3D ертөнцийг мэдрэх, харилцах чадвар нь өнөөгийн технологийн орчинд улам чухал болж байгаа бөгөөд хамгийн их ирээдүйтэй технологийн нэг нь Time-of-Flight (ToF) технологи юм. Энэ нь үйлдвэрлэлийн автоматжуулалт, жижиглэнгийн худалдаа зэрэг хөдөлгөөнт бус салбаруудад нэр хүндтэй болж байгаа 3D гүн газрын зургийн шинэ шийдэл юм. Хэдийгээр ToF үзэл баримтлал нь 1990-ээд оноос эхлэн CCD технологитой хамт хэрэгжиж ирсэн боловч сүүлийн хэдэн жилд л мэргэжлийн зах зээлийн хатуу шаардлагуудыг хангахаар аажим аажмаар боловсорч хөгжиж байна.

Энэ нийтлэлээрээ бид яагаад ToF камерууд 3D гүн газрын зураглахад илүү түгээмэл болж байгааг, мөн стерео харааны дүрслэл, бүтцийн гэрлийн дүрслэл зэрэг бусад 3D дүрслэлийн технологиас юугаараа ялгаатай талаар нарийвчлан авч үзнэ.

3D гүн газрын зураг гэж юу вэ?

3D гүн газрын зураглалыг гүн мэдрэх эсвэл 3D газрын зураг гэж нэрлэж болно. Энэ нь мэдрэгч болон орчны янз бүрийн цэгүүдийн хоорондох зайг зөв хэмжих замаар орон зай эсвэл биетийн 3D дүрсийг бий болгодог орчин үеийн технологи юм. Энэ нь уламжлалт 2D камерын өгөгдлийн хязгаарлагдмал байдлыг эвдэж, орон зайн зөв ойлголт, бодит цагт шийдвэр гаргах чадварыг шаарддаг програмуудад маш чухал юм.

Мөн чанартаа,3D гүн газрын зурагГэрлийн эх үүсвэрийг биет дээр тусгаарлаж, дараа нь камер эсвэл мэдрэгч ашиглан туссан гэрлийг барихыг хэлнэ. Цуглуулсан өгөгдлийг шинжлэн судалж, туссан гэрлийн цагийн саатал эсвэл загварын гажуудлыг тодорхойлж, гүн газрын зураг гаргана. Энгийн үгээр хэлбэл, гүн газрын зураг гэдэг нь үйл явдал бүрийн хоорондох харьцангуй зайг тодорхойлдог дижитал зураг төсөл бөгөөд sensor.3D гүн газрын зураг нь статик зураг болон динамик интерактив ертөнцийн хоорондох ялгаа юм.

Стерео харааны технологи гэж юу вэ?

Стерео харааны технологи нь хүний нүдний дурангийн хараагаар гүнзгийрэх чадвараас сүнслэгээр өдөөгдсөн. Энэ технологи нь хүний нүдний харааны системийг дуурайхын тулд стерео параллакс гэдэг ойлголтыг ашигладаг бөгөөд камер бүр харах талбараа бичиж, дараа нь эдгээр өөр дүрсийг ашиглан үзэгдэл дэх биетүүдийн зайг тооцоолдог. Стерео параллакс гэдэг нь зүүн болон баруун нүдээрээ харагддаг биетийн дүрсийн байрлалын ялгаа юм. Тархи 2D торлог бүрхэвчийн дүрсээс дурангийн параллаксаар гүнзгийрлийн мэдээллийг гаргаж авдаг үйл явцыг стереопсис гэж нэрлэдэг.

Стерео харааны камерууд яг энэ технологийг ашигладаг. Тэд өөр өөр өнцгөөс (хүний нүдтэй адил) хоёр тусдаа дүрсийг аваад дараа нь эдгээр дүрсийг тооцооллын аргаар уялдуулж, биетийн зайг тодорхойлдог. Гүн газрын зураг нь хоёр зураг дээрх холбогдох онцлогуудыг таньж, эдгээр онцлогуудын хоорондох горизонталь шилжилт буюу параллаксыг хэмжих замаар бүтээгддэг. Параллакс их байх тусам объект ажиглагчдад төдийчинээ ойрхон байдгийг анхаарах хэрэгтэй.

