[发明专利]飞行时间测量方法、装置及时间飞行深度相机

说明书

本申请适用于光学测量技术领域，提供了一种飞行时间测量方法、装置及时间飞行深度相机，其中该方法包括：针对被经调制的连续载波光束照射的待测体，控制多个信号采集组件在一个探测采样周期内顺序启动持续采样时间区间，其中各个信号采集组件的采样时间区间所对应的时长互异；针对各个信号采集组件，获取信号采集组件对应预设的四相位偏移量的灰度信息集，其中灰度信息集中的各个灰度信息分别与所述四相位偏移量中不同的相位偏移量相对应；根据各个信号采集组件的灰度信息集，确定对应待测体的飞行时间。由此，使得不同的信号采集组件不必都被设置成具有相同的采样时间长度，能够扩展时间飞行测量系统传感器的适用范围。

技术领域

本申请涉及光学测量技术领域，尤其涉及一种飞行时间测量方法、装置及时间飞行深度相机。

背景技术

ToF(Time-of-Flight，飞行时间)测距法是一种通过测量光脉冲在发射/接收装置和目标物体间的往返飞行时间来实现精确测距的技术。在ToF技术中直接对光飞行时间进行测量的技术被称为dToF(direct-TOF)；对发射光信号进行周期性调制，通过对反射光信号相对于发射光信号的相位延迟进行测量，再由相位延迟对飞行时间进行计算的测量技术被成为iToF(Indirect-TOF)技术。按照调制解调类型方式的不同可以分为连续波(Continuous Wave，CW)调制解调方式和脉冲调制(Pulse Modulated，PM)调制解调方式。

目前，PM-iToF调制技术测量手段的测量距离受限于调制解调信号的脉宽，当需要进行远距测量时，需要延长调制解调信号的脉宽，而调制解调信号脉宽的延长会导致功耗的增加和测量精度的下降，因而也无法满足市场需求。

此外，CW-iToF技术主要应用于基于多抽头传感器构建的测量系统，核心测量算法是一种不同相位的调制解调方式。然而，在目前的时间飞行测量系统传感器的解调过程中，由于受到算法的限制，多个抽头均只能被设计成具有相等的采样时间长度，限制了传感器的适用范围。

针对上述问题，目前业界暂无较佳的解决方案。

发明内容

鉴于此，本申请实施例提供了一种飞行时间测量方法、装置及时间飞行深度相机，以至少解决目前CW-iToF技术中，飞行测量系统传感器的多个抽头的解调时间受相等的采样时间长度限制的问题。

本申请实施例的第一方面提供了一种飞行时间测量方法，包括：针对被经调制的连续载波光束照射的待测体，控制多个信号采集组件在一个探测采样周期内顺序启动持续采样时间区间，其中各个所述信号采集组件的采样时间区间所对应的时长互异；针对各个所述信号采集组件，获取所述信号采集组件对应预设的四相位偏移量的灰度信息集，其中所述灰度信息集中的各个灰度信息分别与不同的相位偏移量相对应；根据各个所述信号采集组件的灰度信息集，确定对应所述待测体的飞行时间。

本申请实施例第二方面提供了一种飞行时间测量装置，包括：信号采集组件启动单元，被配置为针对被经调制的连续载波光束照射的待测体，控制多个信号采集组件在一个探测采样周期内顺序开启且各自具有长度互异的采样时间区间；偏移灰度采样单元，被配置为针对各个所述信号采集组件，获取所述信号采集组件对应预设的四相位偏移量的灰度信息集，其中所述灰度信息集中的各个灰度信息分别与不同的相位偏移量相对应；飞行时间确定单元，被配置为根据各个所述信号采集组件的灰度信息集，确定对应所述待测体的飞行时间。