מיקרוסופט מפתחת את מצלמת ה-3D של הדור הבא

11 מרץ, 2014

המרכז הוקם בעקבות רכישת חברת 3DV הישראלית ב-2009. מנהל צוות הפיתוח בחברת מיקרוסופט, ד"ר גיורא יהב: "מצלמות Time of Flight יהיו קטנות, זולות וצפויות להיכנס לכל אבזר נייד ולספק לו ממשק אדם-מכונה מתקדם"

מרכז הפיתוח הוקם בעקבות רכישת חברת 3DV Systems הישראלית ב-2009

חברת מיקרוסופט (Microsoft) מפתחת מצלמות חדשניות מסוג Time of Flight, שלהערכתה ייכנסו בעתיד לכל האבזרים הממוחשבים: החל ממחשבים וסמארטפונים וכלה אפילו באבזרים מקושרים מעולם האינטרנט של הדברים.

הפיתוח נעשה בקבוצת Advanced Imaging Technologies הפועלת גם בישראל במסגרת חטיבת אבזרי החומרה של מיקרוסופט. מנהל צוות הפיתוח הוא ד"ר גיורא יהב, אשר ייסד את חברת 3DV Systems שנירכשה על-ידי מיקרוסופט בשנת 2009. החברה היתה מהחלוצות העולמיות של פיתוח מצלמות ליישומים צרכניים המבוססות על טכנולוגיית Time of Flight.

מדובר בטכנולוגיה המאפשרת לייצר מצלמות תלת-מימדיות מבוססות רכיבי סיליקון, ובכך להשיג יעדי עלות וצריכת הספק המתאימים למוצרים צרכניים.

טכנולוגיית הצילום התלת-מימדית מסוג Time of Flight נמצאת בפיתוח כבר יותר מעשור, אולם רק בשנים האחרונות היא מתחילה לצבור תאוצה בעקבות הגדלת מהירות התגובה של מוליכים למחצה. המצלמה מהווה מעין גרסה אופטית של עקרון המכ"ם.

היא כוללת מקרן לייזר המשדר המאיר את המטרה בפולסים קצרים מאוד. החיישן האופטי כולל דיודות רגישות לאור בתדר הספיציפי של הלייזר. כאשר הן חשות באור חוזר, המערכת האלקטרונית מודדת את הזמן שחלף בין שידור האות לבין קליטתו.

מכיוון שמהירות האור ידועה (כ-300 אלף ק"מ בשנייה), ניתן לחשב את המרחק של האובייקט מכל פיקסל. מדובר במשימה תובענית מאוד למערכת האלקטרונית. כדי למדוד את המרחק לאובייקט המצוי 2.5 מטרים מהמצלמה, יש צורך למדוד פרק זמן של כ-16 ננו-שניות בלבד.

הטכנולוגיה שפותחה בישראל מפשטת ומאיצה את תהליך עיבוד התמונה, באמצעות ניצול הטווח הדינמי של החיישן. היא מבוססת על העובדה שכמות המטען החשמלי הניטען בכל פיקסל היא פרופרציונלית לזמן החשיפה שלו לאור. לכן לאחר נורמליזציה של תנאי התאורה הטבעיים, ניתן לחשב את המרחק של כל פיקסל מהאובייקט באמצעות רמת הצבע האפור שהוא מפיק, המבטאת את כמות המטען שהוא צבר.

תעלומת TowerJazz

כיום מספר חברות מייצרות מצלמות תלת-מימדיות מסוג ToF. בהן: פנאסוניק, CamBoard, Bluetechnix, MESA Imaging ועוד. באמצע 2010 זכתה חברת  TowerJazz הישראלית בחוזה לייצור החיישן האופטי עבור המצלמה התלת-מימדית של חברת Canesta האמריקאית.

החברה פיתחה את הטכנולוגיה במשך 10 שנים ורשמה עבורה כ-50 פטנטים. כעבור מספר חודשים, בנובמר 2010,  נירכשה Canesta על-ידי חברת מיקרוסופט. כיום משולבת המצלמה במערכות המשחק Kinect Xbox של החברה. במיקרוסופט ובטאואר לא התייחסו לשאלה האם טאואר מייצרת את החיישנים של מיקרוסופט.

פעילותה של מיקרוסופט בתחום נחשפה במהלך כנס שקבוצת AIT מקיימת השבוע בעין גדי. בראיון בלעדי ל-Techtime סיפר יהב שמטרת הכנס היא להפגיש בין הגופים המובילים בעולם בתחומי החומרה והתוכנה של צילום תלת-מימדי. "מדובר למעשה בסדנה מקצועית שנועדה לדון בבעיות טכניות ולאפשר פיתוח מצלמות טובות יותר".

בבלוג שניפתח לצורך הארוע (Image Sensors World) מופיעה רשימת המשתתפים ומתברר שלארוע הופיעו כל המי ומי בתחום החישה התלת-מימדית: חברת פנאסוניק, יצרנית מצלמות הקולנוע המובילה ARRI, חברת טאואר הישראלית, MESA Imaging, האוניברסיטאות המובילות בעולם בתחום כמו המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס ואוניברסיטאות היידלברג, בון טוקיו ועוד.

מדוע אנחנו צריכים מצלמות תלת-מימדיות צרכניות?

ד"ר יהב: "כבר בעתיד הקרוב נראה מצלמות תלת-מימדיות קומפקטיות ומותאמות לאבזרים צרכניים. כבר עכשיו חברות רבות מקדמות את הרעיון. לפני שבועיים גוגל הודיעה על פרוייקט טנגו שיאפשר שימוש במצלמות תלת-מימדיות באבזרים ניידים, אינטל מבצעת הדגמות במסגרת הרעיון של מיחשוב תפישתי וחברת אפל רכשה את PrimeSense הישראלית.

להערכתי טכנולוגיית Time of Flight תוביל את המהפיכה בעתיד הקרוב. המצלמות יהיו קטנות, זולות ויצרכו פחות אנרגיה. היכולות הללו יאיצו את מהפיכת Internet of Things מכיוון שהן ישולבו בכל מכשיר, קטן ככל שיהיה, ויספקו לו ממשק אדם-מכונה מתקדם".

פורסם בקטגוריות: אלקטרואופטיקה , אנשים , חדשות , טאבלט וסמארטפון

פורסם בתגיות: featured