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景深摄像头是什么意思 手机拍照的TOF景深镜头的玩法(2)

作者:李青青 更新:2024-03-12 04:45:27 来源:领啦网
导读:景深摄像头是什么意思,TOF可能是大众了解度较高的技术,主要是得益于它在手机摄像头上的大量应用。 TOF技术相对来说,具有测量精度高、刷新率fps高、抗干扰性强、覆盖范围

景深摄像头是什么意思

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TOF可能是大众了解度较高的技术,主要是得益于它在手机摄像头上的大量应用。

TOF技术相对来说,具有测量精度高、刷新率fps高、抗干扰性强、覆盖范围远等优点,成像识别距离可以达到5米左右,比结构光技术远得多,并且在捕捉动态成像上表现出色。

这也是它在手机摄像矩阵中占据一席的原因之一,除此以外,TOF技术还应用在扫描成像、VR/AR等领域。

TOF深感镜头测距原理

以上三种技术最有前景的当属TOF技术,很多厂商也在从双目、结构光技术向TOF技术转变,下面就以TOF技术展开讲解。前面说了飞行时间技术的基本过程,那么它应用在移动端的3D深感镜头又是如何工作的呢?

1、TOF深感镜头基本结构

一套TOF深感镜头包括光源、光电探测器、脉冲发射单元和逻辑处理器。光源通常采用红外线,脉冲装置多用是让光源可以连续不断的发射调制的红外光,照射到目标物体上,并接收源源不断的反射光线。

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2、光的飞行时间如何测量

我们根据速度公式:c=d/t,c为光速,d为距离,t为时间。那么我们测量出光线在发出及返回之间使用的时间,再乘以光速就是距离。

但是我们知道光的速度是3x10^8m/s,对于这么快的光速,那么对时间的测量精度就需要达到皮秒级,这就要求电子计时器要有数百GHz的时钟频率。

这么高的频率和精度使得测量器件制造成本和难度都很大,所以我们寻求了一种低频率测量的方法。

我们再来看另一个速度公式:c=λ,c仍然是光速,λ是波长,是频率。现在,我们将光源调制成正弦脉冲波,当光波遇到目标物体后发生反射,再用传感器来接收反射回来的正弦波;

这时正弦波形会产生一定的相位偏移,而这个相位偏移就可以用来计算波形传播的距离。

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以上图来辅助说明,就是调制频率,蓝线表示发出时的光波函数,红线表示返回时的光波函数,它们之间产生了相位角差值φ,那么利用相位角配合公式:d=c·φ/4π就可以算出物体和TOF深感镜头的距离了。

3、手机端TOF镜头实例

根据这个原理,除了拍照,华为手机已经集成了深感镜头的测距功能,看下面这个例子,我们通过手机来聚焦一副眼镜,完成后点击中间的圆点就可以开始测量,选择起点和终点,手机就能显示出被测点之间的长度。