PrimeSense散斑测距原理

测距传感器的原理是怎样的呢传感器工作原理超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。

超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的；它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。

超声波测距原理超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透亮的固体中，它可穿透几十米的深度。

超声波碰到杂质或分界面会产生显着反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。

因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面以超声波作为检测手段，必需产生超声波和接收超声波。

完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声换能器，或者超声探头。

激光测距传感器工作原理激光传感器工作时，先由激光对准目标发射激光脉冲。

经目标反射后激光向各方向散射。

部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。

雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号。

记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经过的时间，即可测定目标距离。

激光传感器必需极其精准明确地测定传输时间，由于光速太快。

红外线测距传感器工作原理红外测距传感器利用红外信号碰到障碍物距离的不同反射的强度也不同的原理，进行障碍物远近的检测。

红外测距传感器具有一对红外信号发射与接收二极管，发射管发射特定频率的红外信号，接收管接收这种频率的红外信号；当红外的检测方向碰到障碍物时，红外信号反射回来被接收管接收；经过处理之后，通过数字传感器接口返回到机器人主机，机器人即可利用红外的返回信号来识别四周环境的变化。

总结，上述的内容紧要是针对测距传感器的原理方面的学问讲解的；如超声波测距传感器原理、激光测距传感器工作原理及红外线测距传感器工作原理这三方面；关于“测距传感器的原理”的共享就先到这里了，希望上述介绍对大家的工作上有所帮忙。

全是干货：光电传感器工作原理和分类光电传感器是通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现掌控的。

laser 测量原理
激光测距（laser distance measuring）是以激光器作为光源进行测距。

根据激光工作的方式，可以分为连续激光器和脉冲激光器。

激光测距的原理主要是基于光速和时间的关系，通过测量光在空气中传播的时间来计算距离。

对于脉冲激光测距，测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收，测距仪同时记录激光往返的时间。

光速和往返时间的乘积的一半，就是测距仪和被测量物体之间的距离。

脉冲法测量距离的精度一般是在±10厘米左右，而测量盲区一般是1米左右。

此外，还有相位式激光测距，主要使用连续输出的氦氖、氩离子、氪镉等气体激光器。

相位式激光测距的原理是利用激光器的频率稳定度和传播速度，通过测量相位差来计算距离。

相位式激光测距的精度较高，可以达到毫米级别，但测量范围较小。

以上内容仅供参考，如需获取更多信息，建议查阅关于激光测距的资料或者咨询专业人士。

实验 激光散斑测量散斑现象普遍存在于光学成象的过程中，很早以前牛顿就解释过恒星闪烁而行星不闪烁的现象。

由于激光的高度相干性，激光散斑的现象就更加明显。

最初人们主要研究如何减弱散斑的影响。

在研究的过程中发现散斑携带了光束和光束所通过的物体的许多信息，于是产生了许多的应用。

例如用散斑的对比度测量反射表面的粗糙度，利用散斑的动态情况测量物体运动的速度，利用散斑进行光学信息处理、甚至利用散斑验光等等。

激光散斑可以用曝光的办法进行测量，但最新的测量方法是利用CCD 和计算机技术，因为用此技术避免了显影和定影的过程，可以实现实时测量的目的，在科研和生产过程中得到日益广泛的应用。

实验原理1.激光散斑的基本概念激光自散射体的表面漫反射或通过一个透明散射体（例如毛玻璃）时，在散射表面或附近的光场中可以观察到一种无规分布的亮暗斑点，称为激光散斑（laser Speckles ）或斑纹。

如果散射体足够粗糙，这种分布所形成的图样是非常特殊和美丽的（对比度为1），如图1。

激光散斑是由无规散射体被相干光照射产生的，因此是一种随机过程。

要研究它必须使用概率统计的方法。

通过统计方法的研究，可以得到对散斑的强度分布、对比度和散斑运动规律等特点的认识。

图2说明激光散斑具体的产生过程。

当激光照射在粗糙表面上时，表面上的每一点都要散射光。

因此在空间各点都要接受到来自物体上各个点散射的光，这些光虽然是相干的，但它们的振幅和位相都不相同，而且是无规分布的。

来自粗糙表面上各个小面积元射来的基元光波的复振幅互相迭加，形成一定的统计分布。

由于毛玻璃足够粗糙，所以激光散斑的亮暗对比强烈，而散斑的大小要根据光路情况来决定。

散斑场按光路分为两种，一种散斑场是在自由空间中传播而形成的（也称客观散图1 CCD 经计算机采集的散斑图象实验中我们只研究前一种情况。

当单色激光穿过具有粗糙表面的玻璃板，在某一距离处的观察平面上可以看到大大小小的亮斑分布在几乎全暗的背景上，当沿光路方向移动观察面时这些亮斑会发生大小的变化，如果设法改变激光照在玻璃面上的面积，散斑的大小也会发生变化。

