DIE TECHNIKEN DES 3D-SENSING IM 세부정보
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22. 2024년 마이일관적인
Unsere Welt 모자 drei Dimensionen. Diese Aussage ist so offensichtlich, dass die meisten von uns nie darüber nachdenken, wie wir sie eigentlich wahrnehmen. Denn tatsächlich erfasst jedes unserer Augen nur ein 2D-Bild – genau wie eine Kamera. Unserem Gehirn findet die Magie statt에서, die aus diesen beiden flachen Bildern unsere dreiDimensione Wahrnehmung erschafft.
In der heutigen Zeit suchen Unternehmen zunehmend nach Möglichkeiten, digitale Systeme mit der 3D-Welt interagieren zu lassen – ob es darum geht, Gestenbefehle zuinterpretieren, Gesichter zu erkennen oder ein Fahrzeug im Autopilot 화렌 주 라센. Hierfür müssen wir ihnen aber die Möglichkeit verleihen, zumindest einen Teil unserer Fähigkeit zur Tiefenwahrnehmung zu replizieren.
Tiefensensorik
In der digitalen Bildverarbeitung gibt es zwei grundlegende Ansätze, um eine Wahrnehmung in drei Dimensionen (und somit von räumlicher Tiefe) zu ermöglichen: 삼각측량 및 비행 시간(ToF, zu Deutsch hier: "Lichtlaufzeit"). Manchmal werden diese Techniken sogar miteinander kombiniert.
다이 삼각 측량 basiert auf geometrischen Messungen. Eine bestimmte Art der Triangulation – das binokulare Sehen – entspricht dem, was das menschliche Gehirn durchführt, um eine Stereoskopische 3D-Sicht auf die Welt zu erhalten. Wir besitzen zwei Augen, die 수평 nebeneinander liegen. Das bedeutet, dass jedes Auge die Welt aus einem leicht anderen Winkel sieht. Die Differenz zwischen den beiden Perspektiven führt – je nachdem, mit welchem Auge man sieht – zu einer Parallaxe, also einem unterschiedlichen Standort von Objekten relativ zu ihrem Hintergrund. Unser Gehirn berechnet aus diesen Parallaxeninformationen dann die Tiefe der Objekte in unserem Sichtfeld(또한 unsere Distanz zu ihnen) und generiert so unsere kombinierte 3D-Wahrnehmung der Außenwelt.
Aber die Fähigkeit zum binokularen Sehen, auch als Stereosehen bezeichnet, kann von den herrschenden Lichtbedingungen abhängig sein und benötigt texturierte Oberflächen. Dadurch ist sie nur schwer praktikabel einsetzbar. 컴퓨터 비전 시스템에 대한 정보는 삼각 측량 양식과 관련하여 "strukturiertem Licht" 기반으로 작성되었습니다. Das ist einfach nur ein eindrucksvoller Name dafür, dass man ein Muster(wie eine Reihe von Linien oder mehrere Lichtpunkte) auf ein Objekt projiziert und dann die Verzerrung dieses Musters aus einem leicht anderen Blickwinkel 분석가. Hierfür ist weitaus weniger Rechenleistung notwendig als für eine Nachbildung des echten binokularen Sehens. Zudem kann ein Computer rasend schnell die Tiefeninformationen berechnen und eine 3D-Szene rekonstruieren.
Bei einer Form der Tiefenwahrnehmung durch Triangulation wird ein strukturiertes Lichtmuster auf die Szene projiziert, woraufhin ein Bildverarbeitungssystem die Verzerrung dieses Musters analyzet, um Tiefeninformationen für den beleuchteten Bereich zu erhalten.
삼각측량 방법 sind bei der hochauflösenden Kartierung von Oberflächen unübertroffen. Sie erzielen ihre besten Ergebnisse über kürzere Distanzen, wodurch sie sich Gut für Aufgaben wie Gesichtserkennung eignen.
