تجزیه و تحلیل سیستم های تک، دوگانه، سه گانه و چند دوربینی

دوربین های تک چشمی، دوچشمی، سه چشمی و چندچشمی دستگاه های کلیدی در زمینه ادراک هستند که هر کدام ویژگی ها و سناریوهای قابل اجرا خود را دارند. در اینجا یک مقایسه دقیق برای شما آورده شده است:

ترکیب: از یک ترکیب لنز و حسگر تصویر، با ساده ترین ساختار و هزینه نسبتا کم تشکیل شده است.

اصل: فاصله و سایر اطلاعات را بر اساس اندازه، شکل و بافت در یک تصویر دو بعدی، همراه با دانش قبلی یا مدل‌های یادگیری ماشین تخمین می‌زند. با این حال، فاقد روش های اندازه گیری عمق مستقیم است. به عنوان مثال، در عکاسی با تلفن همراه، دوربین تک چشمی صحنه را می گیرد و از طریق الگوریتم ها، محو کردن پس زمینه ساده را بر روی فرد یا مناظر عکاس انجام می دهد تا جلوه عمق میدان کم را شبیه سازی کند.

antage: مقرون به صرفه است و ادغام آن در دستگاه‌های کوچک مختلف، مانند دوربین‌های امنیتی خانگی و دوربین‌های ساعت کودکان، مقرون‌به‌صرفه و آسان است، نیازهای اولیه ثبت تصویر را برآورده می‌کند. در محیط های پیچیده، انجام وظایف با دقت بالا را دشوار می کند. به عنوان مثال، اجتناب دقیق از موانع در رانندگی خودران نمی تواند به یک دوربین تک چشمی متکی باشد.

ترکیب: از دو دوربین تشکیل شده است که در فواصل پایه مشخصی چیده شده اند، هر کدام دارای سیستم اپتیکال و تصویربرداری خاص خود هستند و با گرفتن همزمان تصاویر، دید استریو را درک می کنند.

اصل: بر اساس اصل ترکیب بندی، از اختلاف بین دو دوربین که از یک صحنه عکس می گیرند برای محاسبه اطلاعات عمق جسم استفاده می کند و فناوری تشخیص تصویر را برای تعیین هدف ترکیب می کند. به عنوان مثال، در عملیات چیدن ربات های صنعتی، یک دوربین دوچشمی به ربات کمک می کند موقعیت و فاصله قطعات را تعیین کند و امکان برداشت دقیق را فراهم می کند.

مزیت: برای یک دوربین تک چشمی، توانایی درک عمق به طور قابل توجهی بهبود یافته است و می تواند یک مدل صحنه سه بعدی نسبتاً ساده بسازد. مقرون به صرفه است و در امنیت، رباتیک و سایر زمینه ها استفاده می شود.

محدودیت: به تغییرات نور حساس است و فاصله خط پایه باید به طور معقولی تنظیم شود. در غیر این صورت خطاهای اندازه گیری به راحتی ممکن است رخ دهد. در محیط هایی با نور مستقیم قوی یا نور کم، دقت محاسبات عمق به شدت تحت تاثیر قرار می گیرد.

ترکیب: شامل سه دوربین است که در یک چیدمان خاص چیده شده اند، هر کدام دارای سیستم نوری و حسگر تصویر مخصوص به خود، به همراه یک واحد پردازش داده و رابط ارتباطی.

اصل مشابه دوربین های دوچشمی، دوربین های مختلف به طور همزمان از چندین زاویه عکس می گیرند، با استفاده از اطلاعات نابرابری غنی برای محاسبه عمق با دقت بالا، و ترکیب تشخیص تصویر با ویژگی های جامع هدف. به عنوان مثال، در رانندگی خودران، یک دوربین سه چشمی شرایط جاده جلو را از همه جهات ثبت می کند و به طور دقیق دسته بندی وسایل نقلیه، عابران پیاده و موانع را درک می کند.

مزیت: درک عمق با دقت بالا، پوشش زاویه باز بدون مناطق مرده، و قابلیت‌های قوی تشخیص هدف، برای برنامه‌های پیشرفته که به دقت و درک صحنه بالا نیاز دارند، مناسب است.

محدودیت: کالیبراسیون دوربین پیچیده است، حجم پردازش داده ها زیاد است، و آستانه سخت افزاری و فنی بالا است، که محبوبیت آن را در برخی زمینه های حساس به هزینه محدود می کند.

ترکیب: شامل چهار یا چند دوربین است که امکان طراحی چیدمان انعطاف پذیر بر اساس کاربردهای مختلف را فراهم می کند و یک آرایه بصری پیچیده را تشکیل می دهد.

اصل: داده‌های تصویر چند لایه و چند لایه را از دوربین‌های مختلف ادغام می‌کند، از الگوریتم‌های پیشرفته برای استخراج اطلاعات بصری عمیق استفاده می‌کند، و مدل‌های صحنه بسیار ظریف سه‌بعدی را برای دستیابی به درک محیطی با دقت و قابلیت اطمینان بالا می‌سازد. به عنوان مثال، در فیلمبرداری حرفه ای واقعیت مجازی، دوربین های چند چشمی به صورت دایره ای چیده می شوند تا حرکات و حالات چهره بازیگر را از همه جهت به تصویر بکشند و به شخصیت مجازی بیانی واقعی می بخشند.

مزایا: درک محیطی برتر و قابلیت‌های جزئیات، قابل انطباق با صحنه‌های بسیار پیچیده، و می‌تواند پشتیبانی بصری سطح بالایی را برای کاربردهای فناوری پیشرفته مانند Metaverse و سیستم‌های بدون سرنشین هوشمند فراهم کند.

محدودیت: سیستم بسیار پیچیده و گران است تحقیق و توسعه و هزینه های تولید، و پردازش و فشار انتقال داده های عظیم. در حال حاضر، عمدتاً در زمینه های تحقیقاتی و تولید فیلم پیشرفته استفاده می شود.

به طور کلی، با افزایش تعداد چشم های دوربین، قابلیت های ادراک بصری به تدریج افزایش می یابد، اما هزینه ها و مشکلات فنی نیز افزایش می یابد. هنگام انتخاب، لازم است عواملی مانند الزامات برنامه، بودجه و امکان فنی برای انتخاب مناسب ترین راه حل بصری در نظر گرفته شود.