Стерео харааны камер хэрхэн ажилладаг вэ?

Стерео харааны камер нь гурвалжин геометрийн тусламжтайгаар гүнзгийрлийг ойлгодог хүний нүдний техникийг дуурайдаг бөгөөд энд харгалзаж үзэх ёстой хэд хэдэн гол шинж чанар байдаг:

• Үндсэн шугам: хоёр камерын хоорондох зай, хүний нүдний зайтай адил (~50-75 мм, нүдний зай).
• Çözünürlük: гүнтэй пропорциональ. Өндөр нягтралтай мэдрэгч нь параллаксыг шинжлэхэд илүү олон пиксел өгч, илүү нарийвчилсан гүнзгийрлийг тооцоолох боломжийг олгодог.
• Фокусын зай: Фокусын зай нь талбайн гүнтэй пропорциональтай. Гүн болон харах талбарт нөлөөлөх, урт фокус богино, өргөн харах талбар, гэхдээ ойрын талбайн гүнзгий мэдрэх чадвар муу;фокусын зайөндөр, харах талбар нь том, ойрын талбайд байгаа биетүүдийг илүү нарийвчлан ажиглах хэрэгтэй.

Стерео харааны камер нь автомат навигацийн систем, 3D сэргээн босголт зэрэг өргөн цар хүрээтэй гадаа хэрэглэхэд онцгой тохиромжтой. Мэдээж, технологи нь авсан дүрс хангалттай нарийвчлал, текстуртай эсвэл ижил бус байхыг шаарддаг. Бид мөн дүрсийг бүтэцтэй гэрэлтүүлгээр гэрэлтүүлснээр эдгээр текстур болон нарийн ширийн зүйлсийг сайжруулж, онцлог илрүүлэлтийг сайжруулж, гүнзгий газрын зургийн чанарыг сайжруулж болно.

Бүтцийн гэрлийн дүрслэл гэж юу вэ?

Бүтцийн гэрлийн дүрслэл гэдэг нь гэрлийн эх үүсвэрийг ашиглан гадаргуу дээр загварыг тусгаж, дараа нь уг загварын 3D геометритэй харилцах үед уг загварын гажуудлыг тэмдэглэдэг нарийн бүтэцтэй 3D гүн газрын зураглалын арга юм. Энэ арга нь биетийн хэмжээсийг зөв хэмжиж, 3D дүрсийг нь сэргээн босгох боломжийг олгодог.

3D дүрслэлд бүтцийн гэрлийн камер лазер эсвэл LED зэрэг гэрлийн эх үүсвэрийг ашиглан загварыг (ихэвчлэн сүлжээ, цуврал туузнууд) проекцлүүлдэг. Загварын зорилго нь камерын гэрэлтүүлдэг гадаргуу дахь өөрчлөлтийг таньж мэдэх, хэмжих чадварыг сайжруулах явдал юм. Загвар нь биетийн гадаргууг гэрэлтүүлбэл тухайн зүйлийн хэлбэр дүрс, орон зайн шинж чанарын дагуу хэлбэрээ өөрчилдөг. Энэ ньэдгээр гажуудсан загварыг гэрлийн эх үүсвэрээс өөр өөр өнцөгт барьж чадна.

Бүтцийн гэрлийн камер хэрхэн ажилладаг вэ?

Бүтцийн гэрлийн камерын зураг авах хэд хэдэн алхмаас бүрддэг бөгөөд эдгээрийг доор товчхон харуулав:

• Загвар проекц: Тусгайлан боловсруулсан гэрлийн загварыг объект дээр проекцлэж, дараа нь деформациялан, объектын контур дээр үндэслэн 3D газрын зураглал хийдэг.
• Зураг авах: Деформациятай загварыг камер барьж, загварын өөрчлөлтийг тодорхой өнцөгт ажигладаг. Биетийн гүн нь мэдэгдсэн проекцийн загвар болон гэрлийн харилцан үйлчлэлийг 3D гадаргуутай харьцуулснаар тодорхойлогддог.
• Гурвалжин хэлбэр: Камер нь тодорхой проекцийн загвар болон авсан дүрсийг ашиглан триангуляцаар биетийн гүнийг тооцож нарийвчилсан 3D газрын зураг бүтээдэг.

