[發明專利]基于飛行時間測距的校正系統及其方法

有效

• 申請號: 201811240742.6
• 申請日: 2018-10-24
• 公開（公告）號: CN111090085B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 魏守德;陳韋志
• 申請（專利權）人: 光寶電子(廣州)有限公司;光寶科技股份有限公司
• 主分類號: G01S7/497
• 分類號: G01S7/497
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 張雅文

本發明公開一種基于飛行時間測距的校正系統及其方法。信號處理單元根據多個參考相位來依序提供驅動信號與控制信號，其中驅動信號的相位或控制信號的相位依序被改變。調制光發射器根據驅動信號發射調制光至校正面。校正面使調制光傳送到調制光接收器。調制光接收器接收來自校正面的調制光并根據控制信號產生多個感測信號。處理器根據關于這些參考相位的第一順序與這些感測信號獲得第一測量距離，并且根據關于這些參考相位的多個第二順序與這些感測信號獲得多個第二測量距離，其中處理器根據第一測量距離與這些第二測量距離來產生校正數據。

技術領域

本發明涉及一種適于光學測量技術的校正系統及其方法，且特別涉及一種基于飛行時間測距的校正系統及其方法。

背景技術

隨著科技的發展，光學三維測量技術已逐漸成熟，其中飛行時間(Time ofFlight，TOF)測距是目前一種常見的主動式深度感測技術。TOF測距技術是發出經調制過的調制光(例如紅外光)，調制光遇物體后反射，再從被物體反射的調制光的反射時間差或相位差來換算被拍攝物體的距離，以產生深度信息。

然而，TOF測距技術需考慮到多種誤差校正，其中一種誤差來源是由于奇次諧波所帶來的周期性誤差，稱為擺動誤差(wiggling error)。常見的擺動誤差校正方法往往步驟繁瑣，因為擺動誤差會與物體的距離有關，因此測量過程可能需要較大的空間架設誤差校正系統或是針對不同的距離進行多次測量，費時又費力。因此如何提供一種簡便而有效的誤差校正方法也成為目前待解決的問題之一。

發明內容

本發明提供一種基于飛行時間測距的校正系統及其方法，其有助于降低測量次數以及系統體積，可在固定的測量距離獲得多個對應不同測量距離的校正數據，具有簡化校正流程的功效。

本發明實施例的一種基于飛行時間測距的校正系統，包括調制光發射器、調制光接收器、校正面、信號處理單元與處理器。信號處理單元會根據多個參考相位來依序提供驅動信號與控制信號，其中驅動信號的相位或控制信號的相位依序被改變。調制光發射器耦接(coupled to)信號處理單元以根據驅動信號發射調制光。校正面會反射調制光。調制光接收器耦接信號處理單元。校正面使調制光傳送到調制光接收器，調制光接收器接收來自校正面的調制光并根據控制信號產生多個感測信號。處理器耦接調制光接收器。處理器根據關于這些參考相位的第一順序與這些感測信號獲得第一測量距離，并且根據關于這些參考相位的多個第二順序與這些感測信號獲得多個第二測量距離，其中處理器根據第一測量距離與這些第二測量距離來產生校正數據。

本發明實施例的一種基于飛行時間測距的校正方法，包括：根據多個參考相位向校正面發射調制光，其中校正面改變調制光的傳遞方向；接收來自校正面的調制光，以產生對應這些參考相位的多個感測信號；根據第一順序與這些感測信號獲得第一測量距離；根據多個第二順序與這些感測信號獲得多個第二測量距離，其中這些第二順序是將第一順序的第一個順位移到最后并順移其它順位而依序產生；以及根據第一測量距離與這些第二測量距離來產生校正數據。

基于上述，本發明實施例的基于飛行時間測距的校正系統與方法通過發送具有不同參考相位的驅動信號或控制信號來取得多個感測信號以計算第一測量距離，并且可以基于這些感測信號再獲得額外的多個第二測量距離，因此本發明的實施例的校正系統與方法可以在同一個測量距離的條件下取得多個對應不同距離的校正資料，可以快速的建立擺動誤差校正曲線。

為讓本發明的上述特征和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合所附圖式作詳細說明如下。

附圖說明

圖1是依照本發明的實施例的一種基于飛行時間測距的校正系統的示意框圖。

圖2是依照本發明的實施例的一種基于飛行時間測距的校正方法的流程圖。

圖3A是依照本發明的實施例的一種調制光接收器的電路示意圖。

圖3B是依照本發明圖3A的實施例的信號波形示意圖。