세상은 3차원입니다. 그 진술은 너무나 명백해서 우리 대부분은 그것을 어떻게 인식하는지 결코 의문을 제기하지 않습니다. 그러나 사실 우리의 눈은 카메라처럼 평면적인 이미지를 포착합니다. 그리고 이 두 개의 평면 이미지로부터 3D 인식을 형성하는 마법이 일어나는 것은 우리의 두뇌에서만 발생합니다.
오늘날 우리는 제스처 제어 해석, 얼굴 인식 수행, 차량 자동 조종 등 디지털 시스템이 3D 세계와 상호작용하도록 점점 더 요구하고 있습니다. 이러한 작업을 수행하려면 깊이를 인식하는 능력 중 최소한 일부를 제공해야 합니다.
깊이 감지
디지털 이미징의 3D(깊이) 감지에 사용되는 두 가지 기본 접근 방식은 삼각 측량과 ToF(Time-of-Flight) 측정입니다. 때로는 이러한 기술이 결합되기도 합니다.
삼각측량은 기하학을 기반으로 합니다. 삼각 측량의 한 형태인 양안 시야는 인간의 3D(입체) 시야가 작동하는 방식입니다. 우리는 수평으로 분리된 두 눈을 가지고 있습니다. 이는 각 눈이 세상을 약간 다른 각도에서 본다는 것을 의미합니다. 이러한 원근의 차이는 시차를 생성합니다. 즉, 어느 눈으로 보고 있는지에 따라 배경에 대한 물체의 위치가 이동한다는 의미입니다. 그런 다음 우리의 두뇌는 이 시차 정보를 사용하여 시야에 있는 물체의 깊이(거리)를 감지하고 세계에 대한 단일하고 통합된 3D 인식을 생성합니다.
그러나 스테레오 비전은 조명 조건에 따라 달라질 수 있으며 뚜렷한 질감의 표면이 필요합니다. 이로 인해 안정적으로 구현하기가 어렵습니다. 대신, 컴퓨터 비전 시스템은 "구조화된 조명"에 의존하는 또 다른 형태의 삼각 측량을 사용합니다. 이것은 패턴(예: 일련의 선 또는 수많은 빛의 점)을 물체에 투영하고 이 패턴의 왜곡을 약간 다른 각도에서 분석하는 것을 위한 멋진 이름일 뿐입니다. 이는 실제 양안 시력을 재현하는 것보다 훨씬 적은 처리 능력을 사용하며 컴퓨터가 깊이 정보를 빠르게 계산하고 3D 장면을 재구성할 수 있게 해줍니다.
삼각 측량 깊이 감지의 한 형태에서는 구조화된 조명 패턴이 장면에 투사되며 이미징 시스템은 이 패턴의 왜곡을 분석하여 조명된 영역에 대한 깊이 정보를 도출합니다.
삼각측량 방법은 표면의 고해상도 매핑에 탁월합니다. 단거리에서 가장 잘 작동하므로 얼굴 인식과 같은 작업에 매우 유용합니다.
ToF(Time-of-Flight 이미징)는 두 가지 형태로 제공됩니다. "직접 비행 시간"(dToF)에서는 장면이 빛의 펄스로 조명되고 시스템은 반사된 빛 펄스가 돌아오는 데 걸리는 시간을 측정합니다. 빛의 속도가 알려져 있으므로 이 돌아오는 시간을 거리로 직접 변환할 수 있습니다. 이 계산이 이미지의 각 픽셀에 대해 독립적으로 수행되면 장면의 각 지점에서 깊이 값을 파생할 수 있습니다.
ToF의 두 번째 형태는 "간접 비행 시간"(iToF)입니다. 여기서 조명은 연속적인 변조 신호입니다. 시스템은 반환된 빛에서 이러한 변조의 위상 변화를 측정합니다. 이는 물체 거리를 계산하는 데 사용되는 데이터를 제공합니다.
ToF 기술은 더 넓은 영역과 거리를 빠르게 측정하는 능력에서 빛을 발합니다. 따라서 가상 현실 헤드셋을 사용한 방 검색이나 로봇 탐색을 위한 장애물 감지와 같은 작업에 이상적입니다.
직접 비행 시간 감지는 광 펄스의 왕복 이동 시간을 측정하고 시간 간격을 거리 측정값으로 변환합니다.
3D 감지 광원 요구사항
광원의 특성은 삼각측량 및 ToF 3D 감지 방법의 효율성과 정확성을 결정하는 데 매우 중요합니다. 각각의 응용 분야에는 고유한 조명 요구 사항이 있지만 특정 공통 요구 사항도 있습니다.
