Ievads
Parasta kamera uzņem plakanu, divdimensiju attēlu. Tas reģistrē spilgtumu un krāsu, bet ne to, cik tālu atrodas objekti. Adziļuma sensora kameras modulispievieno trešo dimensiju: tā mēra attālumu no kameras līdz katram ainas punktam. Šī iespēja ir būtiska robotikai, paplašinātajai realitātei, žestu kontrolei un autonomai navigācijai. Šajā rakstā ir izskaidrots, kā darbojas dziļuma noteikšana, dažādas tehnoloģijas un kā izvēlēties akameras modulisJūsu projektam – no aRaspberry pi kameras modulis 2DIY robotam uz augstākās klases4k kameras modulisrūpnieciskai redzei.
Kas ir dziļuma noteikšana?
Dziļuma uztveršana rada adziļuma karte– attēls, kurā katrs pikselis attēlo attālumu līdz objektam, nevis tā krāsu. Izmantojot dziļuma karti, iekārta zina, ka cilvēks atrodas 1 metra attālumā, siena ir 3 metru attālumā un grīda ir 0,5 metrus zemāk. Tas ļauj izvairīties no sadursmēm, izmērīt objektu un izprast ainu.
A dziļuma sensora kameras modulisapvieno standartusensoru kameras modulis(krāsu) ar vienu vai vairākiem papildu sensoriem vai gaismas avotiem, lai aprēķinātu attālumu.
Kā darbojas dziļuma noteikšana: trīs galvenās tehnoloģijas
| Tehnoloģija | Kā tas darbojas | Labākais priekš |
|---|---|---|
| Stereo redze | Divas kameras, piemēram, acis. Saskaņo funkcijas starp attēliem, lai trīsstūrveida attālumu. | Vispārējā robotika, iekštelpās |
| Strukturēta gaisma | Projektē IR punktu rakstu; kropļojumi atklāj dziļumu. | Neliels diapazons, augsta precizitāte (sejas atpazīšana) |
| Lidojuma laiks (ToF) | Mēra IR gaismas atgriešanās laiku. | Vidēja diapazona, ātra, āra |
Daudziiegultais kameras modulisdizainparaugiem tiek izmantota stereo redze, jo tā ir pasīva (bez papildu apgaismojuma) un darbojas uz standartacmos kameras modulis. Stereo ir nepieciešami divi sinhronizēti sensori un lielāka apstrādes jauda.
Stereo dziļuma sensors
Stereo dziļumskameras modulisizmanto divus identiskussensoru kameras modulisvienības (parasticmos kameras modulispamatojoties). Pēc kalibrēšanas procesors atrod atbilstošas funkcijas starp kreiso un labo attēlu. Atšķirība (horizontālā nobīde) norāda attālumu - lielāka nobīde nozīmē tuvāk objektu.
A Raspberry pi kameras modulis 2var izmantot stereo pārī - divi moduļi vienā Raspberry Pi. Oficiālā Pi kamera izmanto acmos kameras modulis(Sony IMX219). Izmantojot atvērtā pirmkoda programmatūru (StereoPi), varat izveidot zemu izmaksu dziļuma noteikšanas robotu.
Strukturēta gaismas dziļuma noteikšana
IR projektors uz ainas izmet fiksētu punktu rakstu. Kamera (bieži vien ausb kameras modulisar IR caurlaides filtru) tver modeli. Kad raksts saskaras ar 3D virsmu, punkti mainās. Maiņas apjoms norāda attālumu. Ļoti precīzs 0,2–1,5 metru attālumā — tiek izmantots Kinect v1 un tālruņa sejas atbloķēšanā.
Lidojuma laika (ToF) dziļuma noteikšana
A ToFdziļuma sensora kameras modulisizstaro īsu IR gaismas impulsu un mēra atgriešanās laiku. Gaismas ātrums ir nemainīgs, tāpēc laiks dod attālumu. ToF ir ātrs (līdz 60 kadriem sekundē) un darbojas ārpus telpām. Izmanto autonomos transportlīdzekļos un vadošajos tālruņos. A4k kameras modulisar ToF var izveidot augstas izšķirtspējas dziļuma karti līdzās 4K krāsām.
Kāpēc izmantot dziļuma sensoru?
