گہرائی کا احساس کرنے والے کیمرے: ان کی کتنی قسمیں ہیں اور وہ کس طرح کام کرتے ہیں؟

گہرائی کا احساس کرنے والے دوربین ماڈیولز اب مضمون شدہ نظامات، روبوٹکس، صنعتی خودکاری اور خود سوار گاڑیوں میں ایک کلیدی تکنالوجی بن چکے ہیں۔ وہ مشینوں کو دنیا کو تین بعدوں میں 'دیکھنا' ممکن بناتے ہیں، جیسا کہ ہم انسان کرتے ہیں۔ گہرائی کا احساس کرنے والی تکنالوجیاں، جن میں Time-of-Flight (ToF)، LiDAR اور structured light دوربین شامل ہیں، مشینوں کو مضبوط فضائی احساس فراہم کرتی ہیں، جو مختلف استعمالات میں زیادہ درجے کی انٹراکشن اور خودکاری کو ممکن بناتی ہیں۔ یہ تکنالوجیاں خود سوار گاڑیوں، روبوٹ نیویگیشن، صنعتی خودکاری اور اضافی واقعیت کی ترقی کو بڑھا رہی ہیں۔ اس مضمون میں ہم گہرائی کا احساس کرنے والے دوربین کس طرح کام کرتے ہیں، مختلف تکنالوجیوں کے اقسام اور ان کے حديث تکنالوجی میں متعدد استعمالات پر عمیق نظر دیکھیں گے۔ ہمارے پچھلے مضمونات میں ہم نے toF اور دیگر 3D نقشہ بنانے والے دوربین تشریح کیے ہیں ۔ مزید تفصیلات کے لئے ان پر رجوع کریں۔

گہرائی کا احساس کرنے والے دوربین کے مختلف اقسام اور ان کے بنیادی عملی اصول

ہر ایک گہرايی سینس کیمرو کے قسم کو سمجھنے سے پہلے، پہلے یہ سمجھ لیں کہ گہرايی سینس کیا ہے۔

گہرايی سینس کیا ہے؟

گہرايی سینس ایک طریقہ ہے جس کے ذریعے آپ ڈیوائس اور ایک اشیاء کے درمیان فاصلہ یا دو اشیاء کے درمیان فاصلہ پیمائی جاتا ہے۔ اس کو 3D گہرايی سینس کیمرو کے ذریعے پیمانا جا سکتا ہے، جو خودکار طور پر کسی بھی اشیاء کی موجودگی کو ڈیوائس کے قریب تشخیص دیتا ہے اور کسی بھی وقت اشیاء تک فاصلہ پیمائیتا ہے۔ یہ تکنالوجی وہ ڈیوائس مفید ہوتی ہے جو گہرايی سینس کیمروں کو یکجت کرتی ہے یا خودکار موبائل ایپلیکیشنز جو فاصلہ پیمائی کرتے ہوئے حقیقی وقت میں فیصلے لیتے ہیں۔

آج استعمال ہونے والی گہرايی سینس تکنالوجیوں میں سے، تین سب سے عام استعمال ہونے والی ہیں:
1. سٹرکچرڈ لاٹ
2. استیرو وژن
3. ٹائم آف فلاٹ
1. ڈائریکٹ ٹائم آف فلاٹ (dToF)
1. لائیڈار
2. انڈائریکٹ ٹائم آف فلاٹ (iToF)
چلیں اور ہر گہرايی سنسنگ ٹیکنالوجی کے مبادئ پر نزدیک تر جان لیں۔

اسٹرکچرڈ لائٹ

سٹرکچرڈ لاٹ کیمروں کا استعمال ایک معینہ روشنی کے الگو کو اندازہ لگانے کے لیے کرتا ہے، جیسے لازرس، ایلیڈی اس، وغیرہ (عام طور پر فارم میں خاندان)، ٹارگٹ آبجیکٹ پر پروجیکٹ کرتا ہے اور بازیابی شدہ الگو کی جھڑپ کو تحلیل کرتا ہے۔ اس ٹیکنالوجی کو کنٹرول شدہ روشنی کی حالت میں اس کی بلند صحت اور ثبات کے لیے عمدہ سمجھا جاتا ہے، لیکن اس کے عملی رینج کی محدودیت کی وجہ سے عام طور پر 3D اسکیننگ اور ماڈلنگ کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔

