“TOF”小科普

什么是ToF

ToF是Time of Flight的縮寫，有的翻譯稱之為飛行時間。這種成像技術通過向目標發射連續的特定波長的紅外光線脈沖，通過特定傳感器接收待測物體傳回的光信號，計算光線往返的飛行時間或相位差得到待測物體的3D深度信息。TOF相機的亮度圖像和深度信息可以通過模型連接起來，迅速精準地完成人臉匹配和檢測 。

ToF工作流程圖 

TOF的硬件組成有：

發光單元：發光單元通常為能發出特定波長紅外線的VSCEL，VSCEL能以相對較小功率發射出較高的信號。

光學鏡頭及濾光片：用于收集反射回的光線。濾光片只允許對應波長的紅外線通過，抑制其他光線，并降低噪聲。

圖像傳感器：ToF相機的核心部件，接收反射回來的光線，負責測量每個像素點光線從發光元件到目標物體再反射回傳感器的時間。

ToF的優勢

ToF和iPhone X所使用的結構光技術有何區別，又有什么優勢？iPhone X的結構光是首先利用激光器將鏡片上的點陣或固定圖案投射在人臉上，然后拍攝紅外圖像，通過點陣或圖像的形變，計算出深度信息，進而識別3D臉部信息。

通過ToF獲得的物體景深信息圖 

而ToF是通過特殊的傳感器，通過計算發射出去的紅外線激光來回的時間得到被攝物體深度信息，進而識別3D信息。

不同的3D成像技術特點

相較于結構光技術，ToF的設計更靈活，可通過改變光源強度能實現不同范圍的3D成像；而通過調整發射器脈沖頻率，就可以調整相應的信噪比以適應不同的精度要求或應用環境。ToF的激光發射器也相對簡單，只需發射出特定波長的高頻脈沖激光即可。而結構光必須通過特殊的光學鏡片，投射出相應圖案，通過計算才能得到深度信息。

vivo ToF技術的信息量優勢

ToF如何讓深度信息量達到結構光的10倍？ 在去年十二月，索尼推出了一款背照式ToF測距傳感器 ，廠商稱該傳感器較前代產品測距性能進一步提高，同時體積減小，僅為1/2英寸，并擁有VGA分辨率，索尼將從2018年4月開始出貨樣品。索尼將采用了測距技術的測距傳感器統稱為DepthSense系列，此次是首次將背照式ToF技術應用于DepthSense系列產品。 

VGA分辨率為640*480，差不多就是30萬像素。而此前市場也有過傳言稱vivo有望于今年推出后置ToF方案的手機，模組廠為信利，ToF Sensor為松下，驅動芯片及算法由ADI提供。后續索尼將于今年8月份推出全新的ToF Sensor，預計會成為未來的主流方案。 因此，vivo有較大概率采用的是索尼新出來的ToF傳感器，配合更高效率的激光發射器，實現比現有手機結構光精度更高、工作距離更遠的3D感知方案。