Range imaging
ரேஞ்ச் இமேஜிங் என்பது ஒரு குறிப்பிட்ட புள்ளியில் இருந்து ஒரு காட்சியில் உள்ள புள்ளிகளுக்கான தூரத்தைக் காட்டும் 2D படத்தை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படும் நுட்பங்களின் தொகுப்புக்கான பெயர், இது பொதுவாக சில வகை சென்சார் சாதனத்துடன் தொடர்புடையது. இதன் விளைவாக வரும் ரேஞ்ச் இமேஜ் தூரத்திற்கு ஒத்த பிக்சல் மதிப்புகளைக் கொண்டுள்ளது. ரேஞ்ச் படத்தை உருவாக்கப் பயன்படுத்தப்படும் சென்சார் சரியாக அளவீடு செய்யப்பட்டால், பிக்சல் மதிப்புகள் மீட்டர்கள் போன்ற இயற்பியல் அலகுகளில் நேரடியாகக் கொடுக்கப்படலாம். ரேஞ்ச் கேமராக்களின் வகைகள் ரேஞ்ச் படத்தைத் தயாரிக்கப் பயன்படுத்தப்படும் சென்சார் சாதனம் சில நேரங்களில் ரேஞ்ச் கேமரா அல்லது டெப்த் கேமரா என்று குறிப்பிடப்படுகிறது. ரேஞ்ச் கேமராக்கள் பல்வேறு நுட்பங்களின்படி செயல்பட முடியும், அவற்றில் சில இங்கே வழங்கப்பட்டுள்ளன. ஸ்டீரியோ முக்கோணம் ஸ்டீரியோ முக்கோணம் என்பது ஸ்டீரியோ ஃபோட்டோகிராமெட்ரியின் பயன்பாடாகும், அங்கு பிக்சல்களின் ஆழத் தரவு ஸ்டீரியோ அல்லது பல கேமரா அமைப்பு முறையைப் பயன்படுத்தி பெறப்பட்ட தரவுகளிலிருந்து தீர்மானிக்கப்படுகிறது. இந்த வழியில் காட்சியில் உள்ள புள்ளிகளின் ஆழத்தை தீர்மானிக்க முடியும், எடுத்துக்காட்டாக, அவற்றின் மைய புள்ளிகளுக்கு இடையிலான கோட்டின் மைய புள்ளியில் இருந்து. ஒரு ஸ்டீரியோ கேமரா அமைப்பைப் பயன்படுத்தி ஆழ அளவீட்டு சிக்கலைத் தீர்க்க, முதலில் வெவ்வேறு படங்களில் தொடர்புடைய புள்ளிகளைக் கண்டறிவது அவசியம். இந்த வகை நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தும் போது கடிதப் பிரச்சினையைத் தீர்ப்பது முக்கிய சிக்கல்களில் ஒன்றாகும். உதாரணமாக, ஒரே மாதிரியான தீவிரம் அல்லது நிறமுள்ள பகுதிகளுக்குள் இருக்கும் பட புள்ளிகளுக்கான கடிதப் பிரச்சினையைத் தீர்ப்பது கடினம். இதன் விளைவாக, ஸ்டீரியோ முக்கோணத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட ரேஞ்ச் இமேஜிங் பொதுவாக பல கேமராக்களில் தெரியும் அனைத்து புள்ளிகளின் துணைக்குழுவிற்கு மட்டுமே நம்பகமான ஆழ மதிப்பீடுகளை உருவாக்க முடியும். இந்த நுட்பத்தின் நன்மை என்னவென்றால், அளவீடு அதிகமாகவோ அல்லது குறைவாகவோ செயலற்றது; காட்சி வெளிச்சத்தின் அடிப்படையில் இதற்கு சிறப்பு நிபந்தனைகள் தேவையில்லை. இங்கே குறிப்பிடப்பட்டுள்ள மற்ற நுட்பங்கள் கடிதப் பிரச்சினையைத் தீர்க்க வேண்டியதில்லை, மாறாக