基于TOF的深度信息采集系统设计

王朋; 金湘亮

doi:10.13873/J.1000-9787(2020)03-0087-04

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基于TOF的深度信息采集系统设计

设计与制造 | 更新时间：2025-09-11

- 基于TOF的深度信息采集系统设计
- Design of deep information acquisition system based on TOF
- 传感器与微系统 2020年第3期页码：87-90
- 作者机构：
  
  1. 湘潭大学物理与光电工程学院
  2. 湖南师范大学物理与电子科学学院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家自然科学基金资助项目(61774129,61704145,61827812)
- DOI：10.13873/J.1000-9787(2020)03-0087-04
  中图分类号： TP212.9
- 纸质出版：2020
- 稿件说明：
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王朋, 金湘亮. 基于TOF的深度信息采集系统设计[J]. 传感器与微系统, 2020,(3):87-90.

WANG Peng, JIN Xiangliang. Design of deep information acquisition system based on TOF[J]. 2020, (3): 87-90.
王朋, 金湘亮. 基于TOF的深度信息采集系统设计[J]. 传感器与微系统, 2020,(3):87-90. DOI： 10.13873/J.1000-9787(2020)03-0087-04.

WANG Peng, JIN Xiangliang. Design of deep information acquisition system based on TOF[J]. 2020, (3): 87-90. DOI： 10.13873/J.1000-9787(2020)03-0087-04.

摘要

设计并实现了一种基于飞行时间法(TOF)的三维成像系统

通过一个LED主动光源阵列发出调制的红外光

并经过基于TOF的CMOS图像传感器的像素阵列进行接收并解调得到数字信号。通过ARM处理器结合FreeRTOS作为下位机控制系统

下位机控制系统主要是用于控制数据的获取以及进行数据的初步处理。计算机终端通过通用异步收发器(UART)与ARM进行通信。在计算机中通过四步相移算法计算得到深度信息并进行3D点云的重建。测试结果表明

该系统的测量精度达到1 cm。

Abstract

A 3D imaging system based on time-of-flight（ TOF） principle is designed. This ranging system operates with near-infared light emitted by active modulation light source

which is detected and demoduated by a low-cost CMOS array of pixels based on TOF. ARM and FreeRTOS are used to control the data acquisition module and process raw data. Computer terminal communicate with ARM via universal asynchronous receiver transmitter（ UART）. The depth information is obtained by using four-step phase-shift algorithm and the 3D point cloud is reconstructed. The test result shows that measurement precision of the system is 1 cm.

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