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概述
3D相机为机械设备构筑了一扇通往真实世界的感知之窗，作为自动化进程中不可或缺的桥梁与纽带，它不仅引领着机械智能化的大潮，更是将人类对于精准操控的梦想照进了现实。
同时，随着自动化技术的日新月异，人们对于3D相机的要求也日益严苛，从单一的精度追求，到如今对包括系统集成性、高帧率、抗光性、支持多机共存甚至成本友好等的“多面手”需求。
飞行时间（Time-of-Flight, ToF）相机正是凭借自身卓越的多功能性，在众多技术类型的3D相机中脱颖而出。
什么是飞行时间相机
ToF技术采用主动光探测的方式，通过测量光子从相机发射到目标物体并返回的时间来测距。ToF 相机可以同时测量每个像素的强度和距离。
直接 ToF 相机（dToF Camera）发出持续几纳秒的短光脉冲，并测量部分返回光的时间。间接 ToF 相机（iToF Camera）发出连续调制光，并通过测量反射光的相位来计算与物体的距离。（了解更多）
飞行时间相机的优势
如前所述，飞行时间相机的出众优势就在于它的“全面性”，即在多个方面均衡而卓越的表现。
外观紧凑轻量
就相机外观来看，因为采用的工作原理并不复杂，ToF相机通常也具有极为紧凑且轻便的外观设计，不含任何复杂的运动部件，尤其是iToF相机。
这一特性通常可以拓展成“内外兼修”的独特应用优势，即：当作为成品相机时，Vzense的各系列相机最大的也只有成人手掌大小，可以方便地配备在自动机器人或自动叉车之上，且相机的最高防护等级可以达到IP67，能够适应各种恶劣工业环境的作业要求；当作为ToF模组出现时，它的外观尺寸则可以做到更小，使其能够轻松嵌入各种小型或大型设备中，包括智能手机。
抗强光
提到环境适应性，光照条件是3D相机应用环境不可不提的一点，因为它直接影响了相机输出结果的精确性，ToF相机作为主动3D相机，自带激光照明系统，无论光照条件如何恶劣，甚至是完全黑暗的环境中，都能正常工作，确保了测量的连续性和准确性。
另一方面，飞行时间（ToF）相机即使在强光条件下也表现得异常出色。在设计阶段，ToF相机就旨在尽量减少强光的影响，使其能够在不被强光源淹没的情况下提供准确的测量和清晰的图像。
这也就是说，ToF相机可以在强环境光的室外环境中或强人造光的室内环境中正常平稳地被使用。它们处理这种光照条件的能力确保了它们在暗光或强光中的应用都是可靠的，例如黑灯工厂、室外托盘识别和室外车站客流统计等。
精度满足需求
在精度方面，虽然ToF相机不是精度最高的3D相机，但其精度亦可以达到毫米级别，能够满足绝大多数工业自动化应用的需求，同时因为不刻意追求过盈的高精度，能够为厂家节省采购和集成成本。
高速场景中表现优异
ToF相机的另一个显著优势在于其在高速移动场景测量中的优异性能。由于能够在单次曝光中迅速扫描整个场景，能够以高达30帧每秒的速度输出深度感知数据，这一特性使得iToF相机在需要连续、即时反馈的高速或实时应用中大放异彩，如移动机器人、客流统计等。
支持多机共存
除了高帧率，ToF相机对多相机共同工作的支持的特性似乎也是为包括移动机器人（AMR/AGV）在内的重要的自动化应用而生的，支持多机共存是ToF相机的优势，然而，并非所有 ToF 相机都能实现无限制的多机共存。 Vzense 的脉冲 iToF 相机 NYX 系列，凭借超高信噪比和精湛的调试技术，实现了无相机数量限制的多机共存。这使得移动机器人能够在同一环境中畅通无阻地共同工作，而不会相互干扰。
成本友好
最后，大规模普适应用，必将带来经济层面的考量，ToF相机的制造和采购成本相较于结构光相机和LiDAR传感器等其他深度感知技术更为亲民，这进一步拓宽了其在消费级市场和工业专业领域的应用前景。
