Luz codificada. Kinect

Luz codificada. Kinect

La Kinect usa un sistema de medida de distancias basado en la codificación de luz (light coding).

Un sistema de codificación de luz, básicamente, se compone de un transmisor y un receptor. Sin embargo, a diferencia de los sistemas anteriores, en este caso no se trata de enviar una señal y medir el tiempo que tarda en volver. Los sistemas de codificación de luz usan una tecnología completamente distinta.

El emisor de un sistema de codificación de luz emite un patrón preestablecido, proyectándolo como una textura sobre la escena real (a estos sistemas también se los llama a veces sistemas basados en luz texturizada, o sistemas basados en luz estructurada). El receptor se encarga de registrar cómo dicho patrón se deforma debido a los objetos presentes en la imagen. Las deformaciones del patrón de luz permiten inferir la composición espacial de la escena, y las distancias a las que se encuentran los objetos. En la siguiente fotografía se muestra cómo funciona un sistema de luz texturizada, que emplea en este caso luz natural (cita: Colour-stripe permutation pattern for rapid structured-light range imaging, Je, C., Lee, S.W. y Park, R., Optics Communications, 285 (9), pp. 2320-2331).

 

En el caso de la Kinect, el patrón que se emite no está en el espectro visible, sino en el infrarrojo. De esta forma se evitan molestias a los usuarios (no se ve el patrón proyectado), y se reducen las interferencias producidas por fuentes de luz externas (a no ser que se intente emplear la Kinect en el exterior, en un día soleado, en cuyo caso la componente infrarroja de la luz del sol interferirá con el sistema).

Así, la Kinect emplea como emisor un láser infrarrojo, cuyo haz pasa a través de un filtro y es dispersado en un patrón semi-aleatorio, pero constante, de pequeños puntos infrarrojos. El patrón reflejado es capturado por el receptor (una cámara infrarroja) y analizado. Como se ha comentado, las variaciones del patrón reflejado permiten obtener la estuctura 3D de la escena sobre la que se ha proyectado el patrón.

En la figura se muestra una fotografía en el espectro infrarrojo, mostrando el patrón de puntos proyectado por la Kinect.

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El uso de luz estructurada supuso una auténtica revolución en el campo de la percepción de distancias: por una parte, aporta un mapa de profundidad completo, no una medida puntual o en un plano. Por otro lado, tiene una precisión y robustez muy superiores a un sistema estéreo. Finalmente, su precio es reducido.

 

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