Camera 3D a luce strutturata (di tipo “spatial multiplexing light coding”)
EyeTower 3D Anti-Tailgating usa una camera 3D a luce strutturata di tipo “spatial multiplexing light coding”, la quale è composta da due elementi: un proiettore L che illumina la scena con una pattern monocromatica C nel vicino infrarosso e una videocamera V che opera nel vicino infrarosso e acquisisce l'immagine I della scena illuminata con la pattern.
L'uso di una pattern monocromatica nel vicino infrorosso ha il vantaggio di rendere le misure indipendenti dall'illuminazione ambientale (come conseguenza di ciò, il sistema funziona perfettamente anche al buio perchè utilizza illuminazione autogenerata).
Dato che ogni punto P della scena viene illuminato da un punto PL della pattern C, il punto P riceve la codifica di PL e a sua volta la riflette sul corrispondente pixel PI dell'immagine I (PL e PI sono detti punti omologhi perchè associati entrambi allo stesso punto P della scena, PL in maniera "attiva" perchè irradia P e PI in maniera "passive" perchè viene irradiato da P).
La forza di un sistema a luce strutturata sistema risiede nelle caratteristiche della pattern C, il cui progetto deve rendere riconoscibile in modo semplice e robusto la corrispondenza tra ogni suo punto PL ed il corrispondente punto omologo pI.
Usando la corrispondenza tra i punti PL del videoproiettore e i punti PI dell'immagine nella procedura chiamata triangolazione o stereopsi computazionale, si ricavano le coordinate 3D di ogni punto P = (XP, YP, ZP) della scena. La triangolazione deriva il proprio nome dal "triangolo" formato dai raggi che congiungono P ai propri punti omologhi PL e PI e dato che si fonda esclusivamente sulle caratteristiche geometrica del triangolo PL P PI vale anche quando questa geometria è ottenuta con un sistema “attivo”, ossia che illumina la scena con proopria radiazione, come un videoproiettore e con un sistema "passivo" come una videocamera che dalla scena riceve radiazione.
Tramite le coordinate ZP di ogni punto P = (XP, YP, ZP) della scena associate ad ogni punto PI dell'immagine della videocamera, si forma una matrice di distanze tra i punti P dell'oggetto e la camera 3D a luce strutturata, chiamata "mappa di profondità" la quale è interpretabile come un'immagine i cui pixel rappresentano valori di distanza anzichè di colore. Dato che sia il proiettore che la videocamera operano a frequenze video, le camera 3D a luce strutturata acquisiscono sequenze di mappe di profondità a frequenze video e in questo modo catturano la geometria 3D di scene dinamiche (come scene relative a persone in movimento).
Mappa di profondità
L'accuratezza e l'affidabilità di EyeTower 3D Anti-Tailgating non deriva solo dal tipo di dati di geometria 3D usato, che preserva le informazioni sulla geometria (altezza, larghezza e profondità) e le posizioni delle persone ma anche dall'efficacia dimostrata dagli algoritmi di analisi 3D adottati nel riconoscere le persone tra le porte anche quando sono molto vicine o addirittura abbracciate e decidere il loro numero.
Un'altra tecnologia molto popolare per le camera 3D è data dai sistemi di tipo "time of flight" (ToF). Per maggiori dettagli su questa tecnologia e sulle tecniche a luce strutturata si invia a:
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Authors: Pietro Zanuttigh (Università di Padova - LTTM), Giulio Marin (Università di Padova - LTTM), Carlo Dal Mutto (Aquifi Inc), Fabio Dominio (Università di Padova - LTTM), Ludovico Minto (Università di Padova - LTTM), Guido Maria Cortelazzo (3DEverywhere Srl)
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