Melexis 车规级ToF方案：MLX75023光学格式TOF传感器+MLX75123芯片组

时间： 2018-06-15 来源：世强

技术问答

三维ToF（3D TIme of Flight）技术通过使用CMOS像素阵列和主动调制光源技术来提供三维场景的距离景深图。与单点逐点扫描方式不同，3D ToF每个像素都能测量对应目标体的亮度和反射回来的调制光的到达时间，从而计算出该点对应的距离景深。3D ToF提供了视角范围内场景的整个分辨率的距离景深数据。

3D ToF通过主动发射调制过的光源到目标面上，然后计算反射回来的对应光。发射和反射光之间的相位差通过运算和转换得到距离/景深。MELEXIS ToF系统光源是940nm波长的固态激光管或者发光二极管LED，对人眼来说是不可见光（可见光波长范围：400～700nm）。一个特制的成像传感器用来接受同样频谱的光线，并且转换光子能量到电子电流。光线进入该传感器有一个环境光分量和反射光分量，距离（景深）信息就存在反射光分量中。因此，高环境光分量会降低测量的信噪比。

针对ToF，Melexis提供的方案是：

MLX75023+MLX75123。其中MLX75023是光学格式TOF传感器。配套芯片MLX75123功能是控制传感器单元和照明单元并向主处理器提供数据。MLX75023接收的是模拟信号，通过MLX75123进行转换，再与主处理器进行通讯。

Melexis完整的ToF系统包括：

1. MLX75023+MLX75123芯片组；

2. 高带宽近红外光源（LED或者激光器）；

3. 用于光束整形的光学器件；

4. 透镜，需要经过优化，适合近红外光透射；

5. 处理器，功能是与MLX75013传递数据，并与主处理器通信；

Melexis ToF整体框图

图1：Melexis ToF整体框图

Melexis的ToF方案特别适合汽车3D成像应用，与主流ToF厂商相比，可看到：

厂牌	Melexis	INFINEON	ESPROS	TI
型号	MLX75023+MLX75123	IRS1020C	EPC660	OPT8241
图像分辨率	320×240	352×288	320×240	320×240
像素间距	15μm	17.5μm	20μm	15μm
SNR	1(ref)	1-1.2	1.6-1.9	1.1
宽高比	4:3	11：9	4:3	4:3
峰值帧速率	600raw 150depth fps	200raw 50depth fps	262raw 65depth fps	600raw 150depth fps

表1 Melexis ToF与其他厂商对比表

相比于其余厂商，Melexis ToF的优势有：

1. 使用940nm波长的光源。大多数ToF系统使用850nm，距离人眼可识别波长600nm-740nm较近，会产生红爆，用户直视时会不舒服。

2. 满足车规要求，温度适应性强，能够抗强光性。在温度范围和抗强光性，Melexis ToF方案有明显优势。现有ToF芯片多数不满足车规要求。ESPROS EPC660是工业级，TI OPT8241是消费级。

3. 响应速度快。峰值帧速率达到了150 fps。

Melexis ToF应用场合

1.ADAS（高级驾驶辅助系统），DMS（司机监测系统）；

2. 无人机，可用于障碍检测，路径规划；

3.工业机器人，可用于碰撞避免，路径规划，体积测量；

4.智能楼宇，可用于访问控制人员计数。

如果您对此有兴趣或仍有问题可以联系世强400-887-3266。

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全部评论（12）

毛绒绒 Lv5. 技术专家 2019-11-13

学习
徒步走天涯 Lv5. 技术专家 2019-11-03

好资料啊
Homer Lv4. 资深工程师 2019-04-18

学习学习
康波周期 Lv7. 资深专家 2019-03-26

TOF为Time Of Flight
长风 Lv3. 高级工程师 2019-03-21

收藏一下，后面研究研究。

用户_9499 Lv7 2018-12-20

学习了
海绵宝宝 Lv7. 资深专家 2018-08-02

光学传感器近几年风声水起
李菲 Lv3. 高级工程师 2018-06-29

特别喜欢这篇文章，确实很赞的一个项目，亲身感受过，技术很炫
YoungKing Lv7. 资深专家 2018-06-29

学习了
自主知识产权 Lv7. 资深专家 2018-06-21

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