Бүтцийн гэрлийн дүрслэлийн үнэн зөв байдал, çözünürlük нь гэрлийн эх үүсвэрийн чанар, загварын нарийн түвэгтэй байдал, камерын нарийн ширийн зүйлсийг шийдвэрлэх чадвар зэрэг хүчин зүйлүүдээс шалтгаалдаг. Энэ арга нь гэрэлтүүлгийг хянаж, биетийн гадаргуугийн онцлог нь тод харагддаг орчинд онцгой үр дүнтэй байдаг.

Нислэгийн цагийн зураглал гэж юу вэ?

Time-of-Flight (ToF) дүрслэлийн талаар тусгай өгүүлэлд аль хэдийн өгүүлсэн байгаа. Time-of-Flight (ToF) зураглал нь өндөр нарийвчлал, бодит цагийн гүйцэтгэлтэй технологи бөгөөд өнөөдөр 3D гүн газрын зураглалд хамгийн тохиромжтой шийдэл юм. ToF технологийн гол цөм нь гэрлийн эх үүсвэр юм. Энэ нь гэрлийн дохио камераас тархаж, биетээс тусаж, мэдрэгч рүү буцах хугацааг хэмждэг бөгөөд энэ нь биет хүртэлх зайг гайхалтай нарийвчлалтай тооцоолох боломжийг олгодог. Сонирхсон талууд ToF технологийн зарчим, давуу болон сул талуудыг нарийвчлан авч үзэхийн тулд өмнөх өгүүллээс харж болно.

Стерео хараа, бүтцийн гэрэл vs. нислэгийн цаг (ToF) дүрслэлийн

3D дүрслэлийн тухайд стерео хараа, бүтцийн гэрлийн зураглал, нислэгийн хугацаа (ToF) аргуудын аль нэгийг сонгох нь ихэвчлэн хэрэглээний онцлог шаардлагаас шалтгаалдаг. Арга бүр өөрийн гэсэн давуу тал, хязгаарлагдмал талуудтай бөгөөд бид үүнийг нарийвчлан судалж, яагаад ToF камерыг 3D газрын зургийн олон хэрэглээнд илүү их сонгож байгааг ойлгоход тань туслах болно.

Нислэгийн хугацаа (ToF) камер яагаад 3D газрын зураг хийхэд илүү сайн сонголт болдог вэ?

Үнэн зөв байдал нь 3D газрын зургийн технологид маш чухал юм. Дээр бид 3D гүн дүрслэл гэж юу болохоос гадна нислэгийн цаг (ToF), бүтцийн гэрэл, стерео харааны тухай мэдээллийг мэдэж авлаа. Яагаад 3D газрын зураглалд нислэгийн цаг (ToF) илүү тохиромжтой болохыг товчхон тайлбарлая.

