Time-of-flight камера
Time-of-flight камера (англ. Time-of-flight camera (ToF camera)) — відеокамера, що формує так зване дальностне зображення. Такі відеокамери використовуються для формування двовимірного зображення, яке в якості пікселей містить відстань від екрану до конкретних точок спостереження[1].
Технології[ред. | ред. код]
Розрахунок глибини і відстані забезпечується за допомогою технології вимірювання "часу польоту" (ToF), що подібна до алгоритмів, які використовуються в радарах. Завдяки цьому формується дальностне зображення, яке схоже на зображення радіолокатора, за винятком того, що для його побудови задіяно світловий імпульс замість радіочастотної хвилі.
Радіочастотна модуляція світла[ред. | ред. код]
Випромінювачі ToF камер можуть бути реалізловані на основі світлодіодів або лазерів.
Для визначення дальності може використовуватися фазовий метод дальнометрії [2][3], який базується на радіочастотній модуляції випромінюваного світлового потоку і визначенні фазових розбіжностей між ним і світловими сигналами, відбитими від просторово розподілених об'єктів.
Імпульсна лазерна технологія[ред. | ред. код]
ToF-лазерна камера із ПЗЗ-камерою з високою чутливістю і з швидким стробуванням дозволяє оцінювати глибину із субміліметровою роздільною здатністю (точністю). За допомогою цієї техніки короткий лазерний імпульс освітлює сцену, а надчутлива ПЗЗ-камера відкриває свій швидкий затвор лише на кілька сотень пікосекунд. Тривимірна сцена обчислюється із послідовності двовимірних зображень, що реєструються при збільшенні затримки між імпульсом лазеру і відкриттям затвору.[4]
Застосування[ред. | ред. код]
Ідентифікація обличчя[ред. | ред. код]
Основний поштовх застосуванню ToF камер надав розвиток смартфонів. Одним з перших прикладів практичного використання стала реалізація на їх основі технології розпізнавання обличчя Face ID в смартфоні IPhone X[1] .
3D сканування[ред. | ред. код]
Поліпшення характеристик ToF камер смартфонів дозволяє розширити їх використання на сферу 3D-сканування об'єктів[1], наприклад, з метою їхнього подальшого 3D-друку, а також 3D-проектування інтер'єрів, військового екіпірування[5], підбору одягу, взуття тощо.
Доповнена реальність[ред. | ред. код]
ToF камери у смартфонах дозволяють підняти на новий рівень застосування технології доповненої реальності на основі прецизійної локалізації оточуючої 3D-сцени[1].
Див. також[ред. | ред. код]
Примітки[ред. | ред. код]
- ↑ а б в г Что такое ToF камера и зачем она нужна смартфону [1][недоступне посилання]
- ↑ Слюсар В.І., Зінченко А.О. Фазовий метод виміру відстані в MIMO-системах радіолокації та зв’язку. // VI-й науково-практичний семінар “Пріоритетні напрямки розвитку телекомунікаційних систем та мереж спеціального призначення” (20 жовтня 2011 р., доповіді та тези доповідей). – Київ: ВІТІ НТУУ "КПІ", 2011. - C. 180 [2] [Архівовано 17 липня 2019 у Wayback Machine.]
- ↑ Слюсар В.І., Зинченко А.О. Визначення відстаней в MIMO-системах зв’язку та радіолокації на основі фазових вимірів.// Сучасні інформаційні технології у сфері безпеки та оборони. НАОУ.- 2012. - № 2(14). – С. 26 - 30 [3] [Архівовано 17 липня 2019 у Wayback Machine.]
- ↑ High accuracy 3D laser radar [Архівовано 21 лютого 2015 у Wayback Machine.] Jens Busck and Henning Heiselberg, Danmarks Tekniske University, 2004
- ↑ Слюсар, В.І. (2017). Результати засідання Робочої групи НАТО з навантаження солдата (Embarked Soldier Working Group, ESWG) (PDF). Озброєння та військова техніка. -№2(14). – 2017. с. 90 – 93. Архів оригіналу (PDF) за 3 березня 2019. Процитовано 8 вересня 2019.
Джерела[ред. | ред. код]
- Hansard, Miles; Lee, Seungkyu; Choi, Ouk; Horaud, Radu (2012). Time-of-flight cameras: Principles, Methods and Applications (PDF). SpringerBriefs in Computer Science (PDF). doi:10.1007/978-1-4471-4658-2. ISBN 978-1-4471-4657-5. Архів оригіналу (PDF) за 19 червня 2021. Процитовано 3 січня 2021.
