Увод
Нормална камера снима равну, дводимензионалну слику. Он бележи осветљеност и боју, али не и колико су удаљени објекти. Амодул камере са сензором дубинедодаје трећу димензију: мери растојање од камере до сваке тачке у сцени. Ова могућност је неопходна за роботику, проширену стварност, контролу покрета и аутономну навигацију. Овај чланак објашњава како функционише сензор дубине, различите технологије и како одабрати амодул камереза ваш пројекат – од аРаспберри Пи модул камере 2за „уради сам“ робота до врхунског квалитета4к модул камереза индустријску визију.
Шта је детекција дубине?
Сензор дубине ствара амапа дубине– слика где сваки пиксел представља растојање до објекта, а не његову боју. Са мапом дубине, машина зна да је особа удаљена 1 метар, зид је удаљен 3 метра, а под 0,5 метара испод. Ово омогућава избегавање судара, мерење објеката и разумевање сцене.
A модул камере са сензором дубинекомбинује стандардмодул сензорске камере(у боји) са једним или више додатних сензора или извора светлости за израчунавање удаљености.
Како функционише препознавање дубине: три главне технологије
| Технологија | Како то ради | Најбоље за |
|---|---|---|
| Стерео висион | Две камере, као очи. Усклађује карактеристике између слика ради триангулације удаљености. | Општа роботика, унутрашња |
| Структурисано светло | Пројекти ИР дот паттерн; изобличење открива дубину. | Кратак домет, висока прецизност (препознавање лица) |
| Време лета (ТоФ) | Мери време повратка ИР светла. | Средњег домета, брзо, на отвореном |
Многиуграђени модул камередизајни користе стерео визију јер је пасиван (без додатног осветљења) и ради на стандардуЦМОС модул камере. Стереоу су потребна два синхронизована сензора и више процесорске снаге.
Стерео Дептх Сенсинг
Стерео дубинамодул камерекористи два идентичнамодул сензорске камерејединице (обичноЦМОС модул камерезасновано). Након калибрације, процесор проналази одговарајуће карактеристике између леве и десне слике. Диспаритет (хоризонтални помак) говори о удаљености – већи помак значи ближи објект.
A Распберри Пи модул камере 2може се користити у стерео пару – два модула на једном Распберри Пи-у. Званична Пи камера користи аЦМОС модул камере(Сони ИМКС219). Помоћу софтвера отвореног кода (СтереоПи) можете да направите јефтиног робота за детекцију дубине.
Структурирано детектовање дубине светлости
ИР пројектор баца фиксирану тачку на сцену. Камера (често аусб модул камереса ИР-пасс филтером) хвата шаблон. Када узорак удари у 3Д површину, тачке се померају. Количина помака даје удаљеност. Веома прецизан на 0,2–1,5 метара – користи се у Кинецт в1 и откључавању лицем на телефону.
Сензор дубине времена прелета (ТоФ).
А ТоФмодул камере са сензором дубинеемитује кратак ИР светлосни импулс и мери време повратка. Брзина светлости је константна, тако да време даје удаљеност. ТоФ је брз (до 60 фпс) и ради на отвореном. Користи се у аутономним возилима и водећим телефонима. А4к модул камереса ТоФ може произвести мапу дубине високе резолуције уз 4К боју.
Зашто користити препознавање дубине?
Избегавање препрека за роботе – навигација без удараца.
Контрола покретима – препознајте превлачење, хватање у 3Д.
Мерење предмета – величина производа на транспортеру.
Проширена стварност – правилно поставите виртуелне објекте.
Бројање људи – бројите пролазнике без препознатљивих лица.
Дептх Сенсинг и АИ
Анаи модул камереможе комбиновати податке о дубини са неуронском мрежом да класификује објекте по облику и величини. На пример, може да открије особу и процени висину и удаљеност – корисно за праћење гужве или аутономну одјаву. Дубина такође помаже вештачкој интелигенцији да игнорише равне фотографије (споофинг) у препознавању лица.
Избор модула камере са сензором дубине
| Апликација | Препоручена технологија | Пример |
|---|---|---|
| Десктоп роботика (у затвореном) | Стерео | ДваРаспберри Пи модул камере 2 |
| Мобилни робот / дрон | ТоФ (брзо, на отвореном) | ТоФуграђени модул камере |
| Препознавање лица (кратак домет) | Структурисано светло | Структурисано светлоусб модул камере |
| Аутоматизација складишта | Стерео или ТоФ | 4к модул камереса стерео |
| АР / ВР слушалице | ТоФ | Минијатурни ТоФмодул сензорске камере |
Дептх Сенсинг са УСБ модулом камере
Многе дубинске камере се повезују на рачунар преко УСБ-а. Аусб модул камереса стерео или ТоФ је лако прототиповати – прикључите и користите СДК. Интел РеалСенсе је један пример. Некиуграђени модул камересензори дубине се повезују преко МИПИ или УСБ-а.
ЦМОС сензори у детекцији дубине
Већина модула дубине користи аЦМОС модул камереза РГБ канал плус наменски сензор дубине (често и ЦМОС). За стерео, два идентичнаЦМОС модул камерекористе се сензори. Исти сензор (нпр. Сони ИМКС219) може послужити и као леви и десни снимач.
Синцере'с Дептх Сенсинг Цамера Модулес
У Синцере, нудимо прилагођеномодул камеререшења за детекцију дубине:
- Модул камере са сензором дубине– Стерео, структурирано светло или ТоФ, прилагођено вашим потребама.
- Распберри пи модул камере 2– Усклађени парови за стерео вид.
- Модул УСБ камере– Плуг-анд-плаи дубинске камере са УВЦ и СДК-овима.
- Аи модул камере– Детекција објеката заснована на дубини на плочи.
- Цмос модул камере– Висококвалитетни сензори за стерео парове.
- 4к модул камере– Ултра‑ХД РГБ + дубина ТоФ.
- Модул сензорске камере– Прилагођена интеграција сензора дубине.
- Уграђени модул камере– Модули мале снаге и мале дубине за беспилотне летелице и преносиве.
Резиме
A модул камере са сензором дубинедодаје информације о удаљености сликама у боји, омогућавајући машинама да разумеју 3Д простор. Стерео визија (ниска цена, пасивна), структурирано светло (кратког домета, тачно) и време лета (брзо, на отвореном) су главне технологије. За једноставан пројекат роботике, стерео парРаспберри Пи модул камере 2је приступачан улаз. За професионалну употребу, аусб модул камереилиуграђени модул камереса ТоФ-ом пружа брзу, поуздану дубину. У комбинацији са вештачком интелигенцијом, сензор дубине омогућава мерење, навигацију и интеракцију у стварном свету.
Контактирајте Искрено да разговарате о вашеммодул камере са сензором дубинезахтевима.