Izvairīšanās no šķēršļiem robotiem — orientējieties bez izciļņiem.
Vadība ar žestu — atpazīstiet vilkšanu, satveršanu 3D formātā.
Objekta mērījums – produktu izmērs uz konveijera.
Papildinātā realitāte – pareizi novietojiet virtuālos objektus.
Cilvēki skaita – saskaitiet garāmgājējus bez atpazīstamām sejām.
Dziļuma noteikšana un AI
Anai kameras modulisvar apvienot dziļuma datus ar neironu tīklu, lai klasificētu objektus pēc formas un izmēra. Piemēram, tas var noteikt cilvēku un novērtēt augstumu un attālumu — tas ir noderīgi pūļa uzraudzībai vai autonomai izrakstīšanai. Dziļums arī palīdz mākslīgajam intelektam sejas atpazīšanā ignorēt plakanos fotoattēlus (viltojumu).
Dziļuma uztveršanas kameras moduļa izvēle
| Pieteikums | Ieteicamā tehnoloģija | Piemērs |
|---|---|---|
| Darbvirsmas robotika (iekštelpās) | Stereo | DivasRaspberry pi kameras modulis 2 |
| Mobilais robots / drons | ToF (ātrs, āra) | ToFiegultais kameras modulis |
| Sejas atpazīšana (īsa diapazona) | Strukturēta gaisma | Strukturēta gaismausb kameras modulis |
| Noliktavas automatizācija | Stereo vai ToF | 4k kameras modulisar stereo |
| AR/VR austiņas | ToF | Miniatūra ToFsensoru kameras modulis |
Dziļuma noteikšana ar USB kameras moduli
Daudzas dziļuma kameras tiek pievienotas datoram, izmantojot USB. Ausb kameras modulisar stereo vai ToF ir viegli izveidot prototipu — pievienojiet un izmantojiet SDK. Intel RealSense ir viens piemērs. Dažasiegultais kameras modulisdziļuma sensori savieno, izmantojot MIPI vai USB.
CMOS sensori dziļuma uztveršanā
Lielākā daļa dziļuma moduļu izmanto acmos kameras modulisRGB kanālam un speciālam dziļuma sensoram (bieži vien arī CMOS). Stereo, divi identiskicmos kameras modulistiek izmantoti sensori. Viens un tas pats sensors (piem., Sony IMX219) var kalpot gan kā kreisais, gan labais attēlotājs.
Sirsnīgie dziļuma uztveršanas kameras moduļi
Uzņēmumā Sincere mēs piedāvājam pielāgotukameras modulisrisinājumi dziļuma noteikšanai:
- Dziļuma uztveršanas kameras modulis- Stereo, strukturēta gaisma vai ToF, kas pielāgota jūsu vajadzībām.
- Raspberry pi kameras modulis 2- Saskaņoti pāri stereoredzei.
- Usb kameras modulis– Plug-and-play dziļuma kameras ar UVC un SDK.
- Ai kameras modulis– Uz dziļuma balstīta objektu noteikšana.
- Cmos kameras modulis– Augstas kvalitātes sensori stereo pāriem.
- 4k kameras modulis– Ultra-HD RGB + ToF dziļums.
- Sensora kameras modulis- Pielāgota dziļuma sensora integrācija.
- Iegultais kameras modulis– Mazjaudas, maza dziļuma moduļi bezpilota lidaparātiem un pārnēsājamiem.
Kopsavilkums
A dziļuma sensora kameras moduliskrāsainiem attēliem pievieno attāluma informāciju, ļaujot mašīnām saprast 3D telpu. Stereo redzamība (zemas izmaksas, pasīva), strukturēta gaisma (īsa diapazona, precīza) un lidojuma laiks (ātrs, āra) ir galvenās tehnoloģijas. Vienkāršam robotikas projektam stereo pāriRaspberry pi kameras modulis 2ir pieņemams ieraksts. Profesionālai lietošanai, ausb kameras modulisvaiiegultais kameras modulisar ToF nodrošina ātru, uzticamu dziļumu. Apvienojumā ar AI dziļuma noteikšana nodrošina mērījumus, navigāciju un mijiedarbību reālajā pasaulē.
Sazinieties ar Sirsnīgo, lai apspriestu savudziļuma sensora kameras modulisprasībām.
