Analyse und Modellierung des Messverhaltens einer Time-of-Flight-Kamera

Time-of-Flight (TOF) oder Tiefenbildkameras liefern Entfernungsmessungen pro Pixel.

Sie arbeiten, indem sie die zu messende Szene mit moduliertem Infrarotlicht ausleuchten und anhand der Phasenverschiebung des empfangenen Lichtes pixelweise die Laufzeit und damit die Entfernung bestimmen. Dadurch sind TOF-Kameras in der Lage mit (prinzipiell) kleinstem Platzbedarf ein dichtes Entfernungsbild beliebiger Umgebungen aufzunehmen.

Es treten jedoch verschiedene Probleme auf, die es zu Analysieren und Modellieren gilt. Beispiele dafür sind:

• Mehrdeutige Entfernungsmessungen oberhalb der Reichweite
• Messrauschen und Fehlmessungen, insbesondere bei großen Entfernungen
• Falschmessungen bei unstetigen Tiefenübergängen ("flying pixels")

• Mehrfachreflexionen (Lichtquelle -> Objekt 1 -> Objekt 2 -> Kamera) in Kombination mit direkter Reflexion.