Wo sind die Vorteile bei Structured Light?
Taubert: Die Anwendungen, die Intel für beide Kameratypen definiert hat, sind andere als bei den genannten Lösungen. Bei diesem Verfahren möchten wir Gesten erfassen. Für diesen Zweck funktioniert die vom User abgewandte R200-Kamera im Indoor-Bereich bis zu 4m, im Outdoor-Bereich kann der Abstand sogar noch größer sein. Bei der F200-Front-Facing-Kamera nutzen wir ein Coded-Light-Verfahren. Dieses ist zwar genauer, verbraucht jedoch bei der Berechnung der Tiefe bei diesen Reichweiten auch mehr Strom. Ein Einsatz in den geplanten Geräteklassen wäre daher für die Nutzung weniger sinnvoll. Anwender sitzen meist unmittelbar vor ihren mobilen Endgeräten. Für die Tiefenberechnung bei Gestensteuerung oder Gesichtserkennung ist eine Entfernung von 20 bis 120cm nötig. Die F200 deckt diesen Bereich ab und ist daher vollkommen ausreichend.
Was sind die Vorteile beim Multistereo-Verfahren?
Ferrano: Es gibt nur wenige Einschränkungen, weil wir verschiedene Basisgrößen mit verschiedenen Genauigkeiten wählen können. Wir konzentrieren uns derzeit auf die Aufgaben Greifen, Positionieren sowie Finden von Objekten. Dabei haben wir eine Basisgröße von 80mm und können damit Genauigkeiten unter 10mm +/-4mm erreichen. Dies bei einen Abstand zwischen 30 und 250cm, ohne etwas am System umstellen zu müssen. Die Kalibrierung des Systems wird ein einziges Mal gemacht und kalibriert sich danach immer wieder selber nach. Die Grenzen ergeben sich durch den Bereich, in dem wir den Laser projizieren können. Derzeit sind dies ca. 3m.
Wie sieht es bei ToF mit Reichweiten und Genauigkeiten aus?
Hranitzky: Wir sind auch für Kunden interessant, die Messgerätebau machen. Meistens liefern wir den Kunden zu Beginn Evaluierungskits, die eine Grundkalibrierung haben, sodass der Kunde sich orientieren kann, wie genau das System misst. Bei einer ToF-Kamera hat die Szenerie relativ starken Einfluss auf die Messgenauigkeit. Im Moment reden wir noch von cm-Genauigkeiten bei ToF-Kameras. Eine mm-Genauigkeit wäre aber bei Messungen aus sehr kurzer Distanz vorstellbar. Zudem strahlen wir Licht mit 30MHz aus und erreichen so eine extrem hohe Wiederholgenauigkeit und damit auch Präzision. Wo es Schwierigkeiten gibt, ist mit der Kalibrierung des Systems, da ToF-Kameras Störeffekten wie z.B. Sensorrauschen oder Mehrwegeausbreitung unterliegen. Durch das Ausstrahlen des diffusen Lichts fungiert im Grunde genommen jedes Objekt als Sekundärstrahler.
Taubert: Ich möchte noch etwas zu den Stereoskopie-Einschränkungen sagen: Die Kalibrierung nehmen OEMs vor. Sollten nun große Temperaturschwankungen auftreten oder das System physisch stürzen, kann es zu mechanischen Veränderungen kommen. Diese verfälschen die Kalibrierung, auch wenn sie nur im Bereich von Millimeter-Bruchteilen liegen. Um dem vorzubeugen, sind unsere derzeit verwendeten Module 7mm dick. Zudem ist eine stabile Metallplatte eingebaut, die die Kamera vor mechanischen Einwirkungen schützt.
Hranitzky: Auch bei ToF ist Kalibrierung ein wichtiges Thema. Man sollte beim Evaluieren einer ToF-Kamera auf keinen Fall eine nicht-kalibrierte Kamera verwenden und den Kamerahersteller direkt damit konfrontieren, wie akzeptabel seine Kalibrierungen sind. Grundsätzlich spielt auch Bildverarbeitung eine Rolle: ToF-Kameras liefern 3D-Punktewolken, also mehr oder weniger gute XYZ-Positionierungen der Pixel. Das zeigt sich daran, dass inzwischen die Systemhersteller immer öfter auch Hersteller einer Punktewolke-Bibliothek sind.
Ferrano: Wenn ich auf 2,5m nur 8cm Basisabstand habe, ist das ein Höhen-/Seitenverhältnis von 1:30, daher müssen wir sehr genau sein. Wenn das System einmal kalibriert ist, schaffen wir es, die Kalibrierung zu halten, dank unserer Kooperation mit der Firma Myestro und deren Rubber-Stereo-Algorithmus.
