物联网21.物联网开发之先进传感 - RGB-D 传感器

Posted 2021-11-23 CodeAllen的博客

之前的文章说过传感器的概念是“用来获取温度和湿度等纯数据的电子零件”。温度传感器和加速度传感器等确实是用来获取简单数据的小零件，我们可以将其理解为构成智能手机等电子设备的一个要素。

随着零件的小型化和高性能小型处理器的出现，市面上出现了具备先进能力的传感器。这类传感器能轻松地获取那些原来难以当成数据来处理的信息。这样的传感器与其说是零件，不如说是狭义上的设备，或者说是多个因素复杂协作的“系统”。

用于感测的设备

之前文章所说，使用传感器能够制造出用以获取人和环境等相关信息的设备。例如，以冰箱为例，讲解了微控制器的应用。微控制器不仅能使制冷机和鼓风机运转，如果基于用传感器获取的信息来进行控制，还能设定冰箱的温度。这样一来，它就既能根据用途改变冰箱的设定温度，还能达到省电的效果。

那么，先进的感测设备到底是什么呢？就是把多个传感器和处理器组合在一起，从而获取更复杂信息的新型传感器。传感器已经不再是一个电子零件，而是一个具备强大信息获取能力的、更方便的物件了。然而，使用这种先进的感测设备时必须注意一件事，即传感器的进化可能会造成“信息获取过剩”。

搭载了加速度传感器的智能手机可以检测人的行动，办公室和百货商店的厕所里也有自动开关灯的感测机制。
对于应用了传感器的系统而言，像这样用简单的传感器来获取必备的最低程度信息的设计是非常明智的。只要找到能用少量信息达成目的的方法，就无需大量传感器和高配置计算机，也减少了无意中侵犯隐私的可能性。
综上所述，在应用先进的感测设备时，我们就需要考虑到传感器能在无意中获取什么样的信息。

具有代表性的感测设备

RGB-D 传感器

如果传感器能测量出人和物之间的距离，就能实现便民服务。如果传感器能帮我们自动测量房间大小和家具尺寸，那么我们在要买新家具的时候也不会发愁了。一进厨房灯就自动打开，同时不知何时起居室的灯就关上了……这样是不是很方便呢？

一般情况下，获取物品位置时使用的是测距传感器。然而，测距传感器只能获取某一点的距离信息，还不能分辨测量点上的是人还是物。虽然我们也能通过把普通相机和图像处理结合起来进行分辨，但一般情况下，用这种拍摄获取的信息里不包括距离信息。因此，要同时实现这两个目的是非常困难的。不过近年来，为了解决这个问题，人们开发出了一种叫作RGB-D 传感器的感测设备。

用RGB-D 传感器获取的图像中，每个像素都含有距离信息

RGB 是红（Red）、绿（Green）、蓝（Blue）这3 个英文单词的首字母缩写，由这3 种颜色能进一步变幻出各种各样的颜色。在用计算机等设备表示颜色的时候经常用到RGB 色彩模式这个说法。最近，计算机上的绘图软件也都普遍使用R、G、B 这3 个参数来调整色调。

那么RGB-D 又是什么呢？如刚才所说，RGB 表示的是3 种原色，而RGB-D 最后的D 是深度（Depth）的首字母。说深度可能比较难以理解，请大家理解成“传感器到传感器所能捕捉到的物体的距离”。大多数情况下，就以往的图像数据（如位图格式等）而言，每个像素都有色彩信息RGB-D 在此基础上还包括了距离信息。也就是说，RGB-D 传感器在相机原有的功能上又添加了测量距离的功能，它甚至能测量传感器到被拍摄物体的距离。