什么叫航行時间（ToF）感应器？

什么叫航行时间相机？它是捕获飞机起飞的照相机吗？它与飞机场或飞机场相关吗？行吧，事实上间距还太远！

ToF是物件，颗粒或波散播一段距离所耗费的时间段的衡量。您了解蜘蛛的声纳系统合理吗？航行时间系统与此相近！

航行時间感应器类型多种多样，但绝大部分是航行时间相机和激光器扫描机，他们应用称之为毫米波雷达（光检查和激光测距）的技术性，根据用红外线光直射来精确测量图象中每个点的深层。

应用ToF感应器转化成和捕捉的信息十分有效，因为它能够给予行人检测，根据脸部特点的客户身份认证，应用SLAM（与此同时精准定位和投射）优化算法的环境映射这些。

该体系事实上普遍用以智能机器人，无人驾驶车辆，乃至现在是您的移动设备。举个事例，假如您采用的是华为公司P30Pro，OppoRX17Pro，LGG8ThinQ，则您的手机上装有ToF监控摄像头！

航行時间感应器怎样工作中？

如今，大家对航行時间感应器是啥拥有一个简洁明了的掌握，它怎样工作中？

ToF感应器应用细小的激光器发送红外线，在其中发生的眼会从一切物件反跳并返还到感应器。依据光的发送与被物件反射面后回到感应器中间的时差，感应器能够精确测量物件与控制器中间的间距。

今日，大家将讨论ToF应用旅行时间明确间距和深层的2种方式 ，他们是：

应用按时单脉冲

应用幅度调制波的相位

应用按时单脉冲

比如，它的工作方式是第一用激光器直射总体目标，随后用扫描仪精确测量折射光，随后应用光的速度计算出来物件的间距，进而准确地测算出行驶的间距。除此之外，随后应用激光器回到時间和光波长的不同来实现总体目标的精准数字3D表明和外表特点，并在视觉效果上制作出其每个特点。

如同您在上面看见的那般，这也是最先发送激光器并从物件反射面回感应器的全过程。依靠激光器回到時间，ToF监控摄像头可以在给出光传播速度的状况下到短期内内精确测量出精准的间距。（ToF变换为间距）这也是剖析工作人员用于得到目标的准确间距的公式计算：

（光的速度x航行時间）/2

如您所闻，记时器将在灯光效果灭掉期内运行，而且当信号接收器接受到回到灯时，记时器将回到時间。当2次求差时，得到了光的“航行時间”，而且光的速度是稳定的，因而能够采用里面的公式计算轻轻松松测算间距。那样，能够明确物件外表上的任何点。

应用幅度调制波的相位

下面，ToF还能够应用持续波来检验折射光的相位以明确深层和间距。

根据调配震幅，它能够建立具备已经知道频次的正弦函数方式的灯源，进而使探测器可以明确折射光的相位并应用下列公式计算：

在其中c是光的速度（c=3×10^8m/s），λ是一个光波长（λ=15m），f是頻率，感应器上的每一个点都能够非常容易地测算出深层次。

伴随着大家以光的速度工作中，全部那些事儿都产生得十分快。您能想像感应器可以检测的精密度和速率吗？要我举一个事例，光以每秒钟三十万千米的速率散播，假如一个物件离您5m，光离去照相机与回到中间的时差约为33纳秒，仅等同于0.000000033秒！哇！更别说，捕捉的信息将对于图象中的每一个清晰度，为您带来精准的3D数字表示。

不管采用哪一种基本原理，给予可以点亮整体场面的灯源都能够使感应器明确任何点的深层。那样的結果为您带来了一个间距图，在其中每一个清晰度编号到情景中相对应点的间距。下列是ToF范围图的实例：

如今我们知道ToF能够运行了，为何非常好呢？为何要应用它？她们有哪些好处呢？不必担心，应用ToF感应器的优势许多，自然也是有一定的局限。

应用航行時间感应器的益处

精准迅速的精确测量

与别的距离感应器（比如超音波或激光器）对比，航行時间感应器可以十分迅速地构成情景的3d图纸像。比如，ToF照相机仅需一次就可以实现此实际操作。值得一提的是，ToF感应器可以在短期内精确地检验物件，而且不会受到环境湿度，标准气压和环境温度的危害，使其适用于屋内和户外应用。

远距离

因为ToF感应器应用激光器，因而他们也可以高精密地精确测量长距离和范畴。比如，大家的RPLiDARS1携带式ToF激光扫描仪模块？的射速为40m！因而，ToF感应器具备协调能力，由于他们可以检验各种形状和尺寸的近距和长距离物件。

从某种程度上说，它也是灵敏的，由于您可以自定系统软件的电子光学构件，以达到最好特性，您还可以在这其中挑选信号发射器和信号接收器种类及其镜片，以得到需要的视线。

安全性

担忧从ToF感应器产生的激光器会损害您的双眼吗？别担心！如今，很多ToF感应器都应用低输出功率红外线激光器做为灯源，并根据调配单脉冲推动它。感应器做到1类激光器检测标准，可保障其对人的眼睛的安全性。

具备成本效益

与别的3D深层范畴扫描仪技术性（比如结构型光照相机系统软件或红外测距仪）对比，ToF感应器与他们对比要便宜得多。

虽然有全部这种限定，ToF依然十分靠谱，而且是捕捉3D信息内容的特别迅速的方式 。

ToF的局限

虽然ToF有很多益处，但它也是有局限。ToF的一些局限包含：

漫射光

假如十分光亮的表层离您的ToF感应器非常近，他们有可能会将过多的光透射到您的信号接收器中，并造成伪影和没必要的反射面，由于您的ToF感应器只必须反射面一次的光就可以完成精确测量。

多种反射面

在地方和凹型上应用ToF感应器时，他们有可能会致使多余的反射面，由于光很有可能会数次反射面，进而使精确测量失帧。

光线

在光亮的阳光底下室外应用ToF照相机很有可能会造成 室外应用艰难。这也是因为太阳的高韧性会致使感应器清晰度迅速饱和状态，进而没法监测到从物件折射的具体光。

总结：

航行時间感应器可适用于各种运用中。从3D绘图，工控自动化，阻碍物检验，无人驾驶车辆，农牧业，自动化技术，定位导航，图像识别，目标扫描仪，精确测量量，监控到增强现实技术！ToF技术性的使用五花八门。
责编人：CC

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