TOF技術(shù)采用主動(dòng)光探測方式，與一般光照需求不一樣的是，TOF照射單元的目的不是照明，而是利用入射光信號與反射光信號的變化來(lái)進(jìn)行距離測量，所以，TOF的照射單元都是對光進(jìn)行高頻調制之后再進(jìn)行發(fā)射，比如下圖所示的采用LED或激光二極管發(fā)射的脈沖光，脈沖可達到100MHz。與普通相機類(lèi)似，TOF相機芯片前端需要一個(gè)搜集光線(xiàn)的鏡頭。不過(guò)與普通光學(xué)鏡頭不同的是這里需要加一個(gè)帶通濾光片來(lái)保證只有與照明光源波長(cháng)相同的光才能進(jìn)入。同時(shí)由于光學(xué)成像系統具有透視效果，不同距離的場(chǎng)景為各個(gè)不同直徑的同心球面，而非平行平面，所以在實(shí)際使用時(shí)，需要后續處理單元對這個(gè)誤差進(jìn)行校正。作為T(mén)OF的相機的核心，TOF芯片每一個(gè)像元對入射光往返相機與物體之間的相位分別進(jìn)行紀錄。該傳感器結構與普通圖像傳感器類(lèi)似，但比圖像傳感器更復雜，它包含2個(gè)或者更多快門(mén)，用來(lái)在不同時(shí)間采樣反射光線(xiàn)。因為這種原因，TOF芯片像素比一般圖像傳感器像素尺寸要大得多，一般100um左右。照射單元和TOF傳感器都需要高速信號控制，這樣才能達到高的深度測量精度。比如，照射光與TOF傳感器之間同步信號發(fā)生10ps的偏移，就相當于1.5mm的位移。而當前的CPU 可到3GHz，相應得時(shí)鐘周期是300ps，則相應得深度分辨率為45mm。運算單元主要是完成數據校正和計算工作，通過(guò)計算入射光與反射光相對相移關(guān)系，即可求取距離信息。

　　TOF的優(yōu)勢：與立體相機或三角測量系統比，TOF相機體積小巧，跟一般相機大小相去無(wú)幾，非常適合于一些需要輕便、小體積相機的場(chǎng)合。TOF相機能夠實(shí)時(shí)快速的計算深度信息，達到幾十到100fps。TOF的深度信息。而雙目立體相機需要用到復雜的相關(guān)性算法，處理速度較慢。TOF的深度計算不受物體表面灰度和特征影響，可以非常準確的進(jìn)行三維探測。而雙目立體相機則需要目標具有良好的特征變化，否則會(huì )無(wú)法進(jìn)行深度計算。TOF的深度計算精度不隨距離改變而變化，基本能穩定在cm級，這對于一些大范圍運動(dòng)的應用場(chǎng)合非常有意義。