[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，控制单个信号采集组件在探测采样周期内启动采样时间区间；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；根据各个灰度信息，确定对应所述待测体的飞行时间。由此，在不影响时间飞行测量传感器的测量功能前提下，实现单抽头的像素布局，可以降低芯片设计和加工难度，并能提高传感器的分辨率。

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目前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，对于一个像素对应多个抽头的传感器来说，由于同一个像素需要多个(例如，四个)读出电路，像素的体积将受到读出电路的限制而不能做到很小，这将大大限制传感器的像素分辨率；同时，多个分时电路的设计和制造难度较大。

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技术中针对一个像素设置多个抽头所导致的分时读出电路的设计和制造难度较大的问题。

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，控制单个信号采集组件在探测采样周期内启动采样时间区间；获取所述信号采集组件对应预设的四相位偏移量的各个灰度信息；根据所述各个灰度信息，确定对应所述待测体的飞行时间。

本申请实施例的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，控制单个信号采集组件在探测采样周期内启动采样时间区间；偏移采样单元，被配置为获取所述信号采集组件对应预设的四相位偏移量的各个灰度信息；飞行时间确定单元，被配置为根据所述各个灰度信息，确定对应所述待测体的飞行时间。

本申请实施例的第三方面提供了一种时间飞行深度相机，包括：发射模块，包括光源和光调制器，所述光调制器用于控制所述光源朝向待测体发射经调制的连续载波光束；接收模块，包括由至少一个像素组成的图像传感器，每个所述像素包括单个信号采集组件，用于接收从所述待测体反射回的光信号；控制模块，与发射模块和接收模块连接，并被配置为：针对被经调制的连续载波光束照射的待测体，控制单个信号采集组件在探测采样周期内启动采样时间区间；获取所述信号采集组件对应预设的四相位偏移量的各个灰度信息；根据所述各个灰度信息，确定对应所述待测体的飞行时间。

本申请实施例的第四方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述方法的步骤。

本申请实施例的第五方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述方法的步骤。