RGBD 카메라란 무엇입니까? RGBD 카메라가 일부 임베디드 비전 애플리게이션에서 선호되는 이유는 무엇입니까?최근 몇 년 동안 3D 비전 기술은 정확성, 범위, 저조도 성능 등이 크게 향상되었습니다. 그리고 많은 임베디드 비전 애플리게이션에서 깊이 센서에 대한 수요가 급증했습니다.깊이 카메라가 사용되는 가장 인기 있는 애플리게이션에서 중 일부는 자율 이동 로봇, 자동 안내 차량, 원격 환자 모니터링 및 사람 수 계산 시스템입니다. 우리 모두 깊이 카메라가 무엇 인지 이해하지만 RGB 깊이 카메라(또는 RGBD 카메라)의 개념은 많은 사람들에게 미스터리입니다. 이 블로그 기사에서는에서는 RGBD 카메라가 무엇인지, 가장 인기 있는 임베디드 비전 애플리케이션의 판도를 바꾸는 이유에 대해 알아보겠습니다.
RGB 카메라란 무엇입니까?
RGBD 카메라에 대해 알아보기 전에 먼저 RGB 카메라가 무엇인지 이해해야 합니다. 용어는 빛의 기본 컬러인 빨간색, 녹색, 파란색을 추가하여 우리가 인식하는 다양한 컬러을 생성하는 컬러 모델을 나타냅니다RGB 카메라는 빨간색, 녹색, 파란색 파장(RGB)의 빛을 캡처하여 사람과 사물의 컬러 이미지를 전달하는 데 사용됩니다. 이 카메라는 400~700nm 파장 범위의 가시광선을 사용합니다.
RGBD 카메라란?
RGBD 카메라는 깊이(D)와 컬러(RGB) 데이터를 모두 실시간으로 출력하는 일종의 깊이 카메라 입니다. 깊이 정보는 스테레오 센서나 ToF(Time of Flight) 센서와 같은 3차원 깊이 센서로 생성된 깊이 맵/이미지를 통해 검색할 수 있습니다 . RGBD 카메라는 RGB 데이터와 깊이 정보를 픽셀 간 병합하여 단일 프레임에 모두 전달할 수 있습니다. 예를 들어, e-con Systems의 비행 시간 기반 RGBD 카메라인 DepthVista는 단일 프레임에서 깊이와 RGB 데이터를 모두 제공하는 기능을 갖추고 있습니다.
그림 1 – Depth Vista: e-con Systems의 3D 비행 시간 RGBD 카메라
이것이 어떻게 더 잘 작동하는지 이해하기 위해 아래 그림에서 DepthVista의 이미지 및 깊이 데이터 스트리밍에 사용되는 샘플 애플리케이션을 확인하세요. 여기서 카메라는 깊이 프레임(640 x 480), IR 프레임(640 x 480) 및 RGB 프레임(640 x 480)을 30fps로 3D 뷰어와 함께 표시합니다.
그림 2 – e-con의 DepthVista에서 RGB 및 깊이 데이터를 스트리밍하는 샘플 애플리케이션
RGBD 카메라가 특정 임베디드 비전 애플리케이션에서 가장 선호되는 카메라 중 하나인 이유는 무엇입니까?
RGB 데이터를 3D 깊이 감지 카메라의 포인트 클라우드 또는 깊이 맵에 추가하면 패턴 인식 또는 감지를 위해 객체를 보다 효과적으로 정확하게 파악할 수 있습니다. 이는 장면에서 객체의 종류 및 특성을 식별하고 깊이를 측정해야 하는 애플리게이션에서 특히 유용합니다. 그리고 이 두 가지 유형의 데이터를 한 프레임에 전달할 수 있는 기능은 얼굴 인식 기반 안티스푸핑 시스템 및 사람 수를 세는 장치와 같은 애플리게이션에서 더욱 적합합니다. RGB 깊이 카메라가 더 많은 내장된 비전 애플리게이션에서 성능과 효과를 향상시키는 방법에 대해 자세히 알아보려면 아래에 제공된 두 가지 기사를 확인하는 것이 좋습니다:
ToF(Time of Flight)와 RGB 센서가 결합된 RGBD 카메라
ToF 기반 RGBD 카메라는 깊이 측정을 위해 ToF 3D 센서를 사용하고 컬러 정보 캡처를 위해 RGB 센서를 사용하는 가장 일반적인 유형의 RGBD 카메라 중 하나입니다. ToF 센서는 완전한 어둠 속에서도 빛의 총 비행 시간(빛의 속도 고려)을 기준으로 거리를 계산합니다.
