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3D成像技术概述

工业4.0时代,三维机器视觉备受关注,目前,三维机器视觉成像方法主要分为光学成像法和非光学成像法,这之中,光学成像法是市场主流。

飞行时间3D成像

飞行时间成像(Time of Flight),简称TOF,是通过给目标连续发送光脉冲,然后用传感器接收从物体返回的光,通过探测光脉冲的飞行(往返)时间来得到目标物距离。光发射出去后,会被物体反射回来,并且被相机检测到。

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目前市面上的ToF产品按技术路线可以分为两大类:

a)DToF(直接测量飞行时间,Direct-ToF);

b)IToF(间接测量飞行时间,Indirect-ToF)。

DTOF测量发射脉冲与接收脉冲的时间间隔。其核心组件主要有VCSEL、单光子雪崩光电二极管SPAD,以及时间数字转换器(TDC)。DTOF会在单帧测量时间内发射和接收N次光信号,然后对记录的N次飞行时间做直方图统计,其中出现频率最高的飞行时间tof用于计算目标距离。ITOF大部分间接测量方案都是采用了一种测相位偏移的方法,即发射正弦波/方波与接收正弦波/方波之间相位差。

从应用角度来说,DToF功耗低,体积小适合于在较小的设备使用,并且由于抗扰性较好

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