سٹیریو وژن

استریو وژن کیمروں کا کام انسانی دوطرفہ وژن کی طرح ہوتا ہے، دو کیمراوں کو ایک معینہ فاصلے پر تصاویر کپTURE کرنے کے لیے استعمال کرتے ہیں اور دونوں تصاویر میں ویژیوں کے نقاط کا پتہ لگانا اور مقایسہ کرنا سافٹویئر پروسس کے ذریعے گہرايی کی معلومات کی گنتی کرنے کے لیے کرتے ہیں۔ اس ٹیکنالوجی کو مختلف روشنی کی حالتوں میں واقعی وقت کے اطلاقات کے لیے مفید سمجھا جاتا ہے، جیسے صنعتی خودکاری اور اضافی واقعیت۔

ٹائم آف فلائٹ کیمر

ٹائم آف فلائٹ (ToF) کسی مخصوص فاصلے پر روشنی کو چلنا لگنے والے وقت کی بات کرتا ہے۔ ٹائم آف فلائٹ کیمرو اس اصول کو استعمال کرتے ہیں تاکہ کسی اشیاء تک فاصلہ انداز کرنے کے لئے نشر شدہ روشنی کو اشیاء کے سطح سے بازگشت کرنے میں لگنے والے وقت کا تعین کریں۔
ٹائم آف فلائٹ کیمرو کے تین اہم حصے ہوتے ہیں:

1. ToF سنسر اور سنسر ماڈیول
2. روشنی کا ذریعہ
3. Dept سنسر

Dept سنسر کی طرف سے فاصلہ تعین کرنے کے لئے استعمال ہونے والے طریقے کے ذریعے ToF دو قسموں میں تقسیم کیا جا سکتا ہے: مستقیم ٹائم آف فلائٹ (DToF) اور غیر مستقیم ٹائم آف فلائٹ (iToF)۔ چلو اب یہ دو قسموں کے درمیان فرق کو زیادہ نزدیک سے دیکھتے ہیں۔

مستقیم ٹائم آف فلائٹ (dToF)

مستقیم ٹائم آف فلائٹ (dToF) ٹیکنالوجی مستقیم فاصلہ انداز کرنے کے لئے انفراریڈ ليزر پالس نکال کر ان پالسوں کو ایmitter سے اشیاء تک اور واپس لوٹنے میں لگنے والے وقت کو پیمانہ کرتی ہے۔

dToF کیمرہ ماڈیوLS خصوصی روشنی سینسٹائیک پکسلز، جیسے single-photon avalanche diodes (SPADs)، استعمال کرتے ہیں تاکہ انفرادی روشنی کے طے کی دوبارہ منعکس شدہ روشنی میں فوری اضافے کو پتہ لگانے کے لئے۔ یہ وقت کے درمیان فاصلے کو محاسبہ کرنے کے لئے اجازت دیتا ہے۔ جب کسی نشانے سے روشنی کا طے دوبارہ منعکس ہوتا ہے تو SPAD فوری طور پر فوٹونز کے اضافے کو پتہ لگاتا ہے۔ یہ فوٹون پیک کو ٹریک کرنے اور وقت کو میپ کرنے کے درمیان فاصلے کو میپ کرنے کی اجازت دیتا ہے۔

dToF کیمرے عام طور پر کم رزولوشن ہوتے ہیں، لیکن ان کا چھوٹا سائز اور کم قیمت ان کو وہاں تکستیل کرنے کے لئے ایدل بناتا ہے جہاں کم رزولوشن اور ریل ٹائم کارکردگی کی ضرورت نہیں ہوتی ہے۔

LiDAR

چونکہ ہم دورانی کو میپ کرنے کے لئے infrared laser pulses کے استعمال کے بارے میں بات کر رہے ہیں، تو چلو LiDAR کیمرے کے بارے میں بات کرتے ہیں۔

LiDAR (Light Detection and Ranging) کیمرے laser transmitter کو scene کو ریکارڈ کرنے کے لئے raster light pattern پروجیکٹ کرنے اور اسے آگے اور پیچھے سکین کرنے کے لئے استعمال کرتے ہیں۔ دورانی کو میپ کرنے کے لئے camera sensor کو روشنی کے طے کو نشانے تک پہنچنے اور دوبارہ واپس منعکس ہونے میں لگنے والے وقت کو حساب کرنے سے معلوم کیا جاتا ہے۔

