魏加立，曲慧东，王永宪，朱俊青，关英俊

（1.长春工业大学 机电工程学院，吉林 长春 130012；2.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春130033）

0 引言

飞行时间法，即TOF 技术。TOF 技术是一种用“光”测量距离的技术，所谓“光”测量距离是通过向被测物发射连续的光脉冲信号，随后传感器接收由物体反射回来的信号，通过计算光脉冲的飞行（往返）时间来得到目标物的距离信息[1]。基于TOF 技术的3D 相机是一种新型、结构小型化的立体成像设备。该类型相机可以同时捕获被测物体的强度信息与深度图像信息。因其制造成本低、数据处理简单、响应快、光照不敏感等特点，被广泛应用于游戏娱乐、虚拟现实、动作识别与跟踪、机器人自主导航、工业自动化装配[2-6]等领域。

首先提出用光来测量距离的是科学家伽利略，但是由于当时技术条件的限制，伽利略的实验未能取得成功。此后的1676年，丹麦天文学家罗默（Roemer）经过观测发现木星与其卫星相互掩食的速度与理论值相比存在一定的误差，大致估算出了光穿过地球轨道所需要的时间，这是人类历史上第一次推算出光的传播速度。200 多年后的1849年，法国物理学家Fizeau和Foucault 成功设计出了世界首台可测量光的飞行时间的实验装置，即在确定的距离上求光的飞行速度，这也正是TOF 技术的逆运用。

光是目前已知具有最快速度的物质，因而若想使用光的飞行时间来测量距离的话就需要精确度极高的测量设备。1903年德国工程师Hulsmeyer 将电磁……