Įvadas
Įprasta kamera užfiksuoja plokščią, dvimatį vaizdą. Jis įrašo ryškumą ir spalvas, bet ne tai, kaip toli yra objektai. Agylio jutimo kameros modulisprideda trečią dimensiją: matuoja atstumą nuo fotoaparato iki kiekvieno scenos taško. Ši galimybė yra būtina robotikai, papildytai realybei, valdymui gestais ir autonominei navigacijai. Šiame straipsnyje paaiškinama, kaip veikia gylio jutimas, įvairios technologijos ir kaip pasirinkti akameros modulisJūsų projektui – nuo aRaspberry pi fotoaparato modulis 2„pasidaryk pats“ robotui iki aukščiausios klasės4k kameros modulispramoniniam matymui.
Kas yra gylio jutimas?
Gylio jutimas sukuria agylio žemėlapis– vaizdas, kuriame kiekvienas pikselis rodo atstumą iki objekto, o ne jo spalvą. Turėdamas gylio žemėlapį, mašina žino, kad žmogus yra už 1 metro, siena yra už 3 metrų, o grindys yra 0,5 metro žemiau. Tai leidžia išvengti susidūrimo, išmatuoti objektą ir suprasti sceną.
A gylio jutimo kameros modulissujungia standartąjutiklinis kameros modulis(spalva) su vienu ar daugiau papildomų jutiklių arba šviesos šaltinių atstumui apskaičiuoti.
Kaip veikia gylio jutimas: trys pagrindinės technologijos
| Technologijos | Kaip tai veikia | Geriausias |
|---|---|---|
| Stereo matymas | Dvi kameros, kaip akys. Suderina ypatybes tarp vaizdų, kad būtų nustatytas trikampio atstumas. | Bendra robotika, patalpose |
| Struktūrizuota šviesa | Projektuoja IR taškinį modelį; iškraipymas atskleidžia gylį. | Trumpas nuotolis, didelis tikslumas (veido atpažinimas) |
| Skrydžio laikas (ToF) | Matuoja IR šviesos grįžimo laiką. | Vidutinis diapazonas, greitas, lauko |
Daugelisintegruotas kameros modulisdizainuose naudojamas stereo matymas, nes jis yra pasyvus (be papildomo apšvietimo) ir veikia pagal standartącmos kameros modulis. Stereofonui reikia dviejų sinchronizuotų jutiklių ir daugiau apdorojimo galios.
Stereo gylio jutimas
Stereo gyliskameros modulisnaudoja du vienodusjutiklinis kameros modulisvienetų (paprastaicmos kameros modulispagrįstas). Po kalibravimo procesorius suranda atitinkamas kairiojo ir dešiniojo vaizdų savybes. Skirtumas (horizontalus poslinkis) rodo atstumą – didesnis poslinkis reiškia arčiau esantį objektą.
A Raspberry pi fotoaparato modulis 2galima naudoti stereo poroje – du moduliai viename Raspberry Pi. Oficiali Pi kamera naudoja acmos kameros modulis(„Sony IMX219“). Naudodami atvirojo kodo programinę įrangą (StereoPi), galite sukurti nebrangų gylio jutimo robotą.
Struktūrinis šviesos gylio jutimas
IR projektorius išmeta fiksuotą taško raštą ant scenos. Fotoaparatas (dažnai ausb kameros modulissu IR pralaidumo filtru) užfiksuoja raštą. Kai raštas pasiekia 3D paviršių, taškai pasislenka. Pamainos dydis suteikia atstumą. Labai tikslus 0,2–1,5 metro – naudojamas Kinect v1 ir telefono atrakinimo veidu.
Skrydžio laiko (ToF) gylio jutimas
A ToFgylio jutimo kameros modulisskleidžia trumpą IR šviesos impulsą ir matuoja grįžimo laiką. Šviesos greitis yra pastovus, todėl laikas suteikia atstumą. ToF yra greitas (iki 60 kadrų per sekundę) ir veikia lauke. Naudojamas autonominėse transporto priemonėse ir flagmanuose telefonuose. A4k kameros modulissu ToF gali sukurti didelės raiškos gylio žemėlapį kartu su 4K spalvomis.
Kodėl naudoti gylio jutimą?