• Шууд гүн хэмжүүр:ToF камер нь гүнзгийрлийг шууд хэмжиж чаддаг бөгөөд дүрсийн параллакс эсвэл загварын гажуудал дээр үндэслэн гүнзгийрлийг тооцоолохын тулд нарийн түвэгтэй алгоритм дээр тулгуурладаг стерео хараа эсвэл бүтцийн гэрлийн системүүдтэй харьцуулахад өгөгдөл боловсруулах шаардлагыг хялбарчилдаг.
• Өндөр нарийвчлал ба өргөтгөх чадвар:Өргөн цар хүрээтэй гүнзгийрлийн зайтай хослуулан ToF камерыг илүү нарийвчлалтай хэмжилт хийхэд тохиромжтой болгодог.
• Програм хангамжийн нарийн түвэгтэй:ToF камерын гүнзгийрлийн мэдээллийг мэдрэгчээс шууд гаргаснаар алгоритм ашиглах шаардлагыг багасгадаг. Өгөгдөл боловсруулалтын үр дүнг сайжруулж, илүү хурдан хэрэгжүүлнэ.
• Бага гэрэлд илүү сайн гүйцэтгэл:Гэрлийн эх үүсвэр дээр тулгуурладаг стерео хараатай харьцуулахад Tof камер нь идэвхтэй, найдвартай гэрлийн эх үүсвэртэй учраас бага гэрэлтэй нөхцөлд илүү сайн ажилладаг.
• Компакт, эрчим хүч хэмнэлтийн загвар:Бусад мэдрэгчээс ялгаатай нь Tof камер нь илүү компакт бөгөөд бага эрчим хүч зарцуулдаг. Зөөврийн болон аккумлятораар ажилладаг төхөөрөмжүүдэд тохиромжтой.
• Бодит цагт өгөгдөл боловсруулах:Tof камер нь гүний мэдээллийг маш хурдан барьж боловсруулдаг учраас робот зэрэг бодит цагийн хэрэглээнд хамгийн тохиромжтой байдаг.

Ямар аппликэйшнүүдэд нислэгийн цагийн камер хэрэгтэй вэ?

Бие даасан зөөврийн роботууд (AMR):Tof камер нь бодит цагт зайг хэмжих, саад тотгорыг илрүүлэх боломжийг олгодог бөгөөд AMR-д гаднах болон дотоод орчинд зүг чигээ олох уян хатан боломжийг олгодог. Зам төлөвлөх, мөргөлдөөнөөс зайлсхийхэд тусалж, роботын бие даасан байдал, найдвартай байдлыг сайжруулдаг.

Автомат удирдлагын тээврийн хэрэгсэл (AGV):Агуулах болон үйлдвэрлэлийн орчинд ToF камертай AGV нь найдвартай навигаци болон материалыг зөв тээвэрлэх боломжийг олгодог. Эдгээр камерын гүн мэдээлэл нь логистикийг сайжруулж, хүний оролцоог багасгахын тулд зам олох дэвшилтэт алгоритмуудыг дэмждэг.

Нүүр таних дээр суурилсан слуужингийн эсрэг төхөөрөмжүүд:Нүүр таних системийн ToF камер нь бодит нүүр болон түүнийг дуурайх оролдлогыг (маск, зураг гэх мэт) ялгаж чаддаг нарийвчилсан мэдээллүүдийг шинжилж, нүүр таних спуфингаар дамжуулан зөвшөөрөлгүй нэвтрэхээс сэргийлдэг.

Энэ өгүүллээс харахад 3D дүрслэлийн салбарт нислэгийн цаг хугацааны (ToF) камерын чухал үүрэг гүйцэтгэдэг нь тодорхой харагдаж байна. ToF камерын давуу тал нь орон зайн үнэн зөв мэдээлэлд тулгуурладаг үйлдвэрлэлд хувьсгал хийх чадавхыг нь харуулж байна.
Стерео хараа, бүтцийн гэрлийн дүрслэл, ToF технологи тус бүр өөрийн гэсэн давуу талтай байдаг бол ToF камерууд нь програм хангамжийн нарийн түвэгтэй байдал харьцангуй бага байсан ч шулуун, зөв, масштаблагдах гүнзгийрлийг хэмжих чадвараараа ялгардаг. Энэ нь хурд, нарийвчлал, найдвартай байдал чухал ач холбогдолтой хэрэглээнд тохиромжтой болгодог.

Нийлүүлэлт, тохируулга үйлдвэрлэлийн 10 гаруй жилийн туршлагатайOEM камер, Sinoseen танд камерын модульд зориулсан хамгийн тусгай дүрслэх шийдлүүдийг хангаж чадна. MIPI, USB, dvp эсвэл MIPI csi-2 интерфейс байна уу ялгаагүй, Sinoseen үргэлж таны сэтгэл ханамжид тохирох шийдэл байдаг, хэрэв танд ямар нэгэн зүйл хэрэгтэй бол бидэнтэй холбоо барина уу.