Auch die Time-of-Flight-Bildverarbeitung(ToF) kann zwei verschiedene Formen annehmen. Bei der direkten Messung der Lichtlaufzeit("Direct Time-of-Flight" 또는 "dToF" bezeichnet이라고도 함) wird die Szene mit Lichtimpulsen beschossen und das System misst, wie viel Zeit bis zur Rückkehr dieser reflektierten Impulse verstreicht. Da wir die Lichtgeschwindigkeit kennen, können wir aus diesem Zeitwert direkt die Entfernungableiten. Wenn diese Berechnung für jedes Pixel in einem Bild unabhängig durchgeführt wird, kann für jeden Punkt in der Szene ein Tiefenwert abgeleitet werden.
Die zweite ToF-Technik verwendet indirekte Messungen der Lichtlaufzeit und nennt sich entsprechend "Indirect Time-of-Flight" oder kurz "iToF". Hierbei besteht die Beleuchtung aus einem kontinuierlichen, modulierten Signal. Das System은 zurückgekehrten Lichtstrahlen의 Phasenverschiebung dieser 변조를 무시합니다. Mithilfe dieser Daten kann daraufhin die Entfernung zu Objekten berechnet werden.
ToF-Techniken sind besonders Gut Darin, größere Bereiche und Entfernungen schnell zu vermessen. Dadurch eignen sie sich beispielsweise sehr Gut, um mit einem Virtual-Reality-Headset einen Raum zu scannen, oder auch für die Hinderniserkennung in der Roboternavigation.
Bei der Tiefenberechnung mittels dToF wird die Roundtrip-Laufzeit des Lichtimpulses gemessen und die Zeitintervalle werden in Distanzwerte umgerechnet.
3D 감지를 위한 Anforderungen an Lichtquellen
Für ein effektives und präzises 3D-Sensing sind sowohl bei der Triangulation aus aus auch mit der ToF-Technik die Eigenschaften der Lichtquelle von entscheidender Bedeutung. Jeder Einsatzzweck stellt zwar seine eigenen, einzigartigen Beleuchtungsanforderungen, es gibt jedoch auch einige Grundbedürfnisse, die überall gleich sind.
삼각측량 Profitiert von einer kohärenten Lichtquelle. Diese bietet mehr Flexibilität bei den einsetzbaren Mustern. Zudem ermöglicht sie die Bildung höheraufgelöster Strukturmuster und die Wahrung der Musterintegrität über längere Strecken.
Eine Lichtquelle für die Triangulation Muss zudem einen stable Strahlpunkt erzeugen können. Jegliche Schwankungen은 Strahlpunkts können die Eergebnisse der Tiefenmessung verfälschen을 죽입니다.
Eine Lichtquelle für ToF-Systeme muss entweder kurze, präzise Lichtimpulse ausstrahlen können(dToF), oder aber kontinuierliches Licht, das bei hohen Frequenzen moduliert werden kann(iToF). Die zeitliche Präzision der Impulse und die Modulationsfrequenz mit kurzen Anstiegs- und Abfallzeiten ist entscheidend für eine korrekte Entfernungsmessung.
Für ToF-Systeme – und darunter insbesondere für diejenigen, die mithilfe von Flood-Beleuchtung große Flächen oder Entfernungen abdecken – sind generell höhere Ausgangsleistungen nötig als für Triangulationssysteme. Dadurch wird sichergestellt, dass das zurückkommende Licht eine ausreichende Intensität hat, um erkannt zu werden, und dass das System auch bei starkem Umgebungslicht Gut funktioniert.
Mit höheren Ausgangsleistungen gewinnt auch die Energieeffizienz (das Verhältnis der optischen Ausgangsleistung zur elektrischen Eingangsleistung) an Bedeutung. Effizienz wird insbesondere für tragbare (batteriebetriebene) Systeme zum kritischen Faktor.
Tiefensensorik을 위한 레이저
Diodenlaser erfüllen diese Anforderungen (sowohl für die Triangulation als auch für ToF-Messungen) besser als jede andere Lichtquelle. In der Vergangenheit wurden für einige Anwendungen im Bereich des 3D-Sensing lichtemittierende Dioden(LED) eingesetzt, da sie einfach erhältlich und relativ kostengünstig sind. Aber bei den zunehmenden Forderungen nach höherer Leistung und Effizienz für 3D Sensing Systeme können LEDs nicht mehr mithalten.
