[发明专利]用于校准或测试成像装置的设备和方法

说明书

一种成像装置测试系统具有用于接收来自被测成像装置的光的光接收器、用于将光返回到被测成像装置的光发射器以及相对于彼此可移动的第一收发器平台和第二收发器平台。第一收发器平台具有用于接收来自光接收器的光的第一光重定向模块，第二收发器平台具有用于将第一光重定向模块接收的光传输至光发射器的第二光重定向模块。第一光重定向模块和第二光重定向模块可定位为模拟来自光接收器的光经过第一光重定向模块、第二光重定向模块以及第一光重定向模块和第二光重定向模块之间的间隙到达光发射器所行进的距离。

技术领域

本发明涉及一种用于校准或测试成像装置特别是飞行时间（ToF）3D成像装置的设备和方法。

背景技术

除了用于采集图像外，基于ToF的3D成像传感器还用于获得有关场景的深度信息。换言之，获得图像上不同点的真实距离，以形成图像的三维轮廓。这种包含深度信息的三维轮廓用于自动驾驶车辆中的手机人脸识别、手势、安全监视和深度确定等应用。

ToF 3D成像传感器通常使用例如VCSEL或LED等光发射器来发光，使用例如CMOS相机或带光学透镜的光传感器等接收器接收来自对象的反射光。这个过程涉及光发射器通过相位调制以特定的相位发射光。从主体返回的反射光将根据其行进距离（飞行时间）产生相位差，传感器算法将计算相位差并将这些相位差解释为不同的深度信息。

由于飞行时间（ToF）3D成像传感器测量与图像点有关的行进距离，因此这些传感器需要精确校准，以使相位调制引起的误差最小化。

图1示出了用于估计上述周期性误差的常规设备，这种误差有时被称为循环误差或摆动误差。在测试或校准期间，将校准对象202（例如合适尺寸的扩散白图）以已知距离安装在支架上。为了测量校准对象202的第一已知距离D1，从ToF 3D成像装置201发射的光被校准对象202反射回到ToF 3D成像装置201。从校准对象202的深度信息获得第一已知距离D1。计算从ToF 3D成像装置201的发射器发射的光和从校准对象202反射回ToF 3D成像装置201的接收器的光之间的相位差作为校准对象202的深度信息。然后，将校准对象202移动到第二已知距离D2，ToF 3D成像装置201再次测量校准对象202的深度信息。在为ToF 3D成像装置201设计的整个距离范围重复此过程。然后，通过将已知距离与ToF 3D成像装置201测量的距离进行比较来计算误差估值，并将这些误差估值用作校准数据以校准ToF 3D成像装置201。

因为这种校准ToF 3D成像装置201的方法需要将校准对象202放置在不同的距离上以模拟位于各个距离处的对象，所以，如果ToF 3D成像装置201的设计范围较长，则需要庞大的校准系统和较大的校准对象202。然而，实际上，由于相关的建造和维护成本高昂，因此，构造如此大的校准系统不切实际。

此外，这种方法需要将校准对象202移动到不同的距离以获得为ToF 3D成像装置201设计的整个距离范围的误差估值。因此，完成一个校准周期可能要花费很长时间，使得这种校准方法尤其在大批量生产环境中时间和成本效率低下。

发明内容

因此，本发明的目的是寻求提供一种用于校准或测试成像装置的更省时或更具成本效益的设备和方法。

因此，本发明提供了一种成像装置测试系统，包括：光接收器，用于接收来自被测成像装置的光；光发射器，用于将所述光返回到所述被测成像装置；以及相对于彼此可移动的第一收发器平台和第二收发器平台，所述第一收发器平台包括用于接收来自所述光接收器的光的第一光重定向模块，所述第二收发器平台包括用于将所述光传输至所述光发射器的第二光重定向模块，其中，所述第一光重定向模块和所述第二光重定向模块可定位为模拟来自所述光接收器的光经过所述第一光重定向模块、所述第二光重定向模块以及所述第一光重定向模块和所述第二光重定向模块之间的间隙到达所述光发射器所行进的距离。

参照描述部分、权利要求书和附图，本发明的这些和其他特征、方面及优点将会变得更好理解。

附图说明