【X-NUCLEO-53L4A3 TOF评估板】3产品线对比：TOF除测距外的其他应用

2609

【X-NUCLEO-53L4A3 TOF评估板】3产品线对比：TOF除测距外的其他应用 [复制链接]

前言：在前几篇的测试里我们了解到VL53L4A3采用ST最新一代的TOF技术，无论目标的颜色和反射率如何，都能够进行绝对距离的测量。长距离VL53L4CX可以在6米范围内达到精准的测距。凭借意法半导体的专利算法和创新模块构造，VL53L4CX能够通过深度了解检测视野（FoV）内的多个对象。意法半导体的直方图算法确保盖片玻璃串扰抗扰度超过80 cm，且目标的动态污点补偿低于80 cm。与所有基于意法半导体的FlightSense技术的飞行时间传感器一样，无论目标颜色和反射率如何，VL53L4CX均可记录绝对距离测量。VL53L4CX采用微型回流焊封装，集成了SPAD（单光子雪崩二极管）阵列，即使传感器被遮挡，也能在各种环境光照条件下实现出色的测距性能，适用于各种盖片材料。意法半导体的所有飞行时间传感器都集成了一个VCSEL（垂直腔面发射激光器），该激光器发出完全不可见的940 nm红外光线，对眼睛完全无害（一级认证）。

之前提到的盖玻片也有了答案：

评估板上有一个玻璃罩支架，三种不同厚度的盖玻片主要发挥支架垫高作用，需要搭配中间的滤光片来使用，来评估VL53L4的性能，所以正确用法是支架在下，滤光片在上。

  除此之外，我还了解到我们印象里tof往往是功能十分强大且具备高科技属性的，为什么在VL53l4我们测评来测评去都没有看到它在例如人脸识别手势识别等区域的应用呢，答案是ST公司在生产这些传感器模块之前已经对VL53这条产品线根据功能属性不同做了具体区分，如果我们要针对VL53L4单独开发一个识别算法，这显然是不现实的，一方面是硬件的性能达不到，带有mmu的单片机——Linux开发板，像五六百兆主频的芯片实行起来都较为吃力，更别说是84Mhz的F401，高算力的工作我们交给NPU就好，就不为难单片机了。另一方面是实力不允许，像前一篇测评中ST官方的GUI的精美程度，我只能望而却步，始于使用，终于使用，但是我们可以通过这条产品线上的其他型号来实现一些别样的功能，我们可以看这张图

随着时间的推移，VL53系列已经迭代到第九代了，也就是图中最下方的53L9，并且具备3D dTOF的功能，我们手上的这块53L4就在测距上表现十分突出，通过ST的算法能够适应不同物体的颜色和反射率，所以光是硬件的强大还不足以支撑它如此高的精度，更大的难点在于软件的精确计算。

这里以VL53L5举例，他的测距表现仍然突出，但是上限是4米，在这一点上L4是领先的，但是ST为它适配了具有宽视野的飞行时间 (ToF) 8x8多区测距传感器，这个可是十分实用的一个应用，多区测距且视野宽测距区域8*8，对角区域为65°，通过专门的直方图处理和算法，可保证在FoV内，不同的物体都可以被检测到。VL53L5CX内部集成光发射和接收阵列，通过给目标连续发送光脉冲，然后传感器接收从物体返回的光，通过计算光脉冲的飞行时间，来测的目标物体的距离。

工作原理

官方为VL53L5制作的增程GUI

可以看到在右侧我们可以选择4x4或者8x8的区域模式，4x4的话最高刷新率可以达到60hz，图中选择的是8x8，黄色区域就是作者脑袋的大致轮廓。

这跟我们测试的X-NUCLEO-53L4A3 TOF评估板最大的区别就是传感器模块采用的是VL53L5

 

我在入围申请里填写的尝试构建三维地图就是需要这样的工作流程，但是仅靠黄蓝色显示大致轮廓也是远远不够的，所以接下来的测评我将转向专门测试L4的特性，即带扩展距离测量功能的飞行时间传感器 ToF ，具体看看它的独到之处。

 

 

Jacktang

黄色区域就是作者脑袋的大致轮廓，看着不太像啊

 

秦天qintian0303

玻璃罩支架，三种不同厚度的盖玻片，这个跟换后是不会死需要自检？还是直接就越过去了？

2609

Jacktang 发表于 2024-11-15 07:20 黄色区域就是作者脑袋的大致轮廓，看着不太像啊  

上面是头 下面是肩膀 这还是8x8的 4x4更抽象

2609

秦天qintian0303 发表于 2024-11-15 10:43 玻璃罩支架，三种不同厚度的盖玻片，这个跟换后是不会死需要自检？还是直接就越过去了？

直接就越过去了，它这个光线穿越能力很强