Ссылка для цитирования : Гуков С. Ю., Тюрликов А. М. Оценка влияния интенсивности использования ToF-камер на результат построения карты глубины // Изв. вузов. Приборостроение. 2023. Т. 66, № 9. С. 731—740. DOI: 10.17586/0021-3454-2023-66-9-731-740.

Аннотация. Представлены результаты исследований по определению степени влияния интенсивности появления пользователей, одновременно использующих ToF-камеры, в области видимости на вероятность некорректного построения карты глубины. Процесс появления пользователей в области видимости описывается пространственным точечным пуассоновским распределенным процессом с интенсивностью . Приведены результаты моделирования с использованием камеры модели Intel RealSense D455. Проведены расчеты площади съемочной области, где ToF-камеры при мультикамерной съемке могут создавать взаимные помехи; также вычислена длительность сигнала и определена выдержка глубинной камеры. На основе полученных данных рассчитана вероятность некорректного построения карты глубины и построен график ее зависимости от интенсивности появления пользователей в области видимости. Приведены результаты эксперимента по определению зависимости количества помех от удаленности пересекающихся камер от объекта.

Ключевые слова: камера глубины, длительность сигнала, пуассоновский точечный процесс, карта глубины, область видимости, перекрытие сигналов, мультикамерная съемка, ToF-камера

Благодарность: работа выполнена при финансовой поддержке Российского научного фонда, проект № 22-19-00305 „Пространственно-временные стохастические модели беспроводных сетей с большим числом абонентов“.

Список литературы:

1. Gukov S. Y. Comparative analysis of ways to solve the interference problem tof-cameras // Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems: Conf. Proc. St. Petersburg, 2021.
2. Гуков С. Ю., Тюрликов А. М. Проблема формирования карты глубины с использованием задержки светового сигнала в условиях взаимных помех при мультикамерной съемке // Сб. докл. Междунар. науч. конф. „Обработка, передача и защита информации в компьютерных системах ‘21“. СПб: СПбГУАП, 2021.
3. Wermke F., Wübbenhorst T., Meffert B. Optical Synchronization of Multiple Time-of-Flight Cameras Implementing TDMA // IEEE Sensors, Rotterdam, Netherlands. 2020, P. 1—4. DOI: 10.1109/SENSORS47125.2020.9278667.
4. Wermke F., Wübbenhorst T., Meffert B. Interference Avoidance for Two Time-of-Flight Cameras Using Autonomous Optical Synchronization // 6th Intern. Conf. on Control, Automation and Robotics (ICCAR), Singapore, 2020. P. 586—595. DOI: 10.1109/ICCAR49639.2020.9107975.
5. Volak J., Koniar D., Jabloncik F., Hargas L., Janisova S. Interference artifacts suppression in systems with multiple depth cameras // 42nd Intern. Conf. on Telecommunications and Signal Processing (TSP). 2019.
6. Li L., Xiang S., Yang Y., Yu L. Multi-camera interference cancellation of time-of-flight (tof) cameras // IEEE Intern. Conf. on Image Processing (ICIP). 2015.
7. Wübbenhorst T., Wermke F., Meffert B. Synchronization of Multiple Time-of-Flight Cameras Using Photodiodes // IEEE Sensors, Rotterdam, Netherlands. 2020. P. 1—4. DOI: 10.1109/SENSORS47125.2020.9278774.
8. Wübbenhorst T. Frame-basierte optische synchronisation von time-of- flight (tof) sensoren: Master’s Thesis. Humboldt-Universität zu Berlin, 2019.
9. Wermke F., Meffert B. Interference Model of Two Time-Of-Flight Cameras // IEEE Sensors. 2019.
10. Gukov S. Y., Afanasieva A. V., Turlikov A. M. Analysis of approaches to remote user interface transfer // Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems: Conf. Proc. St. Petersburg, 2020.
11. Предтеченский В. М., Милинский А. И. Проектирование зданий с учетом организации движения людских потоков. М.: Стройиздат, 1979. 375 с.
12. YuJie Fang, Xia Wang, ZhiBin Sun, Kai Zhang, BingHua Su. Study of the depth accuracy and entropy characteristics of a ToF camera with coupled noise // Optics and Lasers in Engineering. 2020. Vol. 128.
13. Yuzhi Song, Chunqing Lu, Fenzhi Wu, Zhongxiang Cao, Xiao Liang. A method for evaluating 3D-TOF camera ranging performance // Sixth Symposium on Novel Optoelectronic Detection Technology and Application: Proc. of SPIE. 2019.
14. Conde M. H. A Material-Sensing Time-of-Flight Camera // IEEE Sensors Letters. 2020. Vol. 4, N 7. P. 1—4.
15. Bogatyrev V. A., Bogatyrev S. V., Bogatyrev A. V. Model and interaction efficiency of computer nodes based on transfer reservation at multipath routing // Wave Electronics and its Application in Information and Telecommunication Systems (WECONF 2019). 2019. P. 8840647.