综上所述，ToF相机以其紧凑性、高精度、高速性能以及成本友好，成为了深度感知技术中的佼佼者。
适合使用ToF相机的典型场景
综上所述，ToF相机虽然不是精度最高的3D相机，但是它却具有其他3D技术类型无可比拟的“全面性”优势，尤其是在以下场景中，或许ToF相机是您的不二之选。
托盘识别
应用简介
在物流和仓储领域，托盘识别是自动化流程中的关键环节。ToF相机能够快速捕捉托盘的三维信息，包括其位置、尺寸和形状等，从而实现对托盘的精确识别。
ToF优势
ToF相机体积小巧，重量轻，便于集成到各种自主移动机器人或者无人驾驶叉车之上，不会增加额外的负担；相较于其他高精度3D相机，ToF的毫米级精度足够托盘识别使用，同时又能以低成本的优势，使得自动托盘识别系统的整体成本得到有效控制，利于更广泛的普及应用；ToF相机不受光照条件的影响，能够在各种光照环境下稳定工作，确保托盘识别的准确性。 Vzense ToF相机支持无限制的多机共存，使同一空间内的多台搬运机器人可以畅行无阻地协同工作。（了解更多）
拆码垛
应用介绍
拆码垛是物流和仓储中的另一项重要任务，是指自动化设备将码放在托盘上的货物（即码垛）进行拆卸或搬运的过程。码垛是将货物按照一定规则和顺序堆叠在托盘上的过程，便于仓储和运输。而拆码垛则是将这些堆叠的货物逐个或成组地取下，便于后续的分拣、包装或生产工序。
ToF优势
ToF相机具有高帧率特性，能够实时捕捉货物的动态信息，确保机器人在拆码垛过程中能够迅速响应；在拆码垛场景中，光照条件可能复杂多变，但ToF相机不受此影响，能够持续稳定提供准确的深度信息；ToF相机的紧凑设计不受空间大小和形状的限制，使得机器人能够更灵活地移动和操作，提高拆码垛的灵活性。（了解更多）
客流统计
应用介绍
客流统计是指通过各种技术手段对一定区域内的人员流动数量或留存数量进行监测和统计的过程。它通常用于商业场所、交通枢纽、公共设施、旅游景点等地，以分析人流量和行为模式，提供决策支持，是零售、交通等领域的重要管理工具。
ToF优势
ToF相机的高帧率特性使得客流统计能够实时进行，为管理者提供及时的数据支持；ToF相机仅采集深度信息，不涉及个人肖像，有效保护了个人隐私； ToF相机的低成本使得客流统计系统的部署和维护成本得到有效控制。（了解更多）
智慧工厂安全围栏
应用介绍
智慧工厂安全护栏应用是指在智慧工厂中使用先进的安全技术和设备，通过实时监控和分析来保障工厂内的安全生产。它能够实时监测周围环境，当有人或物进入危险区域时触发警报或停止危险操作，可显著提高工厂的安全性，保障员工和设备的安全，同时也提高了生产的连续性和效率。
ToF优势
在各种光照条件下，即使是无人值守的“黑灯工厂”，ToF相机都能稳定工作，确保安全防护系统的连续性和可靠性；ToF相机的高帧率特性使得安全防护系统能够迅速响应环境变化，及时触发警报或采取安全措施；ToF相机的紧凑设计使得安全防护系统更加轻便灵活，便于安装和部署。（了解更多）
综上所述，ToF相机在托盘识别、拆码垛、客流统计以及安全护栏等应用场景中展现出了独特的“全面性”优势。其外观紧凑轻量、成本友好、抗光性强以及高帧率等特性使得ToF相机成为这些场景中的优选方案。
Vzense相信飞行时间技术是未来自动化机器视觉发展演化的大势所趋，我们自2017年以来，也一直专注于此，拥有10多项相关专利及广受市场和客户欢迎的ToF相机和模组产品。
如果您对我们的ToF相机感兴趣，可以通过网站留言与我们联系，也可以直接发送邮件至vzense@goermicro.com，或者关注我们的领英账号。
我们期待与您一起探索工业自动化更多的可能性，让3D数据发挥更大的价值。
