Wat is een ToF camera? De Time-of-flight sensor uitgelegd

  • door

Met smartphone verkoop stagneert in sommige markten, apparaat makers zijn begonnen met het opvoeren van hun innovatie-inspanningen met functies zoals meerdere camera-flitsers aan de achterkant, hole-punch selfie camera’s, en opvouwbare vormfactoren.

Time-of-flight (ToF) cameratechnologie is verschenen in vele vlaggenschip smartphones en zal blijven als 2020 gaat; we verwachten dat een te verschijnen in de iPhone 12. Maar wat is het?

Wat is een time-of-flight camera?

  • Zendt een infrarood lichtsignaal uit
  • Meet hoe lang het duurt om terug te keren
  • Hiermee bepaalt u diepte op basis van geëxtraheerde gegevens

Een ToF-camera maakt gebruik van infrarood licht (lasers onzichtbaar voor menselijke ogen) om diepte-informatie te bepalen – een beetje zoals hoe een vleermuis het omgeving detecteert. De sensor zendt een lichtsignaal uit, dat het onderwerp raakt en terugkeert naar de sensor. De tijd die nodig is om terug te stuiteren wordt vervolgens gemeten en biedt diepte-mapping mogelijkheden. Dit biedt een enorm voordeel ten opzichte van andere technologieën, omdat het nauwkeurig afstanden kan meten in een volledige scène met een enkele laserpuls.

Oppo R17 Pro

In vergelijking met andere “3D-diepte bereik scannen” technologieën beschikbaar, zoals een gestructureerde lichtcamera / projector systeem, ToF-technologie is relatief goedkoop. De sensoren kunnen tot 160fps bereiken, wat betekent dat ze ideaal zijn voor real-time toepassingen, zoals achtergrondonscherpte in on-the-fly video. Beter nog, ze gebruiken een kleine hoeveelheid rekenkracht. En zodra afstandsgegevens zijn verzameld, kunnen functies zoals objectdetectie eenvoudig worden geïmplementeerd met de juiste algoritmen.

Opmerking:ToF is een van de vele technieken die onder de beeldvorming van het bereik vallen. U het zien bedoeld als een bereik camera of zelfs een 3D-sensor.

Wat kan een time-of-flight camera doen?

  • Objectscanning, indoornavigatie, gebarenherkenning
  • Helpt ook bij 3D-beeldvorming en het verbeteren van AR-ervaringen
  • Theoretisch kan het achtergronden beter vervagen in ‘portretmodus’

Een ToF-camerasensor kan worden gebruikt om afstand en volume te meten, evenals voor objectscanning, indoor navigatie, obstakelvermijding, gebarenherkenning, objecttracking en reactieve hoogtemeters. Gegevens van de sensor kunnen ook helpen bij 3D-beeldvorming en het verbeteren van augmented reality (AR) ervaringen. In telefoons, ToF camera sensoren zullen waarschijnlijk worden gebruikt voor 3D-fotografie, AR, en in het bijzonder portret-modus.

Theoretisch kunnen ToF-camera’s fotoachtergronden in portretmodus beter vervagen. We zeggen “theoretisch” omdat het proces nog steeds software magie vereist, en uiteindelijk is het aan een bedrijf om te beslissen hoe het de gegevens toepast die de ToF-camera verzamelt.

ToF-camera’s kunnen ook helpen bij situaties met weinig licht – omdat de sensor infrarood licht gebruikt om “afstand tot onderwerp” op te pikken, kan het smartphones helpen zich zelfs in het donker te concentreren.

Zijn time-of-flight camera’s nieuw?

  • Microsoft gebruikte ToF-camera’s in tweede generatie Kinect
  • Lidar-sensoren maken gebruik van ToF-camera’s
  • Huawei’s Honor View 20 een van de eerste smartphones

ToF-technologie is niet erg nieuw, zoals verschillende bedrijven hebben geëxperimenteerd met het voor ten minste de afgelopen tien jaar. Microsoft gebruikte bijvoorbeeld ToF-camera’s in zijn tweede generatie Kinect-apparaten. Lidar, dat populair is in zelfrijdende auto’s, beschikt ook vaak over ToF-sensoren. Zelfs drone bedrijven hebben ze overgenomen – de Chouette drone in de video hierboven maakt gebruik van een TeraRanger ToF camera om wijngaarden te surveilleren.

Lg

Dus, terwijl ToF camera’s niet werden uitgevonden gisteren, ze zijn nog steeds cutting-edge en snel steeds efficiënter, betaalbaar, en toegankelijk.

Een van de eerste consumentensmartphones die de technologie gebruikte was de Huawei Honor View 20, die onlangs aan het einde van 2018 verscheen. Sindsdien zijn er veel meer vlaggenschipsmartphones gedebuteerd met ToF-sensoren.

Wie maakt time-of-flight camera sensoren?

Sony maakt de volgende generatie 3D-sensoren met ToF-technologie, en het Japanse bedrijf is zogenaamd opvoeren van de productie na het krijgen van belangstelling van Apple.