[發明專利]TOF攝像模組的標定設備及其標定方法

有效

• 申請號: 201711056016.4
• 申請日: 2017-11-01
• 公開（公告）號: CN109754425B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 魯丁;嚴洪澤;宋巖
• 申請（專利權）人: 浙江舜宇智能光學技術有限公司
• 主分類號: G06T7/80
• 分類號: G06T7/80;G03B15/02;H04N23/50
• 代理公司: 上海領洋專利代理事務所(普通合伙) 31292
• 代理人: 羅曉飛

本發明公開了一TOF攝像模組的標定設備及其標定方法，其中所述標定設備通過標定所述TOF攝像模組的溫漂，視場匹配度，透鏡畸變，芯片靈敏度，光電信號質量，光斑均勻性等參數標定所述TOF攝像模組，其中所述標定設備包括一第一標定盒以及一第二標定盒，其中所述第一標定盒以及所述第二標定盒共同配合標定所述TOF攝像模組，從而使得所述TOF攝像模組所得到的TOF圖像(或深度圖像)具有較高的測量精度和/或良好的分辨率。

技術領域

本發明涉及TOF(時間飛行法，Time?of?Flight)技術領域，尤其涉及一TOF攝像模組的標定設備及其標定方法。

背景技術

飛行時間法(Time?Of?Flight，TOF)通過測量測量儀器發出的脈沖信號從發射到接收的時間間隔t(常被稱為脈沖測距法)或激光往返被測物體一次所產生的相位(相位差測距法)來實現對被測物體(或被測物體檢測區域)的三維結構或三維輪廓的測量。TOF測量儀器可同時獲得灰度圖像和距離圖像，廣泛應用在體感控制、行為分析、監控、自動駕駛、人工智能、機器視覺和自動3D建模等諸多領域。

然而，TOF測量儀器，如TOF相機，對被測物體的深度或三維結構的測量主要是基于脈沖信號或激光的相位差的測量。其通常包括一光源發射模塊和一感光接收模塊，所述光源發射模塊與所述感光接收模塊相配合，并基于TOF深度測量生成被測目標的深度信息。更具體地說，所述光源發射模塊發射一特定波段的光波，所述發射光波在被測目標的表面發生反射，以被所述感光接收模塊所接收，進而，所述感光接收模塊根據發射光波和接收光波之間的時間差或者相位差計算出被測目標的深度信息。所述TOF測量儀器不僅能夠獲取被測目標的深度信息，同時，還能如傳統攝像模組板獲取被測目標的灰度信息和亮度信息。

然而現有的TOF測量儀器，如TOF相機等大多價格昂貴，體積較大，這限制了TOF測量技術的廣泛應用，尤其是限制了其在電子消費品的普及。

更具體地說，對于TOF測量儀器而言，提供一可以產生識別光線的主動光源是必不可以少的核心元件，在現有技術中，主動光源通常為一附加的設備，比如提供一LED光源。不難想象，額外附加的主動光源會使得所述TOF測量儀器的體積增大。同時，考慮到外加的光源需要與所述感光接收模塊之間相協調配合，額外附加的主動光源無疑會增加TOF測量儀器的布局難度，影響深度信息測量的精度。

其次，在通過所述TOF測量儀器采集被測目標的深度信息的過程中，所述主動光源所發射的主動光波的特性，從源頭上影響著所述TOF測量儀器的測量精度。因此，選擇具有更高聚焦度且能在外界環境中具有一定抗干擾性的合適波段的光波，尤為重要，基于上述考量，選擇激光發射器作為主動光源為較優的選擇。然而，如果控制不當，發射的激光會對人眼造成損傷；其次，所述激光主動光源在工作過程中，需要維持于一定的溫度范圍內，才能正常工作，因此，所述TOF測量儀器的散熱問題也是在采用激光主動光源時急需解決的問題。

此外，TOF測量儀器要求所述光源模塊的主動光源與所述感光接收模塊的感光接收元件，近可能地靠近，以減少由于發射光與接收光路的光線傳輸路徑不同所產生的誤差。然而，由于現有的封裝工藝的局限，現有的TOF測量儀器的所述光源模塊和所述感光結構模塊通常在同一平面內鋪設布局，占據相對較大的空間，導致其無法被廣泛地應用于其他電子設備，尤其無法適應當下電子設備輕薄化的發展潮流。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一TOF攝像模組的標定設備及其標定方法，其中所述TOF攝像模組的整體結構被優化，以使其具有更小的體積和便于使用者使用。

本發明的另一目的在于提供一TOF攝像模組的標定設備及其標定方法，其中所述攝像模組包括一光源模塊和一感光控制模塊，并且所述光源模塊和所述感光控制模塊共同設置于一線路板，也就是說，本發明所提供的所述TOF攝像模組具有較高的集成性，以利于所述TOF攝像模組的整體布局優化，縮小其體型尺寸。