ToF의 개념과 ToF 카메라 시스템 작동 방식에 대해 자세히 알아 보려면 ToF 센서란 무엇입니까? 문서를 참조하세요. Time-of-Flight 카메라의 주요 구성 요소는 무엇입니까? ToF(Time-of-Flight)가 다른 깊이 감지 기술과 어떻게 비교되는지 알아보려면 ToF(Time-of-Flight)를 다른 3D 깊이 매핑 기술과 비교하는 방법 문서를 읽어보세요.
다음 블록 다이어그램은 ToF + RGB 카메라의 구조를 보여줍니다.
e-con Systems의 비행 시간 기반 RGB 깊이 카메라
e-con Systems의 DepthVista는 3D 깊이 측정을 위한 CCD 센서와 RGB 데이터 캡처를 위한 Onsemi의 AR0234 컬러 글로벌 셔터 센서를 사용하는 RGB 깊이 카메라입니다. 이 RGBD 카메라는 고속 데이터 통신을 위해 850nm의 VCSEL을 사용하며 30fps에서 VGA(640X480) 스트리밍이 가능합니다. 2D RGB 영상는 3D 깊이 영상와 통합되어 컬러 포인트 클라우드(3차원 공간의 포인트 집합)를 생성합니다. 이후 평탄화, 시간적 필터, 에지 검출, 공간적 필터 등의 후처리 필터를 이용하여 3차원 깊이 데이터의 후처리를 수행할 수 있다. 모든 사후 처리 필터가 적용된 깊이 프레임은 다음 그림에 표시됩니다.
그림 4 – 일반 깊이 프레임과 모든 후처리 필터가 적용된 깊이 프레임 간의 비교
카메라의 기능, 이점 및 대상 애플리게이션에서 대해 자세히 알아보려면 DepthVista 제품 페이지를 방문하세요 . 아래 동영상을 시청하시면 제품에 대한 간략한 개요를 보실 수도 있습니다.
정확한 3D 깊이 영상 촬영을 위한 3D 비행 시간(ToF) 카메라
이 블로그를 통해 RGBD 카메라가 무엇이고 어떻게 작동하는지 잘 이해하셨기를 바랍니다. 올바른 카메라를 선택하여 카메라 지원 장치에 통합하는 데 도움이 필요한 경우 camera solutions@e-consystems.com 로 문의하십시오. 또한 e-con 시스템즈의 전체 카메라 포트폴리오를 보고 싶은 경우에는 카메라 셀렉터를 확인하십시오.
참조:
Prabu는 e-con Systems의 최고 기술 책임자이자 카메라 제품 책임자이며 임베디드 비전 분야에서 15년 이상의 풍부한 경험을 갖고 있습니다. 그는 USB 카메라, 임베디드 비전 카메라, 비전 알고리즘 및 FPGA에 대한 깊은 지식을 제공합니다. 그는 의료, 산업, 농업, 소매, 생체 인식 등 다양한 분야에 걸쳐 50개 이상의 카메라 솔루션을 구축했습니다. 그는 또한 장치 드라이버 개발 및 BSP 개발에 대한 전문 지식을 갖추고 있습니다. 현재 Prabu의 초점은 새로운 시대의 AI 기반 애플리케이션을 지원하는 스마트 카메라 솔루션을 구축하는 것입니다.