Ein Grund dafür ist, dass Diodenlaser eine einzigartige Kombination aus engem Lichtspektrum, Kohärenz und Helligkeit bieten. Diese Kombination macht sie zur Idealen Lichtquelle für präzise, kontrastreiche und stable strukturierte Lichtmuster.
Durch das enge Lichtspektrum eines Lasers wird es zudem sehr viel leichter, Umgebungslicht im Messsystem herauszufiltern. 그래서 kann mit allen Arten von Sensoriksystemen auch in hellem Sonnenlicht oder anderen Gut beleuchteten Szenen eine höhere Leistung erzielt werden.
Außerdem wird durch die helleren Diodenlaser auch das Rücklaufsignal stärker. Insbesondere bei ToF-Anwendungen ermöglicht das kürzere Belichtungszeiten, höhere Bildraten und es steigert die Sichtbarkeit von Objekten, die nicht stark reflektieren, sowie eine bessere Leistung bei hellen Lichtverhältnissen. LEDs tun sich aufgrund ihrer niedrigeren Intensität schwer dabei,denselben Detailgrad und ebenso hohe Auflösungen zu erreichen.
Diodenlaser haben auch bei Stromverbrauch und Größe einen deutlichen Vorteil gegenüber LED. Da sie aber trotz ihrer geringen Größe ein starkes Signal aussenden können, eignen sie sich Ideal für kompakte,batteriebetriebene Geräte.
Und zuguter Letzt können Diodenlaser auch noch mit sehr viel höherer Geschwindigkeit ein- und ausgeschaltet oder moduliert werden als LED. Ihre schnelle Modulation ermöglicht fortschrittlichere ToF-Techniken, mit denen eine höhere Präzision erzielt werden kann.
바카라 카지노 glänzt beim 3D-Sensing
바카라 카지노 ist der Weltmarktführer für Lichtquellen auf dem Gebiet des 3D-Sening – mit mehr als 2 Milliarden verkauften Einheiten. Unser Produktportfolio reicht von Lasern über Optiken bis hin zu vollständigen Beleuchtungsmodulen.
Unser Angebot an Lichtquellen umfasst수직 공동 표면 방출 레이저(VCSEL), VCSEL-배열undkantenemittierende Diodenlaser(가장자리 방출 다이오드 레이저, EEL).
Insbesondere VCSEL-Arrays – üblicherweise mit der Ausgangswellenlänge 940nm – sind zur dominierenden Lichtquelle für modernes 3D-Sensing geworden. Hierfür gibt es mehrere Gründe. Erstens verlässt das Lichtsignal von VCSELs das Gerät an der Oberseite statt an der Seite wie bei einem EEL. Dadurch lassen sie sich leichter auf einem Schaltkreis mit anderen Kompontenen integrieren. 3D 감지 기능을 통해 VCSELs 및 EELs를 감지할 수 있습니다. 따라서 EELs typischerweise nur für längere Wellenlängen(>1.200nm) eingesetzt, für die noch keine leistungsfähigen VCSELs verfügbar sind. Der zentrale Vorteil dieser längeren Wellenlängen ist, dass sie in hellem Sonnenlicht stablee Ergebnisse erzielen (denn beinahe alles Sonnenlicht kann ausgefiltert werden) und eine höhere Augensicherheit bieten (im Vergleich zu Wellenlängen im Nahinfrarotbereich sind) 10-fach höhere Leistungsniveaus möglich).
바카라 카지노 verfügt über eine ausgereifte Plattform für die Produktion von VCSELs und EELs auf 6-Zoll-GaAs-Wafern. Das hat es uns ermöglicht, zum umsatzstärksten Anbieter in dieser Technologie aufzusteigen und kontinuierliche Geräte mit herausragender Zuverlässigkeit und Leistung bereitzustellen.
Lichtquellen für 3D-Sensing werden in der Regel entweder alsFlood-Strahler다른 사람Musterprojektorenkonfiguriert. Flood-Strahler bieten eine Homogene Lichtabdeckung in einem bestimmten Winkelbereich. Sie werden für Anwendungen wie Gesichts- und Gestenerkennung eingesetzt, bei denen eine gleichmäßige Lichtverteilung über das gesamte Blickfeld wichtig für korrekte Messungen ist.
