探究Xbox 360 Kinect控制器的设计秘籍

(2011-03-10 09:26:50)

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本期的拆解对象是微软Xbox 360的Kinect传感器。机器视觉可以满足针对微软Xbox 360开发的Kinect传感器外设中的家庭娱乐需求。Kinect彻底摒弃了游戏控制器，使玩家置身于游戏之中。

以色列特拉维夫的Fabless半导体公司PrimeSense借助PrimeSensor参考设计实现了技术上的一大壮举。据该公司介绍，这种参考设计能让计算机“感知三维世界，并将这些感知信息转换为同步图像。”在这种方案中，房间及房间内的人将被一种点阵图案所照射，这种图案由近红外激光器产生，使用者是看不见的。一类激光设备的使用可以提供远距离聚焦，对游戏玩家没有伤害。

CMOS图像传感器用于检测上述红外点阵图案的反射片段，并将每个片段的强度映射为到传感器的相应距离，其深度维度(z轴)的分辨率精细至1厘米。空间分辨率(x和y轴)在毫米数量级，来自第二个CMOS图像传感器的RGB输入经过像素对齐可以给捕获的数据增加颜色。

Kinect使用三维位置和运动数据产生每个玩家化身对应的屏上运动。机动化的齿轮传动装置使图像传感器始终对准动作主体。当玩家移动时，Kinect也随之移动。4个麦克风用于抵消回波和背景噪声，同时帮助确定是哪位玩家发出的语音命令。想像这种技术用于其它应用并不困难，但目前还只是作为一种视频游戏接口。

微软之前预期2010年底前能售出几百万台Kinect设备，因此几种常用器件出现第二种和第三种来源就不足为奇了。例如，三种不同Kinect设备中的64MB DDR2 SDRAM插座上插的分别是三星、Elpida和海力士三家公司的等效器件。同样，Silicon Storage Technology(SST)公司的1MB NOR闪存占据着其中一台Kinect设备上的一个插槽，而另外一台设备的同一插槽安装的是意法微电子的产品。

Kinect含有大量运放和其它小型元件，它们也可能有多种来源供候选。因此不同Kinect的内部电路可能有所不同。尽管如此，通过我们的拆解可以发现以下这些内容是确定的。

Kinect的“眼睛”是一对摄像头，两者用的都是Aptina Imaging公司的CMOS图像传感器。其中的红外照相机使用的是MT9M001传感器，之所以选这种较老的型号可能是因为它具有相对较大的