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ToF深度相机

更新时间：2026-07-08 14:23:45 大小：15K 上传用户：潇潇江南查看TA发布的资源 标签：tof相机 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、基本概念

ToF深度相机全称飞行时间（Time of Flight）深度相机，是一种通过测量光信号飞行时间来获取场景深度信息的主动式视觉传感器，核心原理是向目标场景发射调制后的近红外光，通过计算光从发射到被目标反射后返回传感器的时间差或相位差，换算出目标到相机的距离，同时结合二维像素信息生成完整的深度图像。

和传统的立体匹配深度相机、结构光深度相机相比，ToF深度相机具备集成度高、响应速度快、抗干扰能力强的特点，不需要复杂的算法运算就能输出实时深度数据，在近距离感知场景中优势尤为突出。

二、工作原理

ToF深度相机按照测量原理可以分为两类：脉冲调制ToF和连续波调幅ToF，二者测量逻辑不同：

1. 脉冲调制ToF：相机发射脉冲式近红外光，记录每个像素点接收到反射光的时间差，直接通过公式  计算距离，其中$c$是光速，是光飞行的时间差。这种方案适合远距离测距，测量精度随距离增加的衰减较小，但对传感器的时间分辨率要求极高，硬件成本偏高。

2. 连续波调幅ToF：相机发射周期性幅度调制的近红外光，通过计算发射光和反射光之间的相位差来间接得到光飞行时间，再推导得到距离，公式为 ，其中是相位差，$f$是调制频率。这种方案对硬件时间分辨率要求较低，可以用普通CMOS传感器实现，成本更低，目前消费级ToF深度相机大多采用这种方案。

三、核心组成

ToF深度相机主要由四个核心模块组成：

1. 发射模块：由激光器和调制电路组成，负责发出符合调制要求的近红外光，常用的光源是垂直腔面发射激光器（VCSEL），体积小、功耗低、调制方便，适合消费电子设备集成。

接收模块：由光学镜头和红外传感器组成，负责接收被目标反射回来的红外光，传感器一般为特制的CMOS像素阵列，每个像素都可以记录光信号的相位或时间信息


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