简述TOF技术、TOF发展史及现状

　　随着3D市场的打开与普及，3D传感技术也逐步走进了公众视线，当下，主流3D传感技术有双目视觉、结构光、TOF（飞行时间），从测距原理来讲，前两者主要基于三角定位原理，TOF主要基于飞行时间测距原理。

　　技术原理

　　双目视觉技术基于视差原理，从不同位置获取被测物体的两幅图像，通过三角定位方法获取深度信息，但由于对算法要求高、易受光线影响、在现实世界难以抓取定位点等问题，目前很少被采用。

　　结构光技术使用近红外激光器将具有结构特征的光线投射到被拍摄物体上，再由专门的红外摄像头采集，再将采集到的图像信息结合三角定位原理进行换算，从而获得被测物体的三维结构，再进行进一步应用。

　　TOF（TimeofFlight）技术是通过向被测物体发射红外光源，光波被物体反射回来后，被传感器（sensor）收集，系统通过计算接收光波的脉冲差或时间差，从而计算被测物体与相机间的距离。

　　结构光与TOF

　　目前市场上应用广泛的主流3D传感技术为结构光与TOF。其中，TOF在远距离、成本低、尺寸小、响应时间快等方面具有明显优势。

　　此外，TOF的测量误差主要来自组装系统，因而误差恒定，TOF对算法要求较低使其响应更快。

　　因此，3D结构光技术适用于安全性要求高、测量距离较低的场景，如人脸识别等，而TOF方案应用范围更广，可应用于如3D建模、游戏、导航、自动驾驶、手势捕捉、AR等领域。

　　TOF技术发展史

　　3D TOF技术的发展，从索尼在几年前发布IMX316 iTOF传感器开始，在安卓手机上得到了推广，2020年，苹果率先将3D dTOF技术先后用到iPad和iphone中，拉开了手机摄像头领域由iTOF技术向dTOF技术转变的序幕。

　　今年年初，AMS给出了3D dTOF解决方案,并有望在今年年底量产，这有助于推进国产手机品牌大范围使用dTOF传感器摄像头。

　　iTOF与dTOF

　　iTOF指Indirect TOF，通过发射特定频率的调制光，检测反射调制光和发射调制光之间的相位差，从而测量飞行时间。dToF指Direct TOF，直接测量反射光脉冲和发射光脉冲之间的时间间隔。

　　其中，dTOF技术要求更高，测量精度也更高。dTOF需要采用高精密时钟测量，且需要配合时间短、频率高、强度高的激光，对硬件的要求较高，优点就是成像速度高、省电，且一定程度上能降低背景光干扰，可测量距离更远。

　　TOF传感器未来前景

　　3D传感技术除应用于智能手机外，还可用于工业视觉检测、汽车、AR/VR、游戏等众多领域，而3D TOF传感技术，在显著提高精准度、实现更真实场景的同时，还能够降低功耗，未来几年，有望在技术终端迎来高速增长。