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一文知道连续波ToF和脉冲ToF的区别

2022-01-16 13:46分类:传感器 阅读:

 

  ADI曾在2019年12月公布过一篇文章,汇总了该企业在持续波和单脉冲ToF系统软件领域的工作经验。

  持续波系统软件的优点:

  针对不具备高精密需求的运用,CW系统软件将会比根据单脉冲的操作系统更容易完成,由于灯源不一定要十分短,且具备更快的升高/降低沿,虽然难以重现。结合实际是完美无缺的正弦波形。殊不知,假如对精密度的需求显得更为严苛,则将必须更高频的调配数据信号,而且结合实际很有可能难以达到。

  因为照明灯具数据信号的规律性,来源于CW系统软件精确测量的一切相位差精确测量都将每2π围绕一次,这代表会出现混叠间距。针对只有一个调配次数的系统软件,混叠间距也将是较大可检测间距。为了更好地解决该限定,能够采用好几个调配頻率来实行相位差进行,在其中,假如具备不一样调配次数的2个(或好几个)相位差精确测量值与可能间距相一致,则能够明确目标的真正间距。这类多调配頻率计划方案还可用来降低多径偏差,该偏差在来源于物件的折射光在回到感应器以前碰撞另一个物件(或在镜片內部內部反射面)时产生,进而造成数据误差。

  在于其配备,CMOS ToF显像器通常有着很大的协调性和更快的读取速率,因而能够完成例如有兴趣地区(RoI)輸出这类的作用。

  在温度范围内校正CW ToF系统软件将会比单脉冲ToF系统软件非常容易。伴随着系统软件溫度的上升,因为溫度转变,调制解调数据信号和照明灯具王侯针对彼此之间偏位,可是这类偏位只能危害精确测量间距,而偏位偏差在全部区域内全是不变的,而且深层线性基本上长期保持。

  持续波系统软件的缺陷:

  虽然CMOS感应器与其它感应器相比较具备更好的輸出数据速率,但CW感应器必须在好几个调配頻率上开展四个相关函数取样及其多帧解决才可以测算深层。较长的快门速度很有可能会限定体系的整体帧速率,或是有可能造成运动模糊,进而有可能会将其限定用以一些类别的应用软件。这类更好的解决多元性很有可能必须外界应用软件CPU,这很有可能超过了程序的规定。

  针对更远距离的精确测量或光线水准较高的自然环境,将必须更好的持续激光功率(与单脉冲ToF对比);激光器的这个持续直射有可能会造成 排热和安全性难题。

  根据单脉冲的ToF技术性体系的优点:

  根据单脉冲的ToF技术性系统软件一般 依靠在短積分对话框内以十分短的单脉冲串发送的高效率能量光单脉冲。这有着下列优势:

  它使设计方案对光线平稳的系统软件变的更为非常容易,因而更有益于户外运用。

  较短的快门速度可较大程度上地降低运动模糊的危害。

  在根据单脉冲的ToF系统软件中,照明灯具的pwm占空比一般 比相比的CW系统软件的照明灯具pwm占空比低得多,因而具备下列优势:

  在较低范畴的使用中,它减少了操作系统的总体功能损耗。

  根据将单脉冲猝发放置帧中与其它系统软件不一样的部位,能够防止来源于别的单脉冲ToF系统软件的影响。这能够利用在多种系统软件的帧中融洽单脉冲的摆放或根据应用外界光学探测器明确别的操作系统的单脉冲的部位来进行。另一种方式 是动态随机化单脉冲突发性的部位,这将清除融洽系统结构相互之间的时钟频率的必须 ,但不可能彻底清除影响。

  因为单脉冲时钟频率和总宽不用统一,因而能够执行差异的时钟频率计划方案以完成例如更宽的采样率和全自动曝出等作用。

  根据单脉冲的ToF技术性体系的缺陷:

  因为散射光单脉冲和快门速度的脉冲宽度必须同样,因而体系的定期操纵必须十分精准,而且依据使用必须很有可能必须皮秒激光级的精密度。

  为了更好地获取较大高效率,照明灯具脉冲宽度务必十分短,但输出功率却很高。因而,激光器控制器必须特别快的升高/降低沿(低于1 ns)。

  与CW系统软件对比,溫度校正很有可能更为繁杂,由于溫度改变会危害单独脉冲宽度,不但危害偏位和增益值,还危害其线形。

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