[发明专利]一种TOF相机光线投射方法、系统及相关装置

说明书

本申请公开了一种TOF相机光线投射方法、系统及相关装置，用于提升TOF相机对多径光的抑制能力。本申请方法应用于TOF相机，所述TOF相机包括镜头和Vcsel点阵光源，所述Vcsel点阵光源靠近所述镜头的焦平面，所述方法包括：确定光斑质心的参照位置，所述参照位置为无多径条件下全量程内的点状光斑质心位置；确定光斑质心的实际投射位置；将所述实际投射位置与所述参照位置进行比对；根据所述比对的结果分离一次直达光和多径光，并对所述多径光进行舍弃。

技术领域

本申请涉及测距技术领域，尤其涉及一种TOF相机光线投射方法、系统及相关装置。

背景技术

飞行时间(Time-of-Flight，ToF)相机采用飞行时间的距离成像相机系统，能够通过测量由激光或LED提供的人造光信号的往返时间来解析相机和拍摄对象之间距离。但是TOF相机在实际应用过程中，常会遇到镜面、角落或玻璃等会出现光线的多次反射，而有效测量的光线只要求反射一次，所以出现多次反射会导致TOF相机产生测距偏差，这是TOF相机在实际应用场景中常见的共性问题。

现有技术中，为了抑制多径光的影响，一种方式是基于多频的方法求解多径的直流分量，但是利用多频求解时深度本身的精度受限。其次，对于更复杂的场景，多频构建的求解模型是弱近似的，将导致不同场景下的多径模型求解普适性较低。另一种方式则是基于单频+学习的方法，通过对不同的多径场景建立数据集构建学习模型，然后通过卷积神经网络来修正多径影响。但这种方式的准确性依赖于数据集的完备性，且复杂的神经网络训练将导致神经网络耗时，且非常消耗算力。

综上，现有的抑制多径光影响的方式非常消耗算力，且普适性较低。

发明内容

本申请提供了一种TOF相机光线投射方法、系统及相关装置，用于使。

本申请第一方面提供了一种TOF相机光线投射方法，所述方法应用于TOF相机，所述TOF相机包括镜头和Vcsel点阵光源，所述Vcsel点阵光源靠近所述镜头的焦平面，所述方法包括：

确定光斑质心的参照位置，所述参照位置为无多径条件下全量程内的点状光斑质心位置；

确定光斑质心的实际投射位置；

将所述实际投射位置与所述参照位置进行比对；

根据所述比对的结果分离一次直达光和多径光，并对所述多径光进行舍弃。

可选的，所述确定光斑质心的参照位置包括：

在无多径条件下记录所述TOF相机测量量程内的所有光斑质心位置；

将所述所有光斑质心位置进行拟合，得到质心所属函数；

根据所述质心所属函数确定光斑质心的参照位置。

可选的，所述将所述实际投射位置与所述参照位置进行比对包括：

确定所述实际投射位置与所述参照位置之间的质心偏差。

可选的，所述根据所述比对的结果分离一次直达光和多径光，并对所述多径光进行舍弃包括：

当所述质心偏差大于预设偏差时，则确定所述实际投射位置由多径光投射形成，并舍弃所述多径光所在区域的光线。

当所述质心偏差小于预设偏差时，则确定所述实际投射位置由一次直达光投射形成。

可选的，所述将所述实际投射位置与所述参照位置进行比对包括：

在所述实际投射位置中确定与所述参照位置存在偏差的目标位置；

确定所述目标位置在所述实际投射位置中的目标占比。

可选的，所述根据所述比对的结果分离一次直达光和多径光，并对所述多径光进行舍弃包括：