لائیڈر سینسرز معمولًا دو طول موجیں کا استعمال کرتے ہیں: 905 نانومیٹر اور 1550 نانومیٹر۔ کم طول موجوں والے لیزرس کو جوڑنے کیلئے بارش کے پانی کے ذریعے خاص طور پر کم صرف کیا جاتا ہے، اور وہ لمبے فاصلے کے پیمائش کے لئے بہتر مناسب ہیں۔ اس کے برعکس، لمبے طول موجوں والے انفرا ریڈ لیزر آنکھوں کے سافٹی کے لئے استعمال کیے جاسکتے ہیں، جیسے انسانوں کے گرد کام کرنے والے روبوٹس۔

غیر مستقیم وقت کا پرواز (iToF)

مستقیم وقت کے پرواز کے برعکس، غیر مستقیم وقت کے پرواز (iToF) کیمراس فاصلے کو پوری مشہد کو مستقل طور پر متواتر لیزر پالس کے ذریعے روشن کرتے ہوئے اور سینسر پکسلز میں فیزیکل شفت کو ریکارڈ کرتے ہوئے حساب لگاتی ہیں۔ iToF کیمراس پوری مشہد کے فاصلے کی معلومات کو ایک ساتھ حاصل کرنے میں قابل ہیں۔ dToF کے برعکس، iToF ہر روزmars پالس کے درمیان وقت کے انٹرویل کو مستقیم طور پر نہیں پیمانے کرتا۔

ایک iToF کیمرا کے ساتھ، مشہد کے تمام نقاط تک فاصلے کو صرف ایک چھوٹے سے شট سے تعین کیا جा سکتا ہے۔

عمق حس کرنے والے کیمراؤں کے عام شعبے

• خودکار وہیکل: عمق حس کرنے والے کیمرا خودکار وہیکلوں کو ضروری ماحولیاتی ادراک کی صلاحیتوں سے فراہم کرتے ہیں، انہیں راستہ منصوبہ بنا کر مشینوں کو پہچاننے اور روکنے کے لئے مدد دیتے ہیں۔
• حصانت اور نگرانی: عمق حس کرنے والے کیمرے حصانت کے شعبے میں چہرے کی تشخیص، جمعیت کی نگرانی اور دروازے پر داخلی کا تعقیب کرنے کے لئے استعمال ہوتے ہیں، حفاظت اور جواب دہی کی رفتار میں بہتری کرتے ہیں۔
• اضافی واقعیت (AR): عمق حس کرنے والی تکنالوجی اضافی واقعیت کے اپلی کیشنز میں استعمال ہوتی ہے تاکہ واقعی دنیا پر مجازی تصاویر کو مضبوط طور پر اوورلے کیا جاسکے، مصارف کو غمر کن تجربہ فراہم کرتی ہے۔

ساینو سین آپ کو صحیح عمق حس کرنے والا کیمرا فراہم کرتا ہے

ایک پختہ کیمرا ماڈیول ما نفریکچر کے طور پر، ساینو سین ڈیزائن کرनے، ترقی کرے اور oEM کیمرا ماڈیولز کے تخلیق کرنے کا وسیع تجربہ رکھتا ہے ہم کارکردگی پر مبنی گہرائی ToF کیمرہ ماڈیولز فراہم کرتے ہیں اور انھیں USB، GMSL، MIPI، وغیرہ جیسے انٹر فیسز سے مطابقت پذیر بناتے ہیں۔ اسی وقت، یہ عالمی شٹر اور نیلیم قسمت تصویری تجزیہ شامل ہونے والے پیشرفہ تصویری پروسیسنگ فنکشنز کو سپورٹ کرتا ہے۔

اگر آپ کی مدمبند وژن ایپلی کیشن گہرائی ToF سینسنگ کیمرہ ماڈیولز کے لئے سپورٹ کی ضرورت ہو تو، مکمل طور پر ہمارے ساتھ رابطہ کریں۔ مانت کرتے ہیں کہ ہماری ٹیم آپ کو خوشگوار حل فراہم کرے گی۔ آپ بھی ہمارے کیمرہ ماڈیولز کی پrouکٹ لسٹ دیکھ سکتے ہیں ہمارے کیمرہ ماڈیول پrouکٹ لسٹ دیکھیں کہ کیا کسی کیمرہ ماڈیول کے آپ کی ضرورت کو پورا کرنے کی صلاحیت ہے۔