什么是飞翔时刻（ToF）传感器？
什么是飞翔时刻相机？它是捕捉飞机飞翔的相机吗？它与飞机或飞机有关吗？好吧，实践上间隔还很远！
ToF是物体，粒子或波传达一段间隔所花费的时刻的衡量。您知道蝙蝠的声纳体系有用吗？飞翔时刻体系与此相似！
飞翔时刻传感器品种繁复，但大多数是飞翔时刻相机和激光扫描仪，它们运用称为激光雷达（光检测和测距）的技能，经过用红外光照耀来丈量图画中各个点的深度。
运用ToF传感器生成和捕获的数据十分有用，因为它能够供给行人检测，依据面部特征的用户身份验证，运用SLAM（一起定位和映射）算法的环境映射等等。
该体系实践上广泛用于机器人，自动驾驶轿车，乃至现在是您的移动设备。举个比如，假如您运用的是华为P30Pro，OppoRX17Pro，LGG8ThinQ，则您的手机配有ToF摄像头！
飞翔时刻传感器怎么作业？
现在，咱们对飞翔时刻传感器是什么有了一个简略的了解，它怎么作业？
ToF传感器运用细小的激光发射红外光，其间发生的光会从任何物体反弹并回来到传感器。依据光的发射与被物体反射后回来传感器之间的时刻差，传感器能够丈量物体与传感器之间的间隔。
今日，咱们将讨论ToF运用游览时刻确认间隔和深度的2种办法，它们是：
运用守时脉冲
运用调幅波的相移
运用守时脉冲
例如，它的作业方式是首要用激光照耀方针，然后用扫描仪丈量反射光，然后运用光速推算出物体的间隔，然后精确地核算出跋涉的间隔。此外，然后运用激光回来时刻和波长的差异来进行方针的精确数字3D表明和外表特征，并在视觉上制作出其各个特征。
正如您在上面看到的那样，这是首要发射激光并从物体反射回传感器的进程。凭借激光回来时刻，ToF摄像机能够在给定光传达速度的状况下在短时刻内丈量出精确的间隔。（ToF转换为间隔）这是剖析人员用来得出目标的精确间隔的公式：
（光速x飞翔时刻）/2
如您所见，计时器将在灯火平息期间发动，而且当接收器接收到回来灯时，计时器将回来时刻。当两次相减时，取得了光的“飞翔时刻”，而且光速是稳定的，因而能够运用上面的公式轻松核算间隔。这样，能够确认物体外表上的所有点。
运用调幅波的相移
接下来，ToF还能够运用接连波来检测反射光的相移以确认深度和间隔。
经过调制振幅，它能够创立具有已知频率的正弦方式的光源，然后使检测器能够确认反射光的相移并运用以下公式：
其间c是光速（c=3×10^8m/s），λ是一个波长（λ=15m），f是频率，传感器上的每个点都能够很容易地核算出深化。
跟着咱们以光速作业，所有这些工作都发生得十分快。您能幻想传感器能够丈量的精度和速度吗？让我举一个比如，光以每秒30万公里的速度传达，假如一个物体离您5m，光脱离相机与回来之间的时刻差约为33纳秒，仅相当于0.000000033秒！哇！更不必说，捕获的数据将针对图画中的每个像素，为您供给精确的3D数字表明。
不管运用哪种原理，供给能够照亮整个场景的光源都能够使传感器确认所有点的深度。这样的成果为您供给了一个间隔图，其间每个像素编码到场景中相应点的间隔。以下是ToF规模图的示例：
现在咱们知道ToF能够作业了，为什么很好呢？为什么要运用它？他们有什么长处？不必忧虑，运用ToF传感器的长处许多，当然也有必定的局限性。
运用飞翔时刻传感器的长处
精确快速的丈量
与其他间隔传感器（例如超声波或激光）比较，飞翔时刻传感器能够十分快速地组成场景的3D图画。例如，ToF相机仅需一次即可完结此操作。不仅如此，ToF传感器能够在短时刻内精确地检测物体，而且不受湿度，气压和温度的影响，使其适合于室内和室外运用。
长间隔
因为ToF传感器运用激光，因而它们也能够高精度地丈量远间隔和规模。例如，咱们的RPLiDARS1便携式ToF激光扫描仪套件？的射程为40m！因而，ToF传感器具有灵敏性，因为它们能够检测各种形状和巨细的近间隔和远间隔物体。
从某种意义上说，它也是灵敏的，因为您能够自定义体系的光学部件，以完成最佳功能，您能够在其间挑选发射器和接收器类型以及透镜，以取得所需的视界。
安全
忧虑从ToF传感器宣布的激光会损伤您的眼睛吗？别忧虑！现在，许多ToF传感器都运用低功率红外激光作为光源，并经过调制脉冲驱动它。传感器到达1类激光安全规范，可保证其对人眼的安全。
具有本钱效益
与其他3D深度规模扫描技能（例如结构化光相机体系或激光测距仪）比较，ToF传感器与它们比较要廉价得多。
虽然有所有这些约束，ToF依然十分牢靠，而且是捕获3D信息的十分快速的办法。
ToF的局限性
虽然ToF有许多长处，但它也有局限性。ToF的一些局限性包含：
散射光
假如十分亮堂的外表离您的ToF传感器很近，它们或许会将太多的光散射到您的接收器中，并发生伪影和不必要的反射，因为您的ToF传感器只需要反射一次的光即可进行丈量。
多重反射
在旮旯和凹形上运用ToF传感器时，它们或许会导致不必要的反射，因为光或许会屡次反射，然后使丈量失真。
环境光
在亮堂的阳光下野外运用ToF相机或许会导致野外运用困难。这是因为阳光的高强度会导致传感器像素快速饱满，然后无法检测到从物体反射的实践光。
结语：
飞翔时刻传感器可用于多种使用中。从3D制图，工业自动化，障碍物检测，自动驾驶轿车，农业，机器人技能，室内导航，手势辨认，目标扫描，丈量量，监督到增强实际！ToF技能的使用层出不穷。
责任编辑人：CC
