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 。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 。
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 。
深感摄像头的应用及前景根据咨询机构的统计预测 ， 得益于手机终端等电子设备的科技发展 ， 和数码消费的火爆市场 ， 可全球3D成像与传感的市场规模到2022年将达到90亿美元 ， 而这一数字在2016年才13亿美元 。CAGR即复合年均增长率能达到近38% 。前面说的3种深度感知成像技术在军事、工业、医疗、汽车、家居等方面都有着大量的应用 ， 下面讲解几个跟大家平时使用较为密切的应用 ， 比如：1、人脸识别、动作识别如苹果公司的产品iPhone X的前置摄像头就是搭载了结构光技术 ， 可以在近距离下识别手势动作和人脸 ， 是一种便捷又安全的识别模式 ， 支持用来进行人脸支付或解锁等操作 。
除了识别人脸 ， 还能识别手势、动态 ， 比如捕捉动作的体感游戏 ， 还有用手势控制智能家电的开关、亮度 。2、配合手机相机功能如今华为、OPPO等手机厂商的相机功能已经越来越“浮夸” ， 都是高清主摄 超感光 超广角 长焦 景深镜头 ， 这里的景深镜头就是TOF深感摄像头 ， 得益于集成电路和电子传感器的突破技术 ， 现在TOF技术也可以做的很小 ， 集成到手机里 ， 并实现较远距离的拍摄 。
景深镜头摄入的景象肯定是比其他镜头更准确 ， 但它并不能单独进行摄像 ， 因为分辨率不够高 ， 所以要搭配一颗或几颗高清的主摄像头 。3、AR、全息影像等TOF技术的景深功能能较好地获取物体不同部位的具体深度信息 ， 可以用来实现3D方位上的很多不同场景应用 ， 比如配合第三方提供的数据可以实现AR场景展现、虚拟换装等效果 。
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