1. 什么是ToF?
TOF是因為飛行時間的縮寫(Time-of-Flight,ToF),
其基本原理是:

通過連續(xù)發(fā)射光脈沖(一般為不可見光)到目標(biāo)物體上,然后接收從物體反射回來的光脈沖,通過探測光脈沖往返的飛行時間來計算被測物體的距離。其根據(jù)調(diào)制方法的不同,一般可分為兩種:脈沖調(diào)制(Pulsed Modulation)和連續(xù)波調(diào)制(Continuous Wave Modulation)。
TOF傳感器采用紅外光,很多時候TOF傳感器也叫深度相機,或者TOF相機。
其利天下技術(shù)--TOF原理
ToF傳感器本身由兩部分組成;第一部分是發(fā)射紅外光的二極管,第二部分是特殊的光敏矩陣。傳感器測量從物體反射回來的時間可以精確到納秒級。此外,ToF傳感器還有一個重要特性使其成為一個3D傳感器。那是因為ToF傳感器不僅可以準(zhǔn)確計算單個物體與傳感器的距離,利用激光返回時間和波長的差異,還能對目標(biāo)進行精確的數(shù)字三維3D表征,并直觀地繪制出目標(biāo)的各個特征,為我們提供一個三3D圖像。

2、TOF測距原理及分類;
TOF測距技術(shù)根據(jù)調(diào)制方法的不同,可以分為以下兩種:
脈沖調(diào)制(Pulsed Modulation):也稱為dToF(直接ToF)。這種方法直接測量光脈沖的飛行時間,即發(fā)射和接收光脈沖之間的時間差。脈沖調(diào)制方案的照射光源一般采用方波脈沖調(diào)制,因為用數(shù)字電路來實現(xiàn)相對容易。
連續(xù)波調(diào)制(Continuous Wave Modulation):也稱為iToF。這種方法通過測量光波的相位變化來確定距離,即利用接收端和發(fā)射端正弦波的相位偏移來計算物體距離攝像頭的距離。相位偏移與物體距離成正比,因此可以通過測量相位偏移來估算距離。

dToF和iToF發(fā)射的光脈沖示意圖
3、TOF傳感器運用領(lǐng)域
應(yīng)用領(lǐng)域
TOF測距技術(shù)具有精度高、抗干擾能力強、測量距離范圍大等優(yōu)點,因此被廣泛應(yīng)用于多種領(lǐng)域,如3D成像、無人駕駛汽車、智能機器人、無人機姿態(tài)控制等。風(fēng)筒燈產(chǎn)品

4、TOF傳感器運用注意事項
多重反射:距離測量要求光只反射一次。但是鏡面或一些角落會導(dǎo)致光線的多次反射,導(dǎo)致測量失真。為避免這種情況,需要避免在相機正前方有強烈反光的物體存在。
散射光:在鏡頭內(nèi)或在鏡頭后面發(fā)生的多余反射會出現(xiàn)散射光,導(dǎo)致圖像褪色、對比度下降等不良影響。因此,需要采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣頊p少散射光的影響。
溫度波動:電子元件的精度受溫度的影響。溫度波動時會導(dǎo)致脈沖調(diào)制的精度下降。為保證測量精度,需要做好散熱工作。
綜上所述,TOF測距原理是一種基于光脈沖往返時間來測量距離的高效且廣泛應(yīng)用的測距技術(shù)。通過不斷的技術(shù)創(chuàng)新和優(yōu)化,TOF測距技術(shù)將在更多領(lǐng)域發(fā)揮重要作用。
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