【計算機視覺】深度相機（一）--TOF總結
阿新 • • 發佈：2019-02-08
TOF技術採用主動光探測方式，與一般光照需求不一樣的是，TOF照射單元的目的不是照明，而是利用入射光訊號與反射光訊號的變化來進行距離測量，所以，TOF的照射單元都是對光進行高頻調製之後再進行發射，比如下圖所示的採用LED或鐳射二極體發射的脈衝光，脈衝可達到100MHz。與普通相機類似，TOF相機晶片前端需要一個蒐集光線的鏡頭。不過與普通光學鏡頭不同的是這裡需要加一個帶通濾光片來保證只有與照明光源波長相同的光才能進入。同時由於光學成像系統具有透視效果，不同距離的場景為各個不同直徑的同心球面，而非平行平面，所以在實際使用時，需要後續處理單元對這個誤差進行校正。作為TOF的相機的核心，TOF晶片每一個像元對入射光往返相機與物體之間的相位分別進行紀錄。該感測器結構與普通影象感測器類似，但比影象感測器更復雜，它包含2個或者更多快門，用來在不同時間取樣反射光線。因為這種原因，TOF晶片畫素比一般影象感測器畫素尺寸要大得多，一般100um左右。照射單元和TOF感測器都需要高速訊號控制，這樣才能達到高的深度測量精度。比如，照射光與TOF感測器之間同步訊號發生10ps的偏移，就相當於1.5mm的位移。而當前的CPU
可到3GHz，相應得時鐘週期是300ps，則相應得深度解析度為45mm。運算單元主要是完成資料校正和計算工作，通過計算入射光與反射光相對相移關係，即可求取距離資訊。