ToFkameror

ToF-kamera, eller Time-of-Flight-kamera, är en typ av djupkamera som mäter avståndet till objekt genom att registrera hur lång tid ljuset tar att färdas till objektet och tillbaka, eller genom att analysera fasförskjutningen hos en återreflekterad signal. Den producerar en djupkarta där varje pixel motsvarar ett avstånd. Ofta kombineras djupdata med en vanlig RGB-bild för att skapa färgade djupbilder eller 3D-modeller.

Principer: det finns huvudsakligen två metoder. Pulslast ToF skickar korta ljuspulser och beräknar avståndet från tiden till återreflekterad puls. Modulär eller kontinuerlig våg ToF sänder en modulerad ljusvåg och hämtar avståndet från fasförskjutningen mellan sänd och retur signal. Båda metoderna används i realtid och kräver en aktiv infraröd ljuskälla samt en bildsensor, oftast CMOS.

Utdata och användning: djupdata kan vara i form av en djupkarta eller ett 3D punktmoln och används i applikationer där snabb och tät djupinformation behövs. Data kan kompletteras med RGB-information för färgmärkning och vidare bearbetning i exempelvis AR/ VR, robotsystem och 3D-skanning.

Prestanda och begränsningar: ToF-kameror fungerar bra i realtid och under olika texturer, men prestanda påverkas av starkt solljus, reflekterande ytor och material med låg eller ojämn reflektion. Vanliga begränsningar inkluderar räckvidd, upplösning och pris, samt behov av kalibrering och dedikerad programvara.

Jämförelse: jämfört med strukturerat ljus och stereo kräver ToF mindre textur för att generera djup och erbjuder tät, realtidsdjupdata, men är mer utsatt för multipath-artefakter och ljusförstörningar.

Framtid och utveckling: pågående förbättringar fokuserar på högre upplösning, längre räckvidd, bättre noggrannhet och lägre energiåtgång samt bättre integration med AI och inbyggda system.