時差測距是什麼？
時差測距（ToF）技術可以根據光的前進時間來進行精確的 3D 影像擷取。這種技術結合 2D 的影像資料與 3D 的深度資訊，在工廠自動化、機器人、物流、醫療和自動駕駛車輛等應用方面，提供創新且高效率的影像處理解決方案。在此我們將會解釋 ToF 相機的運作原理，以及時差測距技術的優勢與可能的限制，並且示範一些典型的應用案例。
時差測距技術的核心：相機
ToF 相機是由一組整合光源、針對 ToF 最佳化的鏡頭、儲存拍下影像資料的感光元件，以及用於與外部裝置溝通的介面所組成。相機會發射連續光波或脈衝光波，並測量反射光的時間或相位差，以計算畫面中的物體距離，並創造出詳細的深度圖；其中每個畫素代表的是距離的資訊。
這個功能十分關鍵，因為可以省略以複雜演算法來確定深度的需求，這對傳統如雙目視覺系統的成像系統來說是十分困難的。ToF 相機的特色是設計精巧、使用簡便、精確且具備高取像速度，因此很適合用於重視性價比的 3D 成像解決方案。此外，ToF 技術即使在困難的照明條件下，也能帶來可信賴的結果，因此擴大了應用的範圍。
脈衝光或連續光
不論使用哪種方式，你都可以使用能照亮整個場景的光源，在一張照片中決定場景中所有點的深度。得到的結果是一張深度圖，其中每個畫素都編碼為場景中對應點的距離。
ToF 圖片是什麼樣子？
此範例將深度資訊以偽色影像來呈現。藍色代表較遠，紅色代表較近。
因 ToF 相機在記錄正常 2D 強度影像時，也同時記錄深度資訊，因此兩類資訊可以合併，以建立紋理化的 3D 圖形。
時差測距應用正在變革產業
物流與包装
在快節奏的物流世界中， ToF 技術精確支援從裝箱、堆疊到掃瞄體積等包裝作業流程。準確的深度資訊，有助於有效放置標籤並監控裝卸作業，確保倉庫和運輸期間的空間和資源得到最佳運用。
機器人與工廠自動化
ToF 相機能為工廠自動化和機器人應用帶來很大的助益，可以將複雜作業自動化，例如物體辨識、拾取、組裝、品質控制，例如偵測損壞零件或堆疊時發生的錯誤。ToF 相機的 3D 資料讓機器人可以和環境進行更聰明、更自動化的互動。
醫療領域的病患照護
ToF 技術在醫療領域中也能發揮重要作用。這種技術的相機系統能在手術中進行非侵入性的監控，以及病患的精確定位，同時保障病患的安全，並改善治療結果。
自動駕駛車輛
在自駕車系統中，ToF 技術能對導航的精確性與安全性帶來很大的助益。該技術可提供即時 3D 資料，供自駕系統用於偵測障礙物、估算距離、發出必要的警告或更正措施等。
利用時差測距技術進入 3D 的未來世界
雖然必須考慮因不必要的反射而產生的雜散光、由於多重光反射而產生的多路徑效應、環境光的飽和以及來自其他主動視覺系統的干擾等因素，但在大多數情況下，整合 ToF 技術帶來的優勢，還是超過這些限制。
隨著技術不斷發展並克服這些障礙，時差測距技術仍然是一種強大、快速且具有成本效益的 3D 成像法。隨著產業開始發揮其潛力， ToF 將成為機器視覺的基石，並開闢整個 3D 成像應用的領域。
透過無縫拍攝第三維度， ToF 相機正在成為各個領域中不可或缺的工具，為深度感知成為自動化和機器智慧重要組成部分的未來鋪路。無論是簡化物流、支援機器人技術、改善患者護理，還是使未來的自動駕駛汽車成真，ToF 技術提供的 3D 資訊，正在徹底改變機器視覺行業。
本公司時差測距產品
透過本公司舉辦的網路研討會和白皮書，加深您對時差測距技術的了解
立體視覺、結構光、雷射三角測量和時差測距等 3D 技術，影響了工業4.0的許多領域，並在各種應用中展現優勢。本公司舉辦的網路研討會和白皮書，會比較各種技術的流程和表現。
