平成31年度 春期 午前 問4
コンピュータ構成要素
TOFに関する問題
家庭用ゲーム機に採用され,自動車の先端運転支援システムにも使われる距離画像センサの一つである,TOF(Time of Flight)方式のセンサの説明として,適切なものはどれか。
- ア光源から射出されたレーザなどの光が,対象物に反射してセンサに届くまでの時間を利用して距離を測定する。
- イステレオカメラによって,三角測量の原理を利用して距離を測定する。
- ウ単眼カメラによって,道路の幅や車線は無限遠の地平線で一点に収束するという遠近法の原理を利用して距離を測定する。
- エ複数の衛星からの電波を受け取り,電波に含まれる情報から発信と受信の時刻差を求め,電波の伝播速度をかけることによって,各衛星との距離を割り出し,それを基に緯度及び経度を特定する。
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✓ これが正解ア光源から射出されたレーザなどの光が,対象物に反射してセンサに届くまでの時間を利用して距離を測定する。
解説
光の往復にかかる時間から、対象までの距離を測ります。
TOF 方式のセンサは、光源から射出したレーザなどの光が、対象に当たって戻ってくるまでの飛行時間を測る仕組みです。光の速度は既知なので、往復にかかった時間を半分にして掛け合わせれば、そのまま距離が得られます。画素ごとにこの時間を計るセンサを組み合わせると、シーンの奥行きが二次元の像として取り出せるため、距離画像センサと呼ばれます。家庭用の入力機器や、先進運転支援での障害物の把握など、リアルタイムに近い応答が必要な場面で用いられます。時間を測るだけなので、視差や複雑な計算に頼りません。
ほかの選択肢はなぜ違うのか
- イステレオカメラによって,三角測量の原理を…:二つのカメラから見た像のずれを、三角測量の原理で距離に換算する仕組みはステレオ方式の説明です。飛行時間ではなく、視差の量から奥行きを求める考え方で、必要な機材の構成が違います。
- ウ単眼カメラによって,道路の幅や車線は無限…:単眼の画像で、道路の幅や車線が地平線で一点に集まる遠近法の原理を使う仕組みは、単眼カメラによる距離推定の説明です。撮影像の消失点を手掛かりにする方法で、光の往復を測る話ではありません。
- エ複数の衛星からの電波を受け取り,電波に含…:複数の衛星から届く電波の時刻差を使い、伝播速度を掛けて衛星との距離を割り出し、緯度と経度を求める仕組みは GPS など衛星測位の説明です。測るのは自機と衛星の間の距離であり、目の前の対象までの距離ではありません。
出典:平成31年度 春期 応用情報技術者試験 午前 問4
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