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飞行时间技术概述

更新时间：2026-04-20 20:38:41 大小：16K 上传用户：潇潇江南查看TA发布的资源 标签：飞行时间 下载积分：2分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

一、技术定义与核心原理

飞行时间技术（Time-of-Flight, ToF）是一种通过测量信号在空间中传播时间来计算距离的传感技术。其基本原理基于物理公式d = v × t/2，其中d为目标距离，v为信号传播速度，t为信号往返传播时间。该技术通过向目标发射调制信号（如光信号、无线电波），并接收反射回波，通过精确计算信号飞行时间实现三维空间感知。

1.1 信号调制方式

根据信号调制方式不同，ToF技术主要分为两类：

（1）脉冲调制ToF：发射纳秒级高强度光脉冲，通过记录发射与接收的时间差计算距离。该方式时间分辨率可达皮秒级（10⁻¹²秒），但对硬件时钟精度要求极高。

（2）连续波调制ToF：发射正弦波调制的连续光信号，通过测量发射与接收信号的相位差推算距离。计算公式为d = (c × φ)/(4πf)，其中c为光速，φ为相位差，f为调制频率。该方式硬件实现成本较低，是消费电子领域的主流方案。

1.2 系统组成架构

典型ToF系统包含四大核心模块：

· 发射端：通常采用垂直腔面发射激光器（VCSEL）或发光二极管（LED），发射波长多为850nm或940nm近红外光

· 光学系统：包含发射透镜（准直光束）和接收透镜（收集反射光）

· 接收端：采用单光子雪崩二极管（SPAD）或CMOS图像传感器（ToF sensor）

· 信号处理单元：通过专用ASIC芯片进行时间/相位计算，输出深度信息


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