TOF：基於光子飛行時間 (Time-of-Flight, TOF) 測量原理的三維場景感知技術是透過測量主動/反射光程傳輸時間計算場景深度資訊, 從而獲取場景三維結構的分佈資料。TOF成像使基於CMOS工藝的光電探測技術從獲取二維影象資訊發展到同時獲取二維和三維資訊的並行主動式景物深度資訊構建的成像技術, 實現了由實時並行二維被動式景象探測到實時並行三維主動式探測的技術跨越。TOF成像感知技術的研究從20世紀90年代初開始, 伴隨著半導體技術、基於CMOS工藝的光電探測技術、超大規模超高速整合資訊處理電路和三維場景重建演算法的不斷最佳化而逐步發展, 使該項技術成為三維智慧成像感知的主流技術之一 (多目視覺、結構光、TOF) , 得到了工程應用領域的青睞。TOF成像技術以其三維資訊構建的資訊量豐富、並行實時性好、功耗低、系統體積小等優點, 在場景感知、實時定位與地圖構建 (SLAM) 、景物辨識與分類、虛擬現實、自動駕駛、工業線上檢測等多個領域發揮重要的作用。

TOF成像原理

TOF成像原理是根據測量光在空間中傳播的時間資訊, 計算探測器像元到場景的深度資訊。TOF成像系統硬體主要由LED照明光源和基於CMOS工藝的TOF陣列探測器兩個部分組成。光源為波長在850±30 nm的LED, TOF陣列探測器用於接收被攝場景的反射光的位置、強度、時間和相位資訊。工作時LED發出的連續或脈衝光訊號照射在被照射視場覆蓋的景物上並反射, 接收探測器接收到反射光資訊, 每個像元透過計時器計算發出的光訊號與接收到的光訊號之間的時間差得到像元與被測場景反射點之間的距離, TOF陣列的輸出訊號為接收視場覆蓋的三維深度資料, 其獲得的距離資訊的數量即TOF探測器的像元數。目前基於TOF成像的測量原理可分為直接測量法和間接測量法兩大類，示意圖如下圖。

要深入介紹ToF鏡頭，不得不說下超感光四攝的HUAWEI P30 Pro了和前段時間釋出的榮耀V20。P30P後置4000萬畫素超感光鏡頭、2000萬畫素超廣角鏡頭、800萬畫素潛望式長焦鏡頭，以及ToF鏡頭。

也許有人對ToF鏡頭並不熟悉，正是搭配ToF鏡頭，P30 Pro的相機才能夠打造出更為出色的虛化效果，拍出景深立體表現。TOF是怎樣的一款技術呢？

ToF技術是為了實現3D成像而生的。

對於大部分使用者來說，應該對在X和Y軸的手機拍照非常熟悉了，但對於Z軸上的成像卻使用得並不多。

這種可以實現X、Y、Z三軸的3D成像相機被稱為深度相機，但深度相機根據各自測量原理的不同，一般分為飛行時間法、結構光法和雙目立體視覺法，而其中的飛行時間法就是ToF（Time of Flight）的中文翻譯。

來看下下面的這對比圖：

ToF基本原理就是透過測算光線往返的時間差來形成具體的3D影象資訊收集。