삼각 측량은 일관된 광원의 이점을 제공합니다. 이는 생성할 수 있는 패턴 측면에서 더 큰 유연성을 제공합니다. 또한 더 높은 해상도의 구조화된 패턴을 형성하고 더 먼 거리에서도 패턴 무결성을 유지할 수 있습니다.
삼각측량 광원은 또한 안정적인 빔 포인팅 특성을 가져야 합니다. 이러한 변동으로 인해 깊이 측정이 부정확해질 수 있습니다.
ToF 시스템에는 짧고 정확한 광 펄스(dToF) 또는 고주파수에서 변조할 수 있는 연속 출력(iToF)을 방출할 수 있는 광원이 필요합니다. 상승 및 하강 시간이 짧은 펄스 타이밍 및 변조 주파수의 정밀도는 정확한 거리 측정에 매우 중요합니다.
ToF 시스템, 특히 넓은 지역이나 장거리를 커버하기 위해 투광 조명을 사용하는 시스템은 일반적으로 삼각 측량 시스템보다 더 높은 출력 전력을 요구합니다. 이렇게 하면 반사광이 감지될 만큼 충분한 강도를 가지며 시스템이 높은 수준의 주변 조명에서도 제대로 작동할 수 있습니다.
출력 전력이 증가함에 따라 전력 효율(입력 전력에 대한 광 출력 전력의 비율)의 필요성이 더욱 중요해집니다. 효율성은 특히 휴대용(배터리로 작동되는) 장치와 관련이 있습니다.
더 나은 깊이 감지를 위한 레이저
다이오드 레이저는 다른 광원보다 이러한 요구 사항(삼각 측량 및 TOF 감지 모두)에 더 잘 부합합니다. 발광 다이오드(LED)는 쉽게 사용할 수 있고 상대적으로 비용이 저렴하기 때문에 과거 일부 3D 감지 용도로 사용되었습니다. 그러나 3D 감지 시스템 성능 및 효율성에 대한 요구가 증가함에 따라 LED는 실제로 이를 충족할 수 없습니다.
한 가지 이유는 다이오드 레이저가 좁은 스펙트럼 출력, 일관성 및 밝기의 고유한 조합을 제공한다는 것입니다. 이 모든 것이 정밀하고 고대비이며 안정적인 구조 조명 패턴을 생성하는 데 이상적으로 적합합니다.
또한 레이저의 좁은 스펙트럼 출력으로 인해 감지 시스템에서 주변광을 필터링하는 것이 훨씬 더 쉬워졌습니다. 이는 밝은 햇빛이나 기타 조명이 밝은 장면에서 모든 유형의 감지 시스템의 성능을 향상시킵니다.
다이오드 레이저의 밝기가 높을수록 반환되는 신호의 출력이 더욱 향상됩니다. 특히 TOF 애플리케이션의 경우 이는 셔터 시간 단축, 프레임 속도 향상, 반사도가 높지 않은 물체를 볼 수 있는 능력 향상, 그리고 밝은 조명 장면에서의 성능 향상으로 이어집니다. LED는 강도가 낮기 때문에 동일한 수준의 디테일과 깊이 해상도를 달성하는 데 어려움을 겪습니다.
또한 다이오드 레이저는 전력 소비 및 크기 측면에서 LED에 비해 상당한 이점을 자랑합니다. 소형 폼 팩터에서 강력한 신호를 방출하는 기능으로 인해 배터리로 작동되는 소형 장치에 이상적입니다.
마지막으로 다이오드 레이저는 LED보다 훨씬 빠른 속도로 전환되거나 변조될 수 있습니다. 이러한 빠른 변조를 통해 향상된 정확도를 제공할 수 있는 고급 ToF 기술이 가능해졌습니다.
3D 감지 분야에서 빛을 발하는 바카라 카지노
바카라 카지노는 3D 감지용 조명 광원 분야의 세계적인 선두업체입니다. 당사는 20억 개 이상의 장치를 출하했습니다! 당사의 포트폴리오에는 레이저, 광학 및 전체 조명 모듈이 포함됩니다.
우리의 출처는 다음과 같습니다수직 공동 표면 방출 레이저(VCSEL), VCSEL 배열및에지 방출 다이오드 레이저(EEL).
특히 VCSEL 어레이(일반적으로 940nm 출력)는 오늘날 3D 감지의 주요 광원이 되었습니다. 여기에는 몇 가지 이유가 있습니다. 하나는 빛이 EEL처럼 측면에서 나오는 것이 아니라 장치 상단에서 VCSEL에서 나온다는 것입니다. 이렇게 하면 다른 구성 요소와 함께 회로 기판에 통합하는 것이 더 쉬워집니다. 또한 VCSEL은 3D 감지에 사용되는 전력 수준에서 EEL보다 비용이 저렴합니다. 결과적으로 EEL은 일반적으로 우수한 성능을 가진 VCSEL을 아직 사용할 수 없는 더 긴 파장(>1200nm)에서만 사용됩니다. 이러한 긴 파장의 주요 장점은 밝은 햇빛에서 더 강력한 성능을 발휘하고(거의 모든 햇빛을 필터링할 수 있음) 눈의 안전성이 향상된다는 것(근적외선 파장에 비해 10배 더 높은 전력 수준 가능)입니다.
