ToF (Time of Flight)란? (2) - 동작원리, 장점,단점, 주요 Components

안녕하세요

지난번엔 ToF에 관해서 간략하게 정리해보았는데 이번 포스팅에서는

ToF 동작원리에 대해서 더 자세하게 정리해보겠습니다 :)

 

ToF는 Time of Flight로 빛을 쏘아서 반사되어 오는 시간을 측정하여 거리를 계산하는 방식을 말합니다.

단순히 2D로만 인식이 가능하던 카메라를 뛰어넘어 ToF가 나오면서 3D로 인식이 가능해

AR이나 VR에 많이 사용되어지고 있는 바로 이 ToF!!

 

지난 포스팅 참고하세요ㅎ_ㅎ

ToF 센서란?

ToF (Time of Flight) Main Components?

- Lens

- Integrated light source

- Sensor

- Interface

 

ToF (Time of Flight) 동작원리

출처 : https://youtu.be/FOxxqVzDaaA

ToF는 Time of Flight로 빛을 쏘아서 반사되어 오는 시간을 측정하여 거리를 계산하는 방식이라고 말씀드렸다시피

ToF 카메라로부터 강한 빛을 물체에 쏜 후에 반사되어 돌아오는 빛을 Receptor를 통하여 감지합니다.

또 ToF 카메라 렌즈 주변에 촘촘히 박혀있는 LED를 통하여 빛이 나가고

물체에 반사되어 돌아오는 적외선을 발산합니다. 그럼 빛의 방출과 물체에 반사된 후 센서로 돌아온 시간 차이를 기반으로 센서는 물체와 센서 사이의 거리를 측정할 수 있게 되는거죠!

 

 

ToF (Time of Flight)의 장점?

- 거리분해능이 뛰어납니다

- 짧은시간에 물체를 정확하게 감지가 가능합니다 (정확하고 빠르다)

- 다른 스캐닝 기술과 비교할 때는 상대적으로 저렴합니다 (하지만 비교적 크기가 크고 고가)

- 레이저를 사용하기 때문에 장거리 및 Range를 매우 정밀하게 측정이 가능합니다

- Real-time이 가능합니다

 

 

ToF (Time of Flight)의 단점?

- 특정 파장대의 LED 빛이 물체에 맞고 되돌아오는 동안 약해지기 때문에 감지거리가 제한됩니다.

- 태양광 밑에서는 LED 빛과 태양광을 구분할 수 없기 때문에 거리 측정이 불가능합니다.

- 이미지 센서 셀 마다 프로세싱 칩이 들어가기 때문에 비교적 크기가 크다는 단점이 있습니다.

 

 

출처 : https://www.ubergizmo.com/articles/what-is-tof-camera-sensor/

ToF 센서는 이렇게 위 사진과 같이 3D로 인식이 가능하며 파란색은 멀 때 빨간색은 가까운걸 나타낸다고 해요

열 카메라랑 비슷해서 열에 따라 다르다고 생각하실 수 있지만 이렇게 색으로 거리를 나타낸것도 흥미로운것같네요ㅎ_ㅎ

 

ToF는 공부하면 할수록 더 흥미가 생기는 부분이라 또 공부하다가 좋은 내용이 있으면 공유드리도록 하겠습니다

그리고 ToF와 관련해서 다음 포스팅은 Lidar로 찾아뵐게요 :)

공부하는 학생이니 틀린 부분이 있다면 언제든지 알려주시면 감사하겠습니다.

좋은 하루 되세요 감사합니다 ^_^

 

 

 

제가 공부하고 있는 공대 대학원생 브이로그도 보러오세요 :)

youtu.be/3vdR_2S7skA