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用紅外、飛行時(shí)間成像增強(qiáng)機(jī)器人能力

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紅外、飛行時(shí)間成像增強(qiáng)機(jī)器人能力
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  成像對(duì)于許多機(jī)器人應(yīng)用至關(guān)重要,能讓機(jī)器人執(zhí)行基本任務(wù),躲避障礙物,進(jìn)行導(dǎo)航以及確?;景踩?顯然,提供成像的方式是采用低成本視頻攝像頭,或者再好點(diǎn),使用兩個(gè)攝像頭實(shí)現(xiàn)立體視野和深度感知。 但后者存在一些缺點(diǎn)。
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  使用雙攝像頭實(shí)現(xiàn)三維成像會(huì)增加功耗和空間需求,同時(shí)也會(huì)使外形尺寸和制造工藝變得復(fù)雜,并且增加成本。 由于三維成像是從基本“協(xié)助”單元到自主駕駛車輛應(yīng)用的主流,因此設(shè)計(jì)人員需要比簡(jiǎn)單添加更多攝像頭更好的替代方案。
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  為此,設(shè)計(jì)人員正在越來越多地使用替代方案,這些方案在封裝、成本、功耗、數(shù)據(jù)縮減和整體性能方面存在優(yōu)勢(shì)。 這些替代方案中就有飛行時(shí)間 (ToF) 成像系統(tǒng)(通常又稱為光探測(cè)和測(cè)距,或稱作 LIDAR)。 這些成像系統(tǒng)可采用紅外 (IR) 成像(通常稱為熱成像)作為輔助手段。
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  從 IR 談起
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  紅外電磁波的波長(zhǎng)比可見光譜紅端的電磁波更長(zhǎng);IR 波段的波長(zhǎng)通常被認(rèn)為在 700 nm (0.7 μm) 到 1 mm (1000 μm) 之間。 簡(jiǎn)單的說,這些波長(zhǎng)表示物體的熱輻射。 通過恰當(dāng)?shù)?IR 成像系統(tǒng),此 IR“熱圖”被轉(zhuǎn)換為可見光圖像,通常含有添加的偽色,以突出相對(duì)溫度(圖 1)。
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