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一文知道接连波ToF和脉冲ToF的差异

一文知道连续波ToF和脉冲ToF的区别-ADI曾在2019年12月发布过一篇文章,总结了该公司在连续波和脉冲ToF系统方面的经验。

  ADI曾在2019年12月发布过一篇文章,总结了该公司在接连波和脉冲ToF体系方面的经历。

  接连波体系的优势:

  关于不具有高精度要求的运用,CW体系或许比依据脉冲的体系更易于完结,由于光源纷歧定要十分短,且具有快速的上升/下降沿,虽然很难再现。在实践中是完美的正弦波。可是,假如对精度的要求变得愈加严厉,则将需求更高频率的调制信号,而且在实践中或许难以完结。

  由于照明信号的周期性,来自CW体系丈量的任何相位丈量都将每2π盘绕一次,这意味着会有混叠间隔。关于只要一个调制频率的体系,混叠间隔也将是最大可丈量间隔。为了战胜该约束,能够运用多个调制频率来履行相位打开,其间,假如具有不同调制频率的两个(或多个)相位丈量值与估量间隔相一致,则能够确认目标的实在间隔。这种多调制频率计划还可用于削减多径差错,该差错在来自物体的反射光在回来传感器之前碰击另一个物体(或在透镜内部内部反射)时产生,然后导致丈量差错。

  取决于其装备,CMOS ToF成像器往往具有更大的灵活性和更快的读出速度,因而能够完结比如感兴趣区域(RoI)输出之类的功用。

  在温度规模内校准CW ToF体系或许比脉冲ToF体系简单。跟着体系温度的升高,由于温度改变,解调信号和照明将相关于互相偏移,可是这种偏移只会影响丈量间隔,而偏移差错在整个规模内都是安稳的,而且深度线性度根本保持安稳。

  接连波体系的缺陷:

  虽然CMOS传感器与其他传感器比较具有更高的输出数据速率,但CW传感器需求在多个调制频率上进行四个相关函数采样以及多帧处理才干核算深度。较长的曝光时刻或许会约束体系的全体帧速率,或许或许导致运动含糊,然后或许会将其约束用于某些类型的运用程序。这种更高的处理杂乱性或许需求外部运用程序处理器,这或许超出了运用程序的要求。

  关于更长间隔的丈量或环境光水平较高的环境,将需求更高的接连光功率(与脉冲ToF比较);激光的这种接连照耀或许会导致散热和牢靠性问题。

  依据脉冲的ToF技能体系的优势:

  依据脉冲的ToF技能体系一般依靠在短积分窗口内以十分短的脉冲串发射的高能量光脉冲。这具有以下长处:

  它使规划对环境光安稳的体系变得愈加简单,因而更有利于室外运用。

  较短的曝光时刻可最大程度地削减运动含糊的影响。

  在依据脉冲的ToF体系中,照明的占空比一般比可比的CW体系的照明占空比低得多,因而具有以下长处:

  在较低规模的运用中,它降低了体系的全体功耗。

  经过将脉冲猝发置于帧中与其他体系不同的方位,能够防止来自其他脉冲ToF体系的搅扰。这能够经过在各种体系的帧中和谐脉冲的放置或经过运用外部光电检测器确认其他体系的脉冲的方位来完结。另一种方法是动态随机化脉冲突发的方位,这将消除和谐各个体系之间的时序的需求,但不会彻底消除搅扰。

  由于脉冲时序和宽度不需求一致,因而能够施行不同的时序计划以完结比如更宽的动态规模和主动曝光等功用。

  依据脉冲的ToF技能体系的缺陷:

  由于透射光脉冲和快门的脉冲宽度需求相同,因而体系的守时操控需求十分准确,而且依据运用需求或许需求皮秒级的精度。

  为了取得最大功率,照明脉冲宽度有必要十分短,但功率却很高。因而,激光驱动器需求十分快的上升/下降沿(小于1 ns)。

  与CW体系比较,温度校准或许愈加杂乱,由于温度改变会影响单个脉冲宽度,不只影响偏移和增益,还影响其线性。

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