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VCSEL-3D TOF 检测解决方案
发布日期:2020-04-08      浏览次数:269
   一、VCSEL应用引言
  随着苹果将VCSEL-3D SENSING 成像技术引入到iPhone产业链,堪称在消费领域的重大突破,VCSEL-3D SENSING成像技术更是引起广泛关注,业界认为VCSEL-3D SENSING 成像技术进入苹果产业链将是VCSEL业务产业链的重大突破,从此光器件也将从工业领域走向消费领域。
  VCSEL-3D SENSING成像技术随着VCSEL的研究深入以及应用需求的拓展,VCSEL不仅在手机、消费性电子等领域发挥越来越重要的作用,VCSEL还可以用来进行人脸识别、3D感测、手势侦测和VR(虚拟现实)/AR(增强现实)/MR(混合现实)等。VCSEL-3D SENSING将来也可以大量应用在物联网、5G通信、RF元件、ADAS(先进驾驶系统)等, VCSEL-3D SENSING成像技术随着未来快速应用,VCSEL势必会成为市场关注度高的热点。

二、VCSEL-3D TOF摄像头、TOF传感器工作原理
  TOF(Time of Flight,飞行时间)传感器测距原理是什么?莱森光学将带您走近3D摄像头,揭示更多关于TOF传感器的背景原理介绍。在争夺智能手机和汽车市场的战争中,出现了三种3D成像技术。这三种技术分别是双目立体成像、结构光和飞行时间(TOF)。通过这些技术生成的3D数据可实现行人探测、人脸识别、手部运动检测以及提供SLAM(simultaneous localization and mapping,即时定位与地图构建)功能。目前该领域的两家公司分别是ams(艾迈斯半导体)和Infineon(英飞凌)。


 三、什么是TOF传感器

    TOF传感器测量光在某介质中行进一段距离所需的时间。通常,这是对脉冲发射光到达物体并反射回到TOF传感器所用时间的测量。TOF摄像头则利用TOF测量原理(TOF图像传感器)来确定摄像头与物体或周围环境之间距离,并通过测量的点生成深度图像或3D图像。

    TOF摄像头的应用包括基于激光的非扫描激光雷达成像系统、运动传感和追踪、运用于机器视觉和自动驾驶的物体检测以及地形测绘等。

但如何实现上述应用领域的深度测量?

    下面,介绍三种通过测量飞行时间来确定距离的方法。



上图顶部表达了方法,发射脉冲光并测量它们经反射后返回的时间间隔。

    上图中间表达了第二种方法,调制光源的振幅并记录反射光波的相移。

    上图底部表达了第三种方法,发射占空比为50%的方波,并记录在特定间隔内到达的返回光量。


   


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