குறிப்பிட்ட காட்சி வெளிச்ச நிலைமைகளைப் பொறுத்தது. ஒளி முக்கோணத்தின் தாள் காட்சி ஒரு ஒளித் தாள் மூலம் ஒளிரும் என்றால் இது ஒளி மூலத்திலிருந்து பார்ப்பது போல் ஒரு பிரதிபலித்த கோட்டை உருவாக்குகிறது. தாளின் தளத்திலிருந்து எந்த இடத்திலிருந்தும் கோடு பொதுவாக ஒரு வளைவாகத் தோன்றும், இதன் சரியான வடிவம் பார்வையாளருக்கும் ஒளி மூலத்திற்கும் இடையிலான தூரம் மற்றும் ஒளி மூலத்திற்கும் பிரதிபலித்த புள்ளிகளுக்கும் இடையிலான தூரம் ஆகிய இரண்டையும் சார்ந்துள்ளது. ஒரு கேமராவைப் (பெரும்பாலும் உயர் தெளிவுத்திறன் கொண்ட கேமராவைப்) பயன்படுத்தி ஒளியின் பிரதிபலித்த தாளைப் பார்ப்பதன் மூலமும், கேமரா மற்றும் ஒளி மூலத்தின் நிலைகள் மற்றும் நோக்குநிலைகளை அறிந்து கொள்வதன் மூலமும், பிரதிபலித்த புள்ளிகளுக்கும் ஒளி மூலத்திற்கும் அல்லது கேமராவிற்கும் இடையிலான தூரத்தை தீர்மானிக்க முடியும். ஒளி மூலத்தை (மற்றும் பொதுவாக கேமராவையும்) அல்லது கேமராவுக்கு முன்னால் உள்ள காட்சியை நகர்த்துவதன் மூலம், காட்சியின் ஆழமான சுயவிவரங்களின் வரிசையை உருவாக்க முடியும். இவற்றை 2டி வரம்புப் படங்களாகக் குறிப்பிடலாம். கட்டமைக்கப்பட்ட ஒளி குறிப்பாக வடிவமைக்கப்பட்ட ஒளி வடிவம், கட்டமைக்கப்பட்ட ஒளி, ஆழம் ஆகியவற்றைக் கொண்டு காட்சியை ஒளிரச் செய்வதன் மூலம் பிரதிபலித்த ஒளியின் ஒரு படத்தை மட்டுமே பயன்படுத்தி தீர்மானிக்க முடியும். கட்டமைக்கப்பட்ட ஒளி கிடைமட்ட மற்றும் செங்குத்து கோடுகள், புள்ளிகள் அல்லது செக்கர் போர்டு வடிவங்களின் வடிவத்தில் இருக்கலாம். ஒரு ஒளி நிலை என்பது அடிப்படையில் ஒரு பொதுவான கட்டமைக்கப்பட்ட ஒளி வரம்பு இமேஜிங் சாதனமாகும், இது முதலில் பிரதிபலிப்பு பிடிப்பு வேலைக்காக உருவாக்கப்பட்டது. ஒரு ரேடார் போன்ற நிலையான டைம்-ஆஃப்-ஃப்ளைட் (டிஓஎஃப்) நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி ஆழத்தை அளவிட முடியும், இதில் ரேடார் படத்தைப் போன்ற ஒரு ரேஞ்ச் படம் தயாரிக்கப்படுகிறது, தவிர ஒரு ஆர்எஃப் துடிப்புக்கு பதிலாக ஒளி துடிப்பு பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது ஒரு லிடாரைப் போலல்லாமல், டிஓஎஃப் ஸ்கேனர்லெஸ் என்பதைத் தவிர, அதாவது, முழு காட்சியும் சுழலும் லேசர் கற்றை மூலம் பாயிண்ட்-பை-பாயிண்டிற்கு மாறாக, ஒற்றை ஒளி துடிப்புடன் பிடிக்கப்படுகிறது. டைம்-ஆஃப்-ஃப்ளைட் கேமராக்கள் ஒப்பீட்டளவில் புதிய சாதனங்களாகும், அவை ஒரு முழு காட்சியையும் ஒரு பிரத்யேக பட