充分發(fā)揮汽車 ToF 3D 成像技術(shù)的潛能

人們曾一度認(rèn)為飛行時(shí)間 (ToF) 是汽車行業(yè)中一種獨(dú)特而又陌生的技術(shù)。由于缺乏汽車級傳感器，加之尚未形成一個(gè)成熟的生態(tài)系統(tǒng)，該技術(shù)成本高昂，因此未能得到廣泛應(yīng)用。

ToF 傳感器本身分辨率相對較低也是一個(gè)制約因素，由于視野 (FoV) 狹窄或?qū)捯曇翱臻g分辨率不足，因此應(yīng)用十分有限。

隨著更多主動安全標(biāo)準(zhǔn)（例如 NCAP）的推出以及 L4和L5級無人駕駛汽車對更多功能的解鎖，ToF 技術(shù)迎來了新的發(fā)展勢頭，不再局限于車內(nèi)應(yīng)用?，F(xiàn)在，ToF 技術(shù)已在近距離保護(hù)等外部應(yīng)用中進(jìn)行評估，因?yàn)樗粌H結(jié)合了高分辨率和近距離精確深度信息，還填補(bǔ)了攝像頭和雷達(dá)等遠(yuǎn)距離系統(tǒng)的空缺。

顯然，應(yīng)用的多樣性預(yù)示著特定傳感器的到來，業(yè)界也因此能夠選擇更合適的解決方案并提高性價(jià)比。

ToF 技術(shù)的獨(dú)特之處在于，它能夠?qū)h(huán)境光不敏感的高分辨率圖像和距離測量相結(jié)合。今天，2D 圖像傳感和雷達(dá)已廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè)。

在距離測量的應(yīng)用中，雷達(dá)技術(shù)是非常強(qiáng)大的，它可以檢測到很小的運(yùn)動情況，但是在空間分辨率方面卻非常受限。ToF 技術(shù)可提供中等分辨率圖像和距離信息，可視等同為2D 圖像傳感器和雷達(dá)的結(jié)合。

根據(jù)具體需求，TOF技術(shù)可以替換上述兩種技術(shù)，或者作為這兩種技術(shù)的補(bǔ)充提供更高的可靠性。Melexis已經(jīng)開始投資TOF技術(shù)。隨著越來越多的應(yīng)用開始采用單系統(tǒng)支持，人們對基于 ToF 的系統(tǒng)也表現(xiàn)出了濃厚的興趣。

前期，人們把重點(diǎn)放在經(jīng)汽車驗(yàn)證的 ToF 傳感器的研發(fā)上；如今，業(yè)界需要一套如Melexis所提供的完整的產(chǎn)品組合。下面我們將以兩個(gè)典型應(yīng)用為例：手勢識別和車內(nèi)監(jiān)控。

第一代手勢識別系統(tǒng)通常限于中控臺周圍的受限中控區(qū)域。它的視野相對狹窄，距離范圍有限，但深度精度已相當(dāng)不錯。QVGA 分辨率 (320 x 240 px) 已經(jīng)夠用了，同時(shí)高性價(jià)比的 LED 照明也能滿足性能需求。

在相同的分辨率下，利用寬視野可以完全覆蓋兩個(gè)前排座椅。手臂、頭部和其他較大目標(biāo)均可實(shí)現(xiàn)跟蹤，但手指尚無法跟蹤。

新一代手勢識別系統(tǒng)的目標(biāo)仍是在更寬廣的區(qū)域中實(shí)現(xiàn)手指檢測。因此，可能需要具有更高分辨率的 ToF 傳感器（例如 VGA）來提供具備足夠空間分辨率的寬視野，從而準(zhǔn)確檢測和跟蹤手指運(yùn)動。