Analisis Sistem Kamera Tunggal, Ganda, Tiga, dan Multikamera

Kamera monokuler, binokuler, trinokuler, dan multiokuler merupakan perangkat utama dalam bidang persepsi, masing-masing dengan karakteristik dan skenario yang dapat diterapkan. Berikut perbandingan terperinci untuk Anda:

Komposisi: Terdiri dari kombinasi lensa tunggal dan sensor gambar, dengan struktur paling sederhana dan biaya yang relatif rendah.

Prinsip: Memperkirakan jarak dan informasi lain berdasarkan ukuran, bentuk, dan tekstur gambar dua dimensi, dikombinasikan dengan pengetahuan sebelumnya atau model pembelajaran mesin. Namun, metode ini tidak memiliki metode pengukuran kedalaman secara langsung. Misalnya, dalam fotografi ponsel, kamera monokuler menangkap pemandangan, dan melalui algoritme, melakukan pengaburan latar belakang sederhana pada orang atau pemandangan yang difoto untuk mensimulasikan efek kedalaman bidang yang dangkal.

antage: Hemat biaya dan mudah diintegrasikan ke berbagai perangkat kecil, seperti kamera keamanan rumah dan kamera jam tangan anak-anak, memenuhi kebutuhan akuisisi gambar dasar. Keterbatasan: Akurasi persepsi kedalaman buruk, dan tidak dapat menilai jarak objek secara akurat di lingkungan yang kompleks, sehingga sulit untuk menangani tugas-tugas presisi tinggi. Misalnya, penghindaran rintangan yang tepat dalam mengemudi otonom tidak dapat bergantung pada kamera monokuler.

Komposisi: Terdiri dari dua kamera yang disusun pada jarak dasar tertentu, masing-masing dengan sistem optik dan pencitraannya sendiri, dan mewujudkan penglihatan stereo dengan menangkap gambar secara serempak.

Prinsip: Berdasarkan prinsip isolasi, ia menggunakan perbedaan antara dua kamera yang mengambil gambar pemandangan yang sama untuk menghitung informasi kedalaman objek, dan menggabungkan teknologi pengenalan gambar untuk menentukan target. Misalnya, dalam operasi pengambilan robot industri, kamera binokuler membantu robot menemukan posisi dan jarak komponen, sehingga memungkinkan pengambilan yang tepat.

Keunggulan: dibandingkan kamera monokuler, kemampuan persepsi kedalaman ditingkatkan secara signifikan, dan dapat membangun model pemandangan 3D yang relatif sederhana. Hemat biaya dan digunakan dalam bidang keamanan, robotika, dan bidang lainnya.

Keterbatasan: Peka terhadap perubahan pencahayaan, dan jarak dasar perlu diatur secara wajar; jika tidak, kesalahan pengukuran dapat terjadi dengan mudah. Di lingkungan dengan cahaya langsung yang kuat atau cahaya redup, keakuratan perhitungan kedalaman sangat terpengaruh.

Komposisi: terdiri dari tiga kamera yang disusun dalam tata letak tertentu, masing-masing dengan sistem optik dan sensor gambarnya sendiri, bersama dengan unit pemrosesan data dan antarmuka komunikasi.

Prinsip Mirip dengan kamera binokuler, kamera yang berbeda mengambil gambar dari berbagai sudut secara bersamaan, menggunakan informasi disparitas yang kaya untuk menghitung kedalaman dengan presisi tinggi, dan menggabungkan pengenalan gambar dengan atribut target yang komprehensif. Misalnya, dalam mengemudi secara otonom, kamera trinokuler menangkap kondisi jalan depan dari semua arah, secara akurat mengamati kategori kendaraan, pejalan kaki, dan rintangan.

Keunggulan: Persepsi kedalaman presisi tinggi, cakupan sudut lebar tanpa zona mati, dan kemampuan pengenalan target yang kuat membuatnya cocok untuk aplikasi kelas atas yang memerlukan akurasi tinggi dan pemahaman pemandangan.

Keterbatasan: Kalibrasi kamera rumit, volume pemrosesan data besar, serta ambang batas perangkat keras dan teknis tinggi, sehingga membatasi popularitasnya di beberapa bidang yang sensitif terhadap biaya.

Komposisi: Terdiri dari empat kamera atau lebih, memungkinkan desain tata letak yang fleksibel berdasarkan aplikasi yang berbeda, membentuk susunan visual yang kompleks.

Prinsip: Mengintegrasikan data gambar multi-sudut dan multi-lapis dari berbagai kamera, menggunakan algoritme canggih untuk menggali informasi visual yang mendalam, dan membangun model pemandangan 3D yang sangat halus untuk mencapai persepsi lingkungan dengan presisi tinggi dan keandalan tinggi. Misalnya, dalam pembuatan film realitas virtual profesional, kamera multi-mata disusun melingkar untuk menangkap gerakan dan ekspresi wajah aktor dari segala arah, sehingga karakter virtual memiliki ekspresi yang realistis.

Keunggulan: Persepsi lingkungan dan kemampuan detail yang unggul, mudah beradaptasi dengan pemandangan yang sangat rumit, dan dapat memberikan dukungan visual tingkat atas untuk aplikasi teknologi mutakhir seperti Metaverse dan sistem tak berawak yang cerdas.

Batasan: Sistem ini sangat kompleks, dengan biaya mahal Penelitian dan pengembangan dan biaya produksi, serta tekanan pemrosesan dan transmisi data yang sangat besar. Saat ini, teknologi ini terutama digunakan dalam bidang penelitian dan produksi film tingkat tinggi.

Secara keseluruhan, seiring bertambahnya jumlah mata kamera, kemampuan persepsi visual pun meningkat secara bertahap, tetapi demikian pula biaya dan kesulitan teknisnya. Saat membuat pilihan, penting untuk mempertimbangkan faktor-faktor seperti persyaratan aplikasi, anggaran, dan kelayakan teknis untuk memilih solusi visual yang paling tepat.