２０１７年光器件行业深度研究报告目录投资要点 (5)1.光器件行业快速发展，技术和产品快速突破 (6)1.1半导体激光器技术快速发展，技术不断突破 (6)1.2国外企业占据技术领先地位，国内公司加速追赶 (7)1.2.1半导体激光器技术国外企业占据领先地位 (7)1.2.2VCSEL技术特殊，差异化优势明显 (8)2.VCSEL应用iphone8，手机领域需求提速 (9)2.1iphone 8采用VCSEL技术，光器件消费领域应用更进一步 (9)2.1.1iphone8 3D感测采用VCSEL激光器技术 (9)2.1.2VCSEL技术比较优势明显，3D领域应用加快 (11)2.1.3Lumentum深耕3D应用，逐步迎来收获期 (13)2.2国内手机全球份额领先，3D市场需求有望加速打开 (14)2.2.1国产手机表现突出，差异化竞争3D识别有望加速应用 (15)2.2.2光迅科技客户优势明显，充分受益国产手机3D应用 (15)2.2.3需求及市场空间测算 (16)3.高清视频，激光雷达等需求快速提升，消费领域光器件蓝海逐步打开 (17)3.1高清电视等设备需求提升，光交互成为解决方案 (17)3.1.1高端电视产品数据需求快速提升 (17)3.1.2光交互成为解决方案，进一步打开光器件行业需求 (18)3.2固态激光雷达需求提升，光器件助力降本增效 (19)3.2.1传统激光雷达成本昂贵，固态激光雷达优势突出 (19)3.2.2固态激光雷达需求不断提升，半导体激光器空间进一步打开 (20)4.投资建议： (22)4.1国内外公司的经营情况比较 (22)4.2重点推荐光迅科技 (22)图目录图12015年全球光器件市场份额统计 (7)图2面发射与边发射激光器区别 (8)图3Iphone8拟采用3D-Sensing技术 (9)图4PrimeSense 3D 技术原理 (10)图5Iphone8拟采用3D-Sensing技术 (10)图6手势识别原理 (11)图7红外光源发光比较 (11)图8红外光源性能比较 (12)图9VCSEL传感原理 (12)图10VCSEL封装优势明显 (13)图11LUMENTUM业务介绍 (14)图12全球手机行业逐步进入存量市场 (14)图1315年智能手机市场占有率情况 (15)图1416年智能手机市场占有率情况 (15)图15光迅科技与华为等大厂合作关系密切 (16)图168K产品像素大幅提升 (17)图17高清电视出货量快速提升 (18)图188K电视节目制作流程图 (18)图19光通信应用到超高清电视机领域 (19)图2015年传统激光雷达工作原理 (19)图21应用传统激光雷达技术的汽车 (19)图22固态激光雷达工作原理 (20)图23应用VCSEL技术的Trilumina的激光雷达解决方案 (20)图24激光雷达技术往固态化方向发展 (20)图25激光雷达需求巨大 (21)表目录表1激光器发展历史 (6)表2主要半导体激光器性能比较 (6)表3VCSEL激光器主要优势 (7)表4主要光器件厂商10G芯片技术比较 (7)表5主要光器件厂商VCSEL技术比较 (8)表6LUMENTUM 发展历史 (13)表716年智能手机销量情况（千部） (15)表8国产手机VCSEL市场测算 (16)表98K技术参数大幅提升 (17)表10光通信技术优势明显 (18)表11我国激光雷达进展迅速 (21)表12最新单季度光器件公司财务及估值情况 (22)投资要点光器件在消费领域应用提速，消费蓝海新市场加速开启。