சென்சார் மூலம் மூன்று பரிமாணங்களில் பதிவு செய்கின்றன, எனவே நகரும் பாகங்கள் தேவையில்லை. வேகமான கேட்டிங் தீவிரமான சிசிடி கேமராவுடன் நேர விமான லேசர் ரேடார் துணை மில்லிமீட்டர் ஆழத் தெளிவுத்திறனை அடைகிறது. இந்த நுட்பத்தின் மூலம் ஒரு குறுகிய லேசர் துடிப்பு ஒரு காட்சியை ஒளிரச் செய்கிறது, மேலும் தீவிரமான சிசிடி கேமரா அதன் அதிவேக ஷட்டரை சில நூறு பிகோசெகண்டுகளுக்கு மட்டுமே திறக்கிறது. லேசர் துடிப்புக்கும் ஷட்டர் திறப்புக்கும் இடையில் அதிகரித்து வரும் தாமதத்துடன் சேகரிக்கப்பட்ட 2டி படத் தொடரிலிருந்து 3டி தகவல் கணக்கிடப்படுகிறது. இன்டர்ஃபெரோமெட்ரி ஒத்திசைவான ஒளியுடன் புள்ளிகளை ஒளிரச் செய்வதன் மூலமும், ஒளி மூலத்துடன் தொடர்புடைய பிரதிபலித்த ஒளியின் கட்ட மாற்றத்தை அளவிடுவதன் மூலமும் ஆழத்தை தீர்மானிக்க முடியும். உண்மையான வரம்புப் படம் என்பது பட ஆயத்தொகுதிகளின் அதிகமாகவோ அல்லது குறைவாகவோ தொடர்ச்சியான செயல்பாடு என்ற அனுமானத்தின் கீழ், கட்டம்-அவிழ்த்தல் எனப்படும் நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி சரியான ஆழத்தைப் பெறலாம். நிலப்பரப்பு எஸ். ஏ. ஆர் இன்டர்ஃபெரோமெட்ரியைப் பார்க்கவும். குறியிடப்பட்ட துளை ஆழத் தகவல் ஓரளவு அல்லது முற்றிலும் தீவிரத்துடன் ஊகிக்கப்படலாம், குறிப்பாக வடிவமைக்கப்பட்ட குறியிடப்பட்ட துளை வடிவத்துடன் கைப்பற்றப்பட்ட ஒரு படத்தின் தலைகீழ் சுழற்சி மூலம் துளைகளின் ஒரு குறிப்பிட்ட சிக்கலான ஏற்பாட்டுடன் உள்வரும் ஒளி அனுமதிக்கப்படுகிறது அல்லது தடுக்கப்படுகிறது. துளையின் சிக்கலான வடிவம் லென்ஸின் குவிய தளத்தில் இல்லாத காட்சியின் அந்த பகுதிகளுக்கு படத்தின் சீரான மங்கலை உருவாக்குகிறது. காட்சி முழுவதும் மங்கலின் அளவு, இது குவிய விமானத்திலிருந்து இடப்பெயர்வுடன் தொடர்புடையது, ஆழத்தை ஊகிக்க பயன்படுத்தப்படலாம். கைப்பற்றப்பட்ட படத்தில் உள்ள மங்கலின் அளவை (ஆழத் தகவலை டிகோட் செய்யத் தேவை) அடையாளம் காண, இரண்டு அணுகுமுறைகளைப் பயன்படுத்தலாம்ஃ 1) கைப்பற்றப்பட்ட படத்தை வெவ்வேறு மங்கல்களுடன் நீக்குதல், அல்லது 2) மங்கலின் வகையை அடையாளம் காணும் சில நேரியல் வடிப்பான்களைக் கற்றுக்கொள்வது. முதல் அணுகுமுறை சரியான கணித டிகோன்வொல்யூஷனைப் பயன்படுத்துகிறது, இது அறியப்பட்ட துளை வடிவமைப்பு வடிவத்தைக் கணக்கில் எடுத்துக்கொள்கிறது; இந்த டிகோன்வொல்யூஷன், பிடிப்பு மேற்பரப்பில் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஒளியின் மையத்திலிருந்து