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3D成像技术概述

news 2025/12/22 11:54:28

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。

图片

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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