tof激光雷达测距原理(一)TOF激光雷达测距原理TOF（Time of Flight）激光雷达是目前应用较广泛的测距技术之一。

本文将从浅入深，介绍TOF激光雷达的工作原理和相关技术细节。

什么是TOF激光雷达TOF激光雷达是一种基于激光测距原理的传感器。

它利用激光脉冲的发送和接收时间差来计算目标物体的距离。

TOF激光雷达可以广泛应用于自动驾驶、工业自动化、智能家居等领域。

TOF激光测距原理TOF激光雷达的测距原理是利用光的传播速度和发送接收时间差来计算距离。

1.发射激光脉冲：TOF激光雷达通过激光器发射一个短脉冲光束，该光束在空气中以光速传播。

2.接收反射光：光束照射到目标物体上后，会部分被反射回来。

TOF激光雷达内部的光接收器会接收到反射光，并记录下接收到光的时间。

3.计算距离：通过测量发射和接收时间差，乘以光速，即可得到目标物体到雷达的距离。

TOF激光雷达系统组成TOF激光雷达由以下几个主要组成部分构成：•激光器：产生短脉冲激光光束。

•光接收器：接收反射光，并记录接收时间。

•光电探测器：将接收的光信号转换为电信号。

•时间测量单元：记录发射和接收时间，计算时间差。

•数据处理单元：根据时间差和光速计算目标物体的距离。

TOF激光雷达的优点和挑战TOF激光雷达相比其他测距技术具有以下优点：•高精度：基于光速计算距离，测距精度高。

•高可靠性：不易受环境光影响，适用于各种场景。

•高抗干扰能力：能有效抑制其他光源的干扰。

然而，TOF激光雷达也面临一些挑战：•成本较高：相比其他传感器，TOF激光雷达的价格较高。

•受材料反射率影响：目标物体的材料反射率会影响测距精度。

•多目标识别：同时测量多个目标物体的距离需要较高的处理能力。

结语TOF激光雷达是一种应用广泛的测距技术，利用激光脉冲的发送和接收时间差来计算目标物体的距离。

它的工作原理简单，但在实际应用中需要考虑诸多因素，如材料反射率和多目标识别能力。

TOF激光雷达在自动驾驶、工业自动化等领域具有广阔的应用前景。

光子计数的远程激光测距原理光子计数的远程激光测距原理是一种基于激光技术的测距方法。

激光测距技术是一种利用激光束测量目标物体距离的方法，它可以实现非接触式、高精度的测距。

而光子计数则是利用光子计数器对激光光脉冲进行计数，以获得精确的测量结果。

光子计数的远程激光测距原理主要包括以下几个步骤：发射激光、接收激光、光子计数和测距计算。

发射激光。

激光器产生一束激光光束，通过光学系统将激光光束聚焦成一个细小的光点，照射到目标物体上。

接着，接收激光。

目标物体反射部分激光光束，接收器接收到反射光，并将其转换为电信号。

然后，光子计数。

接收到的光信号经过放大和滤波处理后，进入光子计数器。

光子计数器是一种高精度的仪器，它可以对光脉冲进行精确计数。

测距计算。

通过测量发射激光与接收到的反射光之间的时间差，再结合光速的知识，可以准确计算出目标物体与测距设备之间的距离。

光子计数的远程激光测距技术具有许多优点。

首先，它可以实现高精度的测距，测量误差通常在毫米级别。

其次，由于采用激光测距技术，因此可以实现非接触式测量，不会对目标物体造成伤害。

此外，光子计数的远程激光测距技术还具有快速、稳定和可靠的特点，适用于各种工业和科研领域。

光子计数的远程激光测距技术在许多领域都有广泛的应用。

在工业领域，它可以用于机器人导航、自动化生产线的测距和定位等。

在建筑领域，它可以用于室内外测量和建筑物的结构监测。

在地质勘探和测绘领域，它可以用于地形测量和地质灾害预警。

在军事领域，它可以用于目标识别和导弹制导等。

此外，光子计数的远程激光测距技术还可以应用于空间探测、遥感和环境监测等领域。

总结起来，光子计数的远程激光测距原理是一种基于激光技术和光子计数器的测距方法。

它通过发射激光、接收激光、光子计数和测距计算等步骤，实现非接触式、高精度的测距。

该技术具有快速、稳定和可靠的特点，广泛应用于工业、建筑、地质勘探、军事和环境监测等领域。

随着科技的不断进步和应用需求的增加，光子计数的远程激光测距技术将有更广阔的发展前景。

Kinect体感技术简介摘要：微软推出kinect体感控制器，大家对此惊叹不已。

最大的特点就是无需再配备手柄、摇杆等控制器，让玩家完全凭身体动作、声音就能对游戏进行操作，带来了全新的游戏体验。

这是怎么实现的呢？通过光学，电磁学一些知识进一步了解这项技术。

关键词：kinect技术，摄像头，传感器，芯片。

前言：学到的知识不知怎么用，通过对体感控制器的认识，进一步加深对传感器，芯片等的认识。

目录一 kinect技术介绍二 kinect体感控制器的功能三 kinect体感控制器元件有哪些？怎么实现全新的游戏体验的?四结束语一 kinect技术介绍kinect彻底颠覆了游戏的单一操作。

