Quantified, Interactive Simulation of AMCW ToF Camera Including Multipath Effects.
Quantified, Interactive Simulation of AMCW ToF Camera Including Multipath Effects.
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DOI：
10.3390/s18010013
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发表时间：
2017-12-22
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Kolb A
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bulczak D;Lambers M;Kolb A
在过去的十年中，飞行时间(ToF)距离摄像头在机器人、汽车工业和家庭娱乐中越来越受欢迎。尽管技术发展，TOF相机仍然受到多路径干扰或运动伪影等误差源的影响。因此，包括这些伪影在内的ToF相机的模拟对于改进相机和算法开发非常重要。本文提出了一种基于物理的、交互式的调幅连续波(AMCW)TOF相机仿真技术，其中包括基于增强像空间方法的单反跳间接多径干扰。该模拟考虑了直到传感器像素中累积的电荷水平的物理单位。此外，我们还首次对TOF相机模拟器进行了量化比较。我们提供了在近红外(NIR)范围内对选定的可购买材料的双向参考分布函数(BRDF)测量，利用这些材料制作真实和合成场景，并对距离传感器数据进行定量比较。
In the last decade, Time-of-Flight (ToF) range cameras have gained increasing popularity in robotics, automotive industry, and home entertainment. Despite technological developments, ToF cameras still suffer from error sources such as multipath interference or motion artifacts. Thus, simulation of ToF cameras, including these artifacts, is important to improve camera and algorithm development. This paper presents a physically-based, interactive simulation technique for amplitude modulated continuous wave (AMCW) ToF cameras, which, among other error sources, includes single bounce indirect multipath interference based on an enhanced image-space approach. The simulation accounts for physical units down to the charge level accumulated in sensor pixels. Furthermore, we present the first quantified comparison for ToF camera simulators. We present bidirectional reference distribution function (BRDF) measurements for selected, purchasable materials in the near-infrared (NIR) range, craft real and synthetic scenes out of these materials and quantitatively compare the range sensor data.
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