TOF相機類似於普通的機器視覺成像過程，例如光源，光學元件，感測器（TOF晶片），控制電路和處理電路。它由幾個單元組成。該技術基本上類似於3D鐳射感測器的原理，除了3D鐳射感測器是逐點掃描，而TOF相機同時獲得整個影象的深度資訊。

TOF相機具有與雙目測量系統完全不同的3D成像機制，該雙目測量系統非常類似於非侵入式三維檢測和應用。雙目立體測量由左右立體影象對匹配，然後透過三角測量法進行三角測量，並且透過注入和反射光檢測獲得的目標距離獲得TOF相機。

TOF技術採用主動光檢測方法。與一般照明要求不同，TOF照明單元的目的不是照明，而是使用入射光訊號和反射光訊號之間的距離測量。因此，TOF照明單元是光以高頻調製然後傳輸。

與普通相機類似，TOF相機晶片前端需要一個收集光線的鏡頭。然而，與普通光學透鏡不同，需要帶通濾光器以確保僅與照明源相同的波長可以進入。同時，由於光學成像系統具有透視效果，不同距離的場景是不同直徑的同心球，而不是平行平面，因此在實際使用中，需要後續處理單元來校正該誤差。

作為TOF相機的核心，TOF晶片的每個畫素記錄入射光在相機和物體之間來回的相位。感測器結構類似於普通影象感測器，但比影象感測器更復雜。它包含2個或更多個快門，可在不同時間對反射光進行取樣。

因此，TOF晶片的畫素尺寸遠大於一般的影象感測器畫素尺寸，一般約為100um。照明單元和TOF感測器都需要高速訊號控制，以實現高深度測量精度。例如，照明光和TOF感測器之間的同步訊號的10ps偏移等於1.5mm的位移。當前CPU可以達到3GHz，相應的時鐘週期為300ps，相應的深度解析度為45mm。算術單元主要執行資料校正和計算工作。透過計算入射光和反射光之間的相對相移關係，可以獲得距離資訊。

TOF相機優缺點分析

TOF相機優點：

1.相對於二維影象，距離資訊可用於獲得物件之間更豐富的位置關係，即區分前景和背景;

2.深度資訊仍然可以完成傳統的應用，如分割，標記，識別和跟蹤目標影象;

3.進一步深化後，可以完成3D建模等應用;

4.能夠快速識別和跟蹤目標;

5.主要配件的成本相對較低，包括CCD和普通LED，這將有利於未來的推廣和使用;

6.利用CMOS的特點，可以獲得大量的資料和資訊，對於判斷複雜物體的姿態非常有效;

7，無需掃描裝置協助工作。

TOF相機缺點：

1.與普通數碼相機相比，成本仍然很高，這影響了目前產品的流行使用率;

2，相機本身仍受硬體開發的限制，更新速度更快;

3.測量距離比傳統測量儀器短，一般不超過10米;

4.測量結果受測量物件性質的影響;

5.大多數機器的測量結果更明顯受外界環境的干擾，特別是外部光源;

6，解析度相對較低，

7.系統誤差和隨機誤差對結果有明顯影響，需要稍後處理。

VivoNEX的3DTOF鏡頭主要用在面部解鎖識別，透過TOF紅外景深鏡頭，手機可以更準確地掃描使用者的面部立體特徵，安全效能遠遠超過安卓手機解鎖。

除了面部解鎖外，還增加了立體美顏功能透過3D面部建模方式，可以使自拍達到完美的效果。

其實早在nex雙屏版還沒有正式釋出之前vivo就有展示過tof 3d技術，這個技術能夠做很多事情，最簡單直接的就是解鎖和拍照。解鎖的時候，tof 3d面部識別技術要比正常的人臉識別技術識別的更加具體，安全性高很多，不會出現用照片就能破解的情況。nex雙屏版就是因為有了這個tof 3d面部識別技術，所以能夠支援支付寶的人臉識別支付，好像還是第一款能夠支援支付寶人臉支付的安卓手機來著。在拍照方面，因為是3d的，所以拍照美顏效果也是3d的，美顏效果會更加真實自然。總之呢，這個tof 3d鏡頭是很有用的。