使人机互动的理念更加彻底的展现出来。

它是一种3D体感摄影机，同时它导入了即时动态捕捉、影像辨识、麦克风输入、语音辨识、社群互动等功能。

玩家可以通过这项技术在游戏中开车、与其他玩家互动、通过互联网与其他Xbox玩家分享图片和信息等。

不需要使用任何控制器；它是依靠相机捕捉三维空间中玩家的运动。

二 kinect体感控制器的功能kinnect工作原理，摄像头起到了很大的作用，它负责捕捉人肢体的动作，然后微软的工程师就可以设计程序教它如何去识别、记忆、分析处理这些动作。

Kinect 摄像头可以捕捉到用户的手势动作，再把这些手势语言转换成游戏控制。

具体来说，Kinect借助PrimeSense软件和摄像头侦测、捕捉用户手势动作，然后再将捕捉到的影像与本身内部存有的人体模型相对照。

每一个符合内部已存人体模型的物体就会被创造成相关的骨骼模型，系统再将该模型转换成虚拟角色，该角色通过识别该人体骨骼模型的关键部位进行动作触发。

在虚拟骨骼模型的帮助下，系统可识别人体的25个关键部位。

此基础上加入了识别人体站立/坐姿的新技术。

使用红外定位Kinect比一般的摄像头更为智能。

首先，它能够发射红外线，从而对整个房间进行立体定位。

摄像头则可以借助红外线来识别人体的运动。

tof面阵测距原理
TOF（Time of Flight）面阵测距原理是一种通过测量光信号从发射到接收所需的时间来计算距离的技术。

该原理基于光的传播速度恒定的特性。

在测距过程中，一个发射器会发出一个短脉冲的光信号，该光信号会在空气中传播并被目标物体反射回来。

接收器会接收到反射回来的光信号，并记录下从发射到接收所需的时间。

通过测量光信号的往返时间，可以计算出光信号在空气中传播的距离。

这个距离可以进一步转换为目标物体与传感器之间的距离。

TOF面阵测距原理常用于激光测距仪、三维相机等测距设备中，用于实现高精度的距离测量。

它具有测距精度高、测量距离远、抗干扰能力强等优点，广泛应用于机器人导航、无人驾驶、工业自动化等领域。

0、散斑现象的成因及分类在20世纪60年代初期,研究人员使用He-Ne 激光器时发现一种十分奇怪的现象[1],当激光从诸如纸张或者投影屏幕上反射时,观察者将会看到对比度高而尺寸细微的颗粒状图样,这种颗粒结构后来被称之为“散斑”。

1、激光散斑的基本理论激光散斑效应的基本统计特性主要用光强度分布函数、衬度和特征尺寸来表示。

1.1 散斑的光强度分布函数散斑场的光强分布具有随机性，故推导光强分布函数要应用统计学方法。

假设散射屏上共有N 个独立的散射面元(N 是一个很大的数)，这些面元具有相同的宏观结构，仅仅在微观上有区别；并设入射光波是线偏振的单色平行光，且其偏振状态不因散射而改变。

由第k 个散射面元散射到观察点的基元光波复振幅(相幅矢量)可表示为：()()()1kk k i r U r r eφ=其中()/k a r N 表示此相幅矢量的随机长度，()k r φ为其随机位相，则由N 各面元散射到观察点的各基元光波叠加后，最后的复振幅为：()()()1k Ni k i r k U r ae a r eθφ===∑其中a 表示复振幅U(r)的长度，θ表示其相位。

显然，入射到散射面的想干激光散射后，物面光场不再是激光器发出的空间相干场，而是变成了严格空间非相干的，故上式中的各随机相幅矢量求和完全是随机的。

在复随机过程中，需要对其向量上的一些性质进行假设，设基元复振幅具有以下统计特性：1) 对于任何k ，a k 和Φk 是相互独立的；2) 对于任何的k ≠h ，a k 、Φk 和a h 、Φh 是相互独立的；3) 对于一切k ，随机振幅a k 有完全相同的分布，其均值为<a>，二阶矩为<a 2>；4) 各位相Φk 在(-π，π)的区间内是均匀分布的。

如果复振幅U(r)满足上述假设所规定的统计性质，光场通过自由空间或者成像系统传播所形成的散斑就是正态散斑。

为了描述方便，可将复振幅矢量的实部和虚部分别写成：(){}1Re cos Nr i kk k Uaea θφ===(){}1Im sin Ni i kk k Uaea θφ===∑式中符号Re{}和Im{}分别表示取大括号内的复数的实部和虚部。