바카라 카지노는 6인치 GaAs 웨이퍼를 기반으로 하는 VCSEL 및 EEL 제조를 위한 성숙한 플랫폼을 보유하고 있습니다. 이를 통해 우리는 이 기술의 대량 리더가 될 수 있었고 뛰어난 안정성과 성능을 갖춘 장치를 지속적으로 제공할 수 있었습니다.
3D 감지용 광원은 일반적으로 다음 중 하나로 구성됩니다.투광 조명기또는패턴 프로젝터. 투광 조명기는 특정 각도에 걸쳐 균일한 조명 범위를 제공합니다. 이는 전체 시야에 걸쳐 균일한 광 분포가 측정 정확도의 핵심인 얼굴 인식 및 동작 감지와 같은 응용 분야에 사용됩니다.
패턴 프로젝터는 실제로 삼각 측량 및 ToF 시스템 모두에 사용됩니다. 조명 패턴과 ToF 측정을 결합하면 신호 대 잡음비가 향상되고 다중 경로로 인한 측정 오류가 줄어듭니다. 이는 빛이 센서에 도달하기 전에 두 개 이상의 표면에서 반사될 때 발생하는 부정확성입니다.
각 경우에 광학 장치는 응용 분야의 정확한 요구 사항을 충족하기 위해 레이저 출력을 형성하고 변환하는 데 사용됩니다. 투광 조명기 생산은 일반적으로 상대적으로 간단하고 저렴한 성형 플라스틱 렌즈를 사용하여 수행할 수 있습니다. 그러나 구조화된 광원에 대한 요구는 더욱 엄격합니다.
바카라 카지노는 다음을 통해 구조화된 조명 조명에 대한 요구 사항을 충족합니다.회절 광학 요소(DOE)그리고메타광학. 후자는 빛의 파장보다 작은 물리적 특징인 나노구조를 활용하여 전파 특성을 변경합니다. 여기에는 빔 모양, 발산 각도 및 강도 분포를 변경하는 것뿐만 아니라 빔을 분할하여 구조화된 조명 패턴을 만드는 것도 포함될 수 있습니다.
바카라 카지노 메타 광학의 가장 큰 장점 중 하나는 빔 시준 및 분할과 같은 여러 광학 기능을 하나의 소형 요소로 결합할 수 있다는 것입니다. 이렇게 하면 광학 시스템의 크기와 복잡성이 줄어들고 3D 감지 모듈의 전반적인 성능도 향상됩니다.
바카라 카지노의 또 다른 주요 차별화 요소는 전체 조명 모듈 솔루션을 엔지니어링하고 수직적으로 통합하는 능력입니다. 이러한 통합을 통해 광원, 광학 장치, 드라이버 IC 및 패키징이 모두 원활하게 함께 작동하도록 최적화되어 고객에게 가장 까다로운 애플리케이션에 대량 배포할 준비가 된 안정적이고 성능이 높으면서도 비용 효율적인 제품을 제공할 수 있습니다.
바카라 카지노는 투광 조명 및 도트 프로젝션 모듈을 제조합니다.
예를 들어, 당사의 3D 감지용 조명 모듈은 전자 기생(원치 않는 정전 용량, 인덕턴스 또는 저항)을 최소화하도록 설계되었습니다. 이는 고정밀 ToF 센서가 의존하는 나노초 펄스 폭과 나노초 미만의 상승/하강 시간을 제공하는 데 필수적입니다. 또한 우리는 장치의 무결성과 출력 전력을 모니터링하는 기능을 통합하여 눈 안전의 중요성을 강조하여 모든 상황에서 광 출력이 항상 설정된 안전 수준 내에서 유지되도록 보장합니다. 이는 소비자 기기에 필수적입니다.
이 모든 것을 종합하면 바카라 카지노는 우수한 구성 요소 그 이상을 제공합니다. 3D 감지 기술의 복잡성을 이해하고 장치 성능을 향상하고 사용자 안전을 보장하는 완전한 통합 솔루션을 제공할 수 있는 팀을 얻게 됩니다. 당사와 파트너십을 맺으면 당사의 우수성 유산과 지속적인 광자 혁신 개발을 신뢰할 수 있습니다.
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