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principio de la tecnología TOF
ToF es el tiempo del Abreviatura Vuelo, traducido literalmente como el tiempo de vuelo, por el objetivo de transmisión de la sucesión de impulsos ópticos , entonces el sensor recibe la luz de retorno desde el objeto , mediante la detección de la transmisión y recepción de impulsos de luz tiempo de vuelo (ida y vuelta) para obtener la distancia del objeto .
radar láser militares e industriales (LIDAR) utilizados en vehículos no tripulados ToF técnica a emplear, la cantidad característica con un haz de láser para detectar la posición de destino, la velocidad, etc., en combinación con el láser, un GPS Sistema de Posicionamiento Global y unidad de medición inercial ( acción Unidad de Medida inercial, IMU) tres, la información de profundidad adquirido punto en los escaneos punto de toda la detección de objetos.
Nuestra principal preocupación aquí es para ser integrado en la electrónica de consumo miniaturización TOF cámara. proceso de cámara y la imagen de la cámara común ToF es similar, principalmente por la fuente de luz, un chip sensible a la luz, una lente, un sensor, el circuito de control de accionamiento y un procesamiento de circuito de piezas de módulos y componentes clave. cámara ToF incluye un dos módulos de pieza de la base, 发射照明模块y 感光接收模块genera de acuerdo con los vínculos entre la información de dos núcleos profundidad módulo. ToF chips sensores de cámara se clasifican según el número de unidades de píxel 单点y un 面阵式chip de sensible a la luz, con el fin de medir la superficie entera de la posición tridimensional de la información de profundidad objeto puede ser adquirida utilizando un solo punto ToF cámara geometría del objeto 3D se detecta por punto de exploración por punto, la superficie puede ser por Zhenshi cámara TOF, una imagen de la escena para obtener información en tiempo real acerca de la geometría de la superficie de toda la escena de disparo, la superficie cámaras Zhenshi TOF son más susceptibles al sistema de electrónica de consumo construida de todas las edades, pero la dificultad técnica es mayor.
Luego, después de la unidad de TOF irradiación de luz es un transmisor de modulación de frecuencia alta, el LED general o láser (diodo de láser y que comprende VCSEL) para emitir una luz de impulsos de alto rendimiento, el pulso puede llegar a 100 MHz, principalmente el uso de luz infrarroja. La mayor parte del mercado actual existente TOF tecnología de la cámara se basa en 连续波el método de modulación de intensidad (onda continua), y algunos se basan 光学快门enfoque, el principio es un poco diferente. El principio se muestra a continuación:
El método basado en el principio de que el obturador óptico es muy simple, que emite una luz pulsada, para obtener información de la diferencia de tiempo t reflejan las ondas de luz irradiados al objeto tridimensional mediante obturador óptico rápido, conocido desde la velocidad de la luz c, sólo sé la luz de irradiación y la diferencia de tiempo de recepción de luz , adelante y atrás del público por d = t / 2 · c. Este método busca principio muy simple, pero en la práctica para lograr una alta precisión todavía puede ser un reto, ya que el control del reloj de los interruptores ópticos de obturación requiere una precisión muy alta, pero también puede generar una alta precisión y alta repetibilidad ultracorta unidad de irradiación de impulso y el sensor de TOF requiere señal de control de alta velocidad, a fin de lograr una medición de la profundidad de alta precisión. Si se produce la irradiación 10ps luz de cambio entre la señal de reloj y el sensor de TOF, equivalente al error de desplazamiento de 1,5 mm.
Otra onda continua modulación de intensidad basada en ToF antes funciona como sigue:
Se emite un rayo de luz de iluminación de la señal de onda de luz emitida usando la señal de onda de luz reflejada de cambio de fase para la medición de distancia. En el que la longitud de onda del módulo de iluminación es típicamente la banda del infrarrojo, y se requiere una modulación de alta frecuencia. ToF módulo fotosensible y similares módulo ordinaria cámara de un teléfono móvil, un chip integrado de un miembro, una lente, placa de circuito, cada chip ToF pixel fotosensible entre la cámara y de la onda óptica emitida por el objeto 具体相位se registraron, los datos extraídos por la unidad de procesamiento fuera 相位差, la información de profundidad se calcula por la fórmula. El chip CMOS sensor de imagen y la estructura sensor módulo ordinaria cámara del teléfono móvil utilizado en una similar, pero más complejo, que comprende 调制控制单元, A/D转换单元, 数据处理单元y el chip como, por lo ToF que el tamaño medio de imágenes de píxeles de píxeles del sensor es mucho más grande, generalmente alrededor de 20 um. También se requiere una lente a la luz a cobro revertido, pero diferente de lente óptica común es la necesidad de añadir esta 红外带通滤光片para asegurar la 只有与照明光源波长相同entrada de luz. Puesto que la escena a diferentes distancias del sistema de formación de imágenes ópticas respectiva 不同直径的同心球面, en lugar de planos paralelos, de modo que en el uso real, los datos de unidad de procesamiento requiere una corrección posterior del error. TOF cámara 校正es esencial para el proceso de producción en el paso más importante, ningún proceso de corrección, cámara TOF no funcionará.
ventajas de la tecnología TOF
- Tamaño pequeño, pequeño error
cámara TOF requiere que el extremo de recepción y el extremo de transmisión lo más cerca posible, más cerca, ya que los más pequeños de transmisión diferentes trayectorias de recepción llevados error, tiene una ventaja natural desde la perspectiva del volumen del compacto; - la profundidad de salida de información directa
TOF información de profundidad se puede emitir directamente, no es necesario que la visión estereoscópica binocular o estructuras similares que requieren luz para obtener información en profundidad calculada por el algoritmo. - anti fuerte
TOF no afecta a las características de la superficie y la gradación, porque el sol no está modulada, la capacidad TOF antideslumbrante mejor. TOF precisión no varía con el cambio en la distancia varía, básicamente estable con el fin cm.
La tecnología TOF desventaja
- Baja resolución, gran potencia
capítulo de consumo a ser mejorado. - Las soluciones no son lo suficientemente maduros
