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TOF飛行時間之dTOF、iTOF測距原理_嗶哩嗶哩_bilibili
記錄學習，最近用了一款梅卡曼德的結構光+6軸機器人做了一個項目，但是我們的競爭對手說用的是TOF，故此來學習一下。
一、什么是TOF
ToF: Time of flight. 飛行時間。當然這只是一種翻譯的方法，其實ToF是一種測距的方法，通過測量超聲波/微波/光等信號在發射器和反射器之間的“飛行時間”來計算出兩者之間距離。
能夠實現ToF測距的傳感器就是ToF傳感器。ToF傳感器種類很多，使用較多的是通過紅外（一般都是不可見光）或者激光進行測距的ToF傳感器。
ToF相機之所以受到青睞，主要歸功于其多項優勢，包括成本效益高、測量精度良好、可靠性強、能夠實現深度數據采集，以及緊湊的硬件設計
二、工作原理
TOF 結構組成：
光源
光學部件
傳感器
控制電路
處理電路
原理
其測距原理是通過給目標連續發送光脈沖，然后用傳感器接收從物體返回的光，通過探測光脈沖的飛行（往返）時間來得到目標物距離，其中每個像素點都精確地編碼了其對應場景中物體的距離信息，TOF相機則是同時得到整幅圖像的深度信息
a) 發射光脈沖：ToF相機向目標物體發射出短暫的光脈沖，通常是紅外光
b) 光線反射：光脈沖打到物體表面后會發生反射，一部分光線會返回到相機。
c) 測量飛行時間：相機內部的高速傳感器會精確測量光脈沖從發射到返回所花費的時間。
d) 計算距離：根據光速和飛行時間，利用公式
?距離 = 光速 × 飛行時間 / 2
優勢：
?1、與立體相機或三角測量系統比，TOF相機體積小巧，跟一般相機大小相去無幾，非常適合于一些需要輕便、小體積相機的場合。
2、TOF相機能夠實時快速的計算深度信息，達到幾十到100fps? TOF的深度信息。而雙目立體相機需要用到復雜的相關性算法，處理速度較慢
3、TOF的深度計算不受物體表面灰度和特征影響，可以非常準確的進行三維探測。而雙目立體相機則需要目標具有良好的特征變化，否則會無法進行深度計算。
4、TOF的深度計算精度基本能穩定在cm級
三、脈沖調制
四、連續調制
dToF技術
?
?對硬件的成本比較高，成本昂貴要求嚴格
iToF技術
相位測距原理
那么下面這個公式就很重要了
?我們可以修改一下這個公式，將
那么公式就會轉變如下：
?
這里的N是一個正整數或者0 ，但是當我們在一個周期函數中找到是那個周期的時候是非常難找的，所以我們就干脆不找這個N，索性我們就將N=0（這一步非常重要）。
返回到相機里的時間不可能都是整數，如5.23，那么0.23 我們就可以理解為就是這個尾數。這個就是我們常說的相位差。
?說明：
我么這里可以讓d<Ls（就是測尺長），那么就是我們測的距離d≤λ（調制）/2? ,也就是說當我們要測的距離大概是10m 的時候我們需要大概調制波長大概是20m 以上的激光
五、ITOP和DTOF的對比
基本原理
性能對比
典型應用場?
?未來趨勢
?
六、對比傳統
?基本原理對比
性能參數對比
優缺點總結
典型應用場景
?
