Журнал "Системы Безопасности" № 4‘2022

мать не только голосовые команды, как умные колонки, но и жестовые указания. Камеры Light Field И наконец, самый сложный и не широко известный метод построения глубины – камеры светового поля, или пленоптиче- ские камеры. Ключевое понятие для пле- ноптической съемки – это световое поле. При этом в каждой точке фиксируется не цвет пикселя, а двумерная матрица пиксе- лей, превращая двумерный кадр в четырех- мерный. На практике съемку четырехмерного кадра светового поля обеспечивает массив микро- линз, расположенный перед сенсором камеры. В итоге получаем кадр, в котором можно менять дистанцию фокусировки уже после того, как сделан сам кадр! Причем вся инфор- мация о массиве данных, характеризующих этот кадр, с разной фокусировкой и даже изменяемой диафрагмой, содержится в самом кадре. Первой в мире пленоптической кинокамерой стала Lytro Cinema, снимавшая видео в 755 Мпк (в RAW). Такие фантастические возможности востребованы не только в киноиндустрии и сту- дийном телевидении, но также актуальны в смартфонах и микроскопии (можно делать вычисляемые стереомикроснимки с большой глубиной резкости). Со стремительным развитием аппаратной про- изводительности становится возможным использование нейросетей для вычисления больших объемов графических данных. Реализация не заставила себя долго ждать: ком- пания Google уже несколько лет назад выпусти- ла серию смартфонов с пленоптическими сен- сорами. Снимок, сделанный таким смартфо- ном, показан на рис. 12. Хорошо видна изме- няемая глубина резкости на правом снимке – это заслуга пленоптической камеры. Пленоптика актуальна и для промышленных камер, особенно если нужно делать фото полу- прозрачных многоуровневых объектов. Область применения пленоптических систем может быть очень широкой, так как при этом любой кадр может быть повернут, сдвинут по вертикали или увеличен один относительно другого и отличаться по резкости. Какую камеру выбрать? В качестве итога приведем сравнительные результаты по характеристикам различных мето- дов и, как следствие, сферам их применения: 1. По разрешению лидирует глубина из стерео, но очень сильно зависит от сцены (максимальный результат дости- жим при достаточной "рельефности" объекта). 2. По точности лидары вне конкуренции. У пленоптики точность наихудшая. 3. По сложности обработки "непосредственно" получают глубину только ToF-камеры и лида- ры. Получение глубины у стерео и пленоптики требует большого аппаратного ресурса для вычислений. 4. По FPS лидируют ToF-камеры и стереокаме- ры, способные выдавать до 300 кадр/с. Лида- ры сильно отстают. 5. По результатам в условиях низкой освещен- ности проигрывают стерео и пленоптика. 6. При работе на улице лидары лучшие, а плохо работают ToF и камеры структурированного света. В заключение можно сказать, что стремительное развитие камер глубины и технологий, связанных с ними, обусловлено высокой потребностью в тех возможностях, которые они предоставляют. И сферы их применения достаточно широки. n Компания "Видау СБ", г. Москва, 2022 г. август – сентябрь 2022 www.secuteck.ru МАШИННОЕ ЗРЕНИЕ В И Д Е О Н А Б Л Ю Д Е Н И Е И В И Д Е О А Н А Л И Т И К А 82 Рис. 8. Принцип работы камеры структурированного света Рис. 9. Камеры структурированного света используются в смартфонах и планшетах Рис. 11. Пленоптическая кинокамера Рис. 12. Фото смартфона с пленоптической камерой Рис. 10. Световое поле в 4D-формате при отсутствии препятствий Ваше мнение и вопросы по статье направляйте на ss @groteck.ru