விழுவதன் மூலம் காட்சி எங்கு, எந்த அளவிற்கு சுருங்கிவிட்டது என்பதைக் கண்டறிந்து, செயல்முறையை மாற்றியமைக்க முடியும். இதனால் மங்கல் இல்லாத காட்சியை மங்கலின் அளவுடன் சேர்ந்து மீட்டெடுக்க முடியும். இரண்டாவது அணுகுமுறை, அதற்கு பதிலாக, மங்கல் இல்லாத படத்தின் மீட்டெடுப்பைத் தவிர்த்து மங்கலின் அளவைப் பிரித்தெடுக்கிறது, எனவே தலைகீழ் சுழற்சியைச் செய்யாமல். ஒரு முதன்மை கூறு பகுப்பாய்வு (பிசிஏ) அடிப்படையிலான நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி, இந்த முறை ஒவ்வொரு அளவிலான மங்கலையும் தனித்துவமாக அடையாளம் காணும் வடிகட்டிகளின் வங்கியை ஆஃப்லைனில் கற்றுக்கொள்கிறது; இந்த வடிப்பான்கள் பின்னர் கைப்பற்றப்பட்ட படத்திற்கு நேரடியாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இது ஒரு சாதாரண சுழற்சியாகும். இந்த அணுகுமுறையின் மிக முக்கியமான நன்மை என்னவென்றால், குறியிடப்பட்ட துளை முறை பற்றிய எந்த தகவலும் தேவையில்லை. அதன் செயல்திறன் காரணமாக, இந்த வழிமுறை நகரும் மற்றும் சிதைக்கக்கூடிய பொருட்களுடன் வீடியோ காட்சிகளுக்கும் நீட்டிக்கப்பட்டுள்ளது. ஒரு புள்ளியின் ஆழம் அதன் மங்கலான அளவிலிருந்து அனுமானிக்கப்படுவதால், காட்சியில் தொடர்புடைய புள்ளியில் இருந்து ஒளி துளையின் முழு மேற்பரப்பிலும் வந்து இந்த பரவலுக்கு ஏற்ப சிதைவதால் ஏற்படுகிறது, இது ஸ்டீரியோ முக்கோணத்தின் சிக்கலான வடிவமாகும். படத்தில் உள்ள ஒவ்வொரு புள்ளியும் துளையின் அகலம் முழுவதும் இடஞ்சார்ந்த மாதிரியாக திறம்பட உள்ளது. இந்த தொழில்நுட்பம் சமீபத்தில் ஐபோன் எக்ஸ் இல் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது. சாம்சங்கின் பல தொலைபேசிகளும் மைக்ரோசாப்டின் கணினிகளும் இந்த தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்த முயற்சித்தன, ஆனால் அவை 3D மேப்பிங்கைப் பயன்படுத்துவதில்லை. மேலும் காண்க 3டி ஸ்கேனர் ஆழம் வரைபடம் கைனெக்ட் லேசர் ரேஞ்ச்ஃபைண்டர் லிடார் லைட்-ஃபீல்ட் கேமரா (பிளெனோப்டிக் கேமரா) ஃபோட்டோகிராமெட்ரி டைம்-ஆஃப்-ஃப்ளைட் கேமரா லேசர் டைனமிக் ரேஞ்ச் இமேஜர் ஸ்ட்ரக்சர் ஃபார் மோஷன் இன்டென்ஸிஃபைட் சிசிடி கேமரா ஆப்டிகல் ஃப்ளோ நுட்பம் மேட்ரிக்ஸ் உரிமத்திற்காக உருவாக்கப்பட்டது மெய்நிகர் ஒளிப்பதிவை இயக்குவதற்கு கடிதப் பிரச்சினைக்கு ஒரு பயனுள்ள தீர்வை வழங்குகிறது. குறிப்புகள் கணினி பார்வை கேமராக்களில் பட சென்சார் தொழில்நுட்பம் 3D இமேஜிங்