2010/03/03

Câmaras 3D Time-of-Flight

Tenho que admitir que andava curioso para saber que tipo de tecnologia é que a Microsoft andava a utilizar no seu Project Natal.

Como funciona o Project Natal?

Pois bem... finalmente descobri, e tive a oportunidade de brincar um pouco com uma destas câmaras. Tratam-se de umas câmaras que utilizam a tecnologia "Time of Flight" para nos darem uma imagem em 3D.

À semelhança do que acontece com o SONAR que utiliza o som, e do LIDAR que utiliza a luz (um laser) para o mesmo efeito - medindo o espaço de tempo desde que um "impulso" é emitido até que seja reflectido e capturado por um receptor; estas câmaras ToF (Time of Flight) utilizam o mesmo princípio.
A única diferença é que, ao contrário desses sistemas, que tradicionalmente necessitam de partes móveis para fazer um varrimento de uma área, nestas câmaras, cada "pixel" tem um receptor independente que analisa a luz reflectida - tornando-a num LIDAR que permite reconhecer uma cena 3D em tempo real sem qualquer necessidade de varrimentos mecânicos.



Uma vez que os pixeis estão "afinados" para receber apenas a luz infra-vermelha modulada que é transmitida, estas câmaras não necessitam de (nem são afectadas por) qualquer fonte de luz adicional.
No entanto, para além da informação da distância 3D de cada pixel, retornam também uma imagem em tons de cinzento que representa a reflectividade da cena - que se aproxima bastante a uma imagem "a preto e branco" de uma câmara normal - e também uma imagem que reflecte a probabilidade de certeza de uma medida correcta (pode indicar que uma certa área ou objecto tenha uma grande certeza de leituras correctas, enquanto outros pontos (muito distantes, por exemplo) surjam como "indefinidos."

Câmara ToF da MESA Imaging

Isto faz com que o trantamento de informação visual 3D seja muito mais fácil e sem ter "nada a ver" com o tradicional processamento de imagem que vemos em sistemas estilo "Eye Toy" ou baseados em webcams comuns.



A única questão que se coloca é que estas câmaras Time-of-Flight custam muitos milhares de euros, e que - caso a Microsoft nos consiga oferecer uma câmara deste tipo a preços acessíveis (inferiores a 100 euros, como é esperado), então as possibilidades que se colocam serão sem dúvida... muitíssimo interessantes.
Basta ver todos os projectos que surgiram graças ao Wiimote da Nintendo - sendo que uma câmara ToF a este preço será algo ainda mais "bombástico"!


Sean G. x Project Natal from Matthew Pantoja on Vimeo.

7 comentários:

  1. ... o segredo é a alma do negócio... :)

    Foi numa apresentação feita por uma empresa do ramo da visão industrial na Universidade de Aveiro.
    (Se quiseres mais detalhes depois contacta-me por email.)

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  2. Excelente artigo! Obrigado por partilhares :)

    Agora sim, fiquei mais esclarecido sobre o "mistério" da tecnologia que suporta o Project Natal ;-)

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  3. @Bint8

    Era precisamente esse o objectivo. Achei que iria interessar a quem gosta de saber como estas coisas funcionam (o que aliás penso ser o caso da maioria das pessoas que por aqui passam diariamente. :)

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  4. carlos, eu precisava de mais detalhes visto, estar a fazer um projecto que poderá ser interessante conhecer essa tecnologia, e estou ca em aveiro e nunca ouvi falar disso bah :/

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  5. Estava ali o link errado para a Wikipedia.
    Mas, que precisavas saber mais? Falei da tecnologia de uma forma geral, a partir daqui seria andar a falar de modulações e fases e outras coisas que tais... :)

    E como disse, com os custos actuais destas câmaras, acho que a única hipótese de se começar a brincar com isto é quando a Microsoft mandar o Natal cá para fora.

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  6. @jonaspaulo

    Manda-me email directamente (está disponivel no meu perfil do blogger) e mando-te os dados. :)

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