[Перевод] Задняя камера Intel RealSense 3D R200
Серия Intel RealSense 3D в ближайшее время пополнится новой моделью: задней камерой R200. Для 64-разрядных ОС Windows 10 и Windows 8.1 уже доступна бета-версия SDK R3 Intel RealSense (версия 5.0.3). Скорее всего, до конца этого года будет выпущен SDK для Android 5 версии.
Камера R200 размером около 102×9,5×3,8 мм появится в отдельных моделях планшетов и ноутбуков-трансформеров к сезону отпусков 2015 года. Периферийную версию камеры R200 размером 130×20 x 7 мм с возможностью подключения по USB3 можно будет заказать здесь.
R200 состоит из трех камер, снимающих в режиме RGB (цветное изображение), и стереоскопической ИК-камеры, которая обеспечивает глубину изображения. Благодаря лазерному проектору камера обладает функцией трехмерного сканирования, которое позволяет выполнять анализ сцены и обеспечивает новые возможности обработки фотографий. Диапазон камеры в помещении составляет приблизительно 0,5–3,5 м, а на улице — до 10 м. Примечание. Диапазон зависит от используемого модуля и освещения. Чтобы подробнее узнать о рабочих диапазонах при использовании различных алгоритмов для камер F200 и R200, ознакомьтесь с документацией в Интернете.
Камера R200, в отличие от фронтальной модели Intel® RealSense™ F200, направлена от пользователя и при помощи SDK RealSense позволяет решать следующие задачи.
- Получать трехмерные изображения различных объектов, изменять их, отправлять другим пользователям и распечатывать при помощи 3D-принтеров.
- Расширять возможности фотографии. Изменять с помощью 3D-фильтров освещение, фокусировку и фон (удалять или заменять части изображения).
- Добавлять виртуальные объекты в трехмерные изображения реального мира с помощью функции Scene Perception (анализ сцены). При этом камера R200 распознает поверхности, объекты и движения и создает сцены с учетом собственного положения.
Эти варианты использования определяются двумя функциональными областями камер R200.
- Отслеживание/определение местоположения. Оценка положения и ориентации камеры в реальном времени на основании глубины, цвета и данных гиростабилизатора.
- Трехмерное воссоздание объема и поверхностей. Цифровое трехмерное представление сцены, снятой камерой, в реальном времени.
Отдельные функции SDK Intel RealSense Windows для камеры F200 станут доступны в ближайшем будущем, так как SDK R3 для этой модели все еще находится на стадии бета-версии SDK для R200. В альфа-версии SDK R200 (выпуске R2 SDK для камеры F200) реализованы функции распознавания лиц и определения положения. Максимальное расстояние, при котором работает распознавание лиц составляет 2,5 м, определение положения — 1,5 м. В бета-версии R3 также доступно отслеживание BLOB-объектов и распознавание реперных точек на лицах с расстояния до 1 м. Для устройств Android будет выпущен отдельный SDK.
Версия SDK RealSense для Windows одинакова для камер F200 и R200. Она содержит документацию и образцы для обеих моделей, однако для работы с камерой R200 необходим отдельный пакет DCM и микропрограммного обеспечения. Это связано с тем, что камера R200 поддерживает DCM серии 2.x, а F200 — DCM серии 1.x.
Одним из главных преимуществ модели R200 является улучшенная функция сканирования и новый метод измерения глубины изображения. В модели R200 предусмотрены как стерео камеры, так и RGB камера. Поскольку камера в меньшей степени зависит от ИК-модуля, она подходит для съемок вне помещения. Изображения людей поступают от цветной камеры, а данные для алгоритмической обработки — от двух 3D-камер. Кроме того, если в системе предусмотрен гиростабилизатор, SDK может корректировать воздействие гравитации на объекты, которые добавляются к сцене.
Благодаря стереоскопической фотосъемке расчет 3D-параметров выполняется методом сдвига пикселей между двумя «разнесенными» камерами. Глубина измеряется при помощи триангуляции. Обратите внимание, что в данном случае учитываются параллельные плоскости, а не абсолютное расстояние до камеры. В SDK для этого предусмотрен специальный компонент. При инициализации важно правильно настроить камеру на линию горизонта, чтобы избежать ошибок в ориентации цели сканирования.
В модели R200 отслеживание камеры в трехмерном пространстве выполняется с шестью степенями свободы: тремя степенями при движениях вперед/назад/вверх/вниз/влево/вправо и тремя — при рыскании/тангаже/крене.
Чтобы полностью реализовать возможности трехмерного сканирования, учитывайте следующие рекомендации.
- Используйте поле зрения размером 2 м куб. и разрешением 5000 пикселей (640×480). Чтобы обеспечить корректное отслеживание, воспользуйтесь следующей таблицей.
| Мин. расстояние | Размер прямоугольного объекта |
|---|---|
| 30 см | 4,5 см x 3,5 см |
| 100 см | 16 см x 11 см |
| 180 см | 28 см x 21 см |
- Не заслоняйте объект более чем на 20%.
- Старайтесь не двигать объект съемки (изменять положение камеры можно).
- Устанавливайте кадровую скорость 30 или 60 кадров в секунду (см. таблицу ниже). Задавайте высокую кадровую скорость, чтобы снизить уровень междукадрового движения.
- Не используйте ровные поверхности без четкой структуры. За счет неравномерного светового изображения ИК-проектор добавляет текстуру к сцене, после чего применяет к полученным данным фильтры ИК-диапазона. Кроме того, к расчетам стереоскопической глубины добавляются данные от RGB-камеры.
- Не следует двигать камеру быстрыми движениями — помните, что при съемке со скоростью 60 кадров в секунду выполняется 18 млн расчетных операций в секунду.
- Подождите, пока камера выполнит инициализацию (см. левый нижний угол экрана). Настройте камеру на цель между зелеными линиями.
Цветная камера с постоянным фокусным расстоянием и соотношением сторон 16:3 позволяет снимать изображения RGBA (32 бит) с разрешением 1080p на скорости 60 кадров в секунду. Поле зрения RGB-камеры чуть больше, чем у двойных камер, но она не предназначена для отдельного использования.
Двойные камеры глубины имеют постоянное фокусное расстояние, соотношение сторон 4:3 и поле зрения 70×59 x 46 градусов.
ИК-модуль представляет собой лазер класса 1 с диапазоном 850 нм
Доступные разрешения:
60 кадров в секунду, глубина 320×240, цвет 640×480
60 кадров в секунду, глубина 480×360, цвет 320×240 или 640×480
30 кадров в секунду, глубина 320×240, цвет 640×480, 1280×720 или 1920×1080
30 кадров в секунду, глубина 480×360, цвет 320×240, 640×480, 1280×720 или 1920×1080
Интерфейс SDK RealSense позволяет проецировать глубину изображения на цвет и наоборот.
Уровень энергопотребления камеры R200: от 0 до 100 мВт в состоянии бездействия и от 1,0 до 1,6 Вт при работе (в зависимости от модулей). В ней предусмотрены функции энергосбережения, например работа с пакетами данных USB3.
Поддержка Unity для модели R200 заложена в SDK. Примечание. Поскольку Unity версии 4.x является 32-разрядной программой, а Unity 5.x — 64-разрядной, добавляйте в проект соответствующие библиотеки. Персональную (непрофессиональную) версию Unity можно использовать, когда в проект добавлены подписанные библиотеки.
Подробнее узнать о технологии Intel® RealSense можно на сайте Intel