Musterprojektoren kommen gleichermaßen mit Triangulations- 및 ToF-Systemen zum Einsatz. Die Kombination von Lichtmustern mit ToF-Messungen steigert das Signal-Rausch-Verhältnis und reduziert Messfehler durch Multipfad-Verlaufswege. Dabei handelt es sich um Ungenauigkeiten, die entstehen, wenn der Lichtstrahl von mehr als einer Oberfläche reflektiert wird, bevor er den Sensor erreicht.
Jedem Fall werden Optiken eingesetzt, um das Laserlicht zu formen und an die exakten Anforderungen der Anwendung anzupassen. Für die Herstellung eines Flood-Strahlers können für gewöhnlich relativ einfache, kostengünstige geformte Kunststofflinsen verwendet werden. Aber strukturierte Lichtquellen haben höhere Ansprüche.
바카라 카지노 erfüllt den Bedarf nach einer strukturierten Beleuchtung mitdiffraktiven optischen Elementen(DOE)und메타-옵티켄. Letztere werden aus Nanostrukturen –physchen Bestandteilen, die kleiner sind als die Wellenlänge des Lichts – gefertigt, um ihre Ausbreitungseigenschaften zu verändern. Beispielsweise können die Form, der Divergenzwinkel und die Intensitätsverteilung des Lichtstrahls verändert oder der Strahl selbst zerteilt werden, um strukturierte Lichtmuster zu erzeugen.
Ein großer Vorteil der Meta-Optiken von 바카라 카지노 ist, dass mit ihnen mehrere optische Funktionen wie Strahlkollimation und -aufspaltung in einem einzigen kompakten Element kombiniert werden können. 그래서 lassen sich die Größe und Komplexität des optischen Systems reduzieren은 3D-Sensing-Moduls zugutekommt Leistung des auch der였습니다.
Ein weiteres Alleinstellungsmerkmal von 바카라 카지노 ist unsere Fähigkeit, eine vollständige Beleuchtungsmodul-Lösung zu entwickeln und vertikal zu integrieren. Mit dieser Integration gewährleisten wir, dass die Lichtquelle, Optiken, der Treiber-IC und die Verpackung alle für ein nahtlos funktionierendes Gesamtpaket optimiert werden. So können wir unseren Kunden zuverlässige, hochleistungsfähige und dennoch kostengünstige Produkte anbieten, die für den Masseneinsatz in anspruchsvollsten Anwendungen bereit sind.
일관적인 생산자 Flood-Beleuchtungsmodule 및 Punktprojektionsmodule.
Beispielsweise werden unsere Beleuchtungsmodule für 3D-Sensing dafür konzipiert, elektrische Parasiten(unerwünschte Kapazität, Induktivität oder Widerstände) zu minimieren. Nur so können wir zuverlässig den Lichtimpuls im Nanosekundenbereich und die noch kleineren Anstiegs-/Abfallzeiten steuern, auf die hochpräzise ToF-Sensoren angewiesen sind. Außerdem betonen wir die Bedeutung der Augensicherheit und Implementieren Funktionen, die Geräteintegrität und Ausgangsleistung überwachen und sicherstellen, dass das Laserlicht jederzeit und unter allen Umständen innerhalb vordefinierter, sicherer Bereiche bleibt. Dies ist für Verbraucherprodukte eine unerlässliche Voraussetzung.
Am Ende des Tages bietet 바카라 카지노 mehr an als nur überlegene Kompontenen: Sie erhalten ein Team, das mit den technologischen Feinheiten des 3D-Sensing vertraut ist und Ihnen eine vollständige, integrierte Lösung mit höherer Geräteleistung und Gewährleistung der Anwendersicherheit bereitstellen kann. Wenn Sie sich für eine Partnerschaft mit uns entscheiden, können Sie sich auf unsere herausragenden Leistungen und unsere kontinuierliche Entwicklung von photonischen Innovationen verlassen.
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