[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，按照在探测采样周期中预设的采样时间长度依次启动多个信号采集组件，以分别采集相应的灰度采样信息；获取各个所述信号采集组件所分别对应的采样干扰因子；根据各个所述信号采集组件的采样干扰因子和相应的灰度采样信息，确定对应所述待测体的飞行时间。由此，可以利用各个信号采集组件所分别对应的采样干扰因子直接进行校准，而不需要进行分曝光采样操作，使得同一个深度信号无需多次曝光，能大幅提升测量帧率。

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，需要同时进行分周期采样和分曝光采样，其中通过分曝光采样可以消除因采样干扰因子所带来的测量误差，但也需要对同一个深度信号多次曝光，导致帧频较低。

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技术中测量帧频较低的问题。

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，按照在探测采样周期中预设的采样时间长度依次启动多个信号采集组件，以分别采集相应的灰度采样信息；获取各个所述信号采集组件所分别对应的采样干扰因子；根据各个所述信号采集组件的采样干扰因子、所述采样时间长度和相应的灰度采样信息，确定针对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：灰度采样控制单元，被配置为针对被经调制的连续载波光束照射的待测体，按照在探测采样周期中预设的采样时间长度依次启动多个信号采集组件，以分别采集相应的灰度采样信息；采样干扰因子获取单元，被配置为获取各个所述信号采集组件所分别对应的采样干扰因子；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采样干扰因子、所述采样时间长度和相应的灰度采样信息，确定针对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，每个所述像素包括多个信号采集组件，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，按照在探测采样周期中预设的采样时间长度依次启动多个信号采集组件，以分别采集相应的灰度采样信息；获取各个所述信号采集组件所分别对应的采样干扰因子；根据各个所述信号采集组件的采样干扰因子、所述采样时间长度和相应的灰度采样信息，确定针对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。