپتوماتىك ھەرىكەتلەر ئۈچۈن ئىشلىتىدىغانلىقى مەلۇم.

يەر شارىنىڭ يەر شەكلى

ToF كامېرالىرىيەر شارى يەر شەكلىنىڭ رەقەملىك ئېگىزلىك مودېللىرىنى ئېلىش، گېئومورفولوگىيە تەتقىقاتى ئۈچۈن ئىشلىتىلىپ كەلدى.

ToF كامېرالىرىنىڭ گېئومورفولوگىيەدە قوللىنىلىشى