Project TrackIR (3): 關於紅外線

TrackIR要用紅外線作為光源的原因,主要是為了避免環境光的影響。

以原廠的TrackIR來講,他在webcam上裝了”可見光濾鏡”(他只讓紅外線通過,所以可能把他叫作”IR透鏡”比較不會搞混???),把一般的光源濾掉。然後從webcam端投射出紅外線,照到頭上的三個反光片彈射回來,就依靠他”看到”的這三個光點來作辨識。

這樣作有幾個好處:
1.濾掉景物;避免環境太亮、景物太雜,影響光點位置的判斷。
2.webcam端投出的是人眼感覺不到的紅外線;若換作一般光源直接對人臉投射,會覺得剌眼。
3.用反射片的形式,頭戴裝置較為簡單,且不需額外電源。
4.反射片為弧形,可辨識角度大。
缺點則是:
1.webcam投出的紅外線也會把反射片之外的東西照亮,例如:金屬、眼鏡等。
2.反射的亮度會較弱。

而我現在作的,是和原廠TrackIR反過來,直接把IR Led放在頭上去打webcam。
這樣作的好處:
1.IR光點亮度更高
2.人臉或背景不會被IR照亮,避免誤判。
3.若換作用一般LED,螢幕和鍵盤會被LED照亮,會覺得不舒服。IR LED則無此問題。
缺點則是:
1.需要額外電源。
2.IR LED角度可能會較小 (大約左右各20度)

IR可以剛好被利用,其實要感謝webcam看的到IR,而人的眼睛看不到。底下這張是webcam拍下來的照片:

左上角的是一般的紅色LED
左邊的那顆是高亮度白光LED,超亮的
最右邊的三顆就是IR LED,用眼睛看的話是完全感覺不到他們在發光的。

再來說說IR透鏡,用來讓webcam變瞎子的東西。
我本來是想去買正規的IR透鏡來用,相機或攝影機在用的那種。以前不是有新聞報導過紅外線攝影機可拿來偷拍透視的嗎?就是用那玩意。結果…不知道是很多人買來偷拍還是怎樣,都賣的爆貴的啦,一片小小3x mm的,就都要800塊以上。這價格…比這計畫的其它全部材料加起來都還要貴啊!不可能買的啦。

於是開始找可以替代的東西吧。本來想試試空白的相機底片,多少可以濾點自然光吧?可是家裏沒那玩意,沒得試。左想右想,後來發現一個神奇的玩意:磁碟片。

這是把Fujifilm 1.44軟碟片放在webcam鏡頭前拍的畫面:

他工作了!(It works!)
webcam變瞎了,旁邊景物變成全黑。
左上角的紅光LED也不見了
剛才超強的高亮度白光LED,現在光芒全不見了,變成了磁片透光的暗橘色。
右邊的三顆IR LED,卻還能維持白色的光線。
磁碟片真是人類的好朋友啊!!

不過我覺得磁碟片畢竟不比真正的IR透鏡,他濾掉太多光線了,現在IR LED的亮度我覺得有點不夠。所以….找個”雜牌的磁碟片”來試試,搞不好因為偷工減料,結果會更好用?

這是拿雜牌磁碟片當Filter拍的:

還真的…變亮了。
雖然正常光也透進的比較多,白光LED的橘色變亮了。不過周圍景物看來還隔絕的不錯。

可見光濾鏡(IR透鏡) 材料費:0
恭喜”雜牌磁碟片”這次獲得了冠軍。

在 “Project TrackIR (3): 關於紅外線” 有 6 則留言

  1. 那個8XX的IR Filter已經很便宜
    因為濾的波長沒有很準確
    以前實驗室用的價錢要在尾巴加上一個0

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