Kliūčių vengimas robotams – naršykite be iškilimų.
Valdymas gestais – atpažinkite braukimus, griebimus 3D formatu.
Objekto matavimas – gaminių dydis ant konvejerio.
Papildyta realybė – teisingai išdėstykite virtualius objektus.
Skaičiuojantys žmonės – skaičiuokite praeivius be atpažįstamų veidų.
Gylio jutimas ir AI
Anai kameros modulisgali sujungti gylio duomenis su neuroniniu tinklu, kad klasifikuotų objektus pagal formą ir dydį. Pavyzdžiui, jis gali aptikti asmenį ir įvertinti ūgį bei atstumą – naudinga stebint minią arba atliekant autonominę patikrą. Gylis taip pat padeda AI ignoruoti plokščias nuotraukas (klastojimą) veido atpažinimo metu.
Gylio jutimo kameros modulio pasirinkimas
| Taikymas | Rekomenduojama technologija | Pavyzdys |
|---|---|---|
| Stalinių kompiuterių robotika (patalpoje) | Stereo | DuRaspberry pi fotoaparato modulis 2 |
| Mobilus robotas / dronas | ToF (greitas, lauke) | ToFintegruotas kameros modulis |
| Veido atpažinimas (trumpojo nuotolio) | Struktūrizuota šviesa | Struktūrizuota šviesausb kameros modulis |
| Sandėlio automatika | Stereo arba ToF | 4k kameros modulissu stereo |
| AR / VR ausinės | ToF | Miniatiūrinis ToFjutiklinis kameros modulis |
Gylio jutimas naudojant USB kameros modulį
Daugelis gylio kamerų prijungiamos prie kompiuterio per USB. Ausb kameros modulissu stereofoniniu arba ToF lengva sukurti prototipą – prijunkite ir naudokite SDK. „Intel RealSense“ yra vienas iš pavyzdžių. Kai kurieintegruotas kameros modulisgylio jutikliai jungiami per MIPI arba USB.
CMOS jutikliai su gylio jutikliu
Dauguma gylio modulių naudoja acmos kameros modulisRGB kanalui ir tam skirtam gylio jutikliui (dažnai taip pat CMOS). Stereofonams du vienodicmos kameros modulisnaudojami jutikliai. Tas pats jutiklis (pvz., Sony IMX219) gali tarnauti ir kaip kairiojo, ir kaip dešiniojo vaizdo imtuvai.
Nuoširdūs gylio jutimo kameros moduliai
Nuoširdžiai siūlome pagal užsakymąkameros modulisgylio jutimo sprendimai:
- Gylio jutimo kameros modulis– Stereo, struktūrinis šviestuvas arba ToF, pritaikytas jūsų poreikiams.
- Raspberry pi kameros modulis 2– Suderintos poros stereovizijai.
- Usb kameros modulis– „Plug-and-play“ gylio kameros su UVC ir SDK.
- Ai kameros modulis– Įmontuotas gyliu pagrįstas objektų aptikimas.
- Cmos kameros modulis– Aukštos kokybės stereofoninių porų jutikliai.
- 4k kameros modulis– Ultra-HD RGB + ToF gylis.
- Sensorinis kameros modulis– Pasirinktinis gylio jutiklio integravimas.
- Integruotas kameros modulis– Mažos galios, mažo gylio moduliai, skirti UAV ir nešiojamiesiems.
Santrauka
A gylio jutimo kameros modulisprideda atstumo informaciją prie spalvotų vaizdų, leisdama mašinoms suprasti 3D erdvę. Stereo matymas (nebrangus, pasyvus), struktūrizuota šviesa (trumpojo nuotolio, tiksli) ir skrydžio laikas (greitasis, lauko) yra pagrindinės technologijos. Paprastam robotikos projektui stereo porąRaspberry pi fotoaparato modulis 2yra prieinama kaina. Profesionaliam naudojimui, ausb kameros modulisarbaintegruotas kameros modulissu ToF užtikrina greitą ir patikimą gylį. Kartu su AI gylio jutimas leidžia atlikti matavimus, navigaciją ir sąveiką realiame pasaulyje.
Susisiekite su Nuoširdžia ir aptarkite savogylio jutimo kameros modulisreikalavimus.
