[發(fā)明專利]TOF測距的相位解包裹的方法及TOF測距系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2018-12-28
• 公開（公告）號: CN109597091B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發(fā)明（設計）人: 彭莎;劉關松
• 申請（專利權）人: 豪威科技（武漢）有限公司
• 主分類號: G01S17/32
• 分類號: G01S17/32;G01S7/48
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭星

1.一種TOF測距的相位解包裹的方法，其特征在于，包括：

S1：若干不同頻率的調(diào)制光波照射至少一個對象并獲取若干反射光波，對探測到所述反射光波的探測面上的第一個像素點執(zhí)行步驟S2；

S2：根據(jù)若干所述反射光波獲取每個所述調(diào)制光波對應的相位差，并根據(jù)所述相位差得到對應每個所述調(diào)制光波的測量距離公式，并執(zhí)行步驟S3；

S3：將每個所述測量距離公式在一搜索空間內(nèi)依次賦值得到的每組測量距離中的若干測量距離兩兩進行相減，出現(xiàn)差值的絕對值的最大值小于或等于一閾值的賦值即為包裹次數(shù)，終止賦值并執(zhí)行步驟S4；

S4：對下一個像素點依次執(zhí)行步驟S2和步驟S3以進行相位解包裹，直至得到所有像素點的包裹次數(shù)。

2.如權利要求1所述的TOF測距的相位解包裹的方法，其特征在于，所述搜索空間為TOF測距中所有有效包裹次數(shù)的組合，所述有效包裹次數(shù)的組合中頻率低的包裹次數(shù)大于或等于頻率高的包裹次數(shù)。

3.如權利要求1或2所述的TOF測距的相位解包裹的方法，其特征在于，所述測量距離公式d_i＝d_1i+d_2i，d_1i為相移距離且d_2i為包裹距離且其中，c為光速，f_i為調(diào)制光波i的頻率，φ_i為相位差，m_i為包裹次數(shù)。

4.如權利要求3所述的TOF測距的相位解包裹的方法，其特征在于，所述步驟S3包括：

S31：在所述搜索空間內(nèi)對m₁、m₂…m_i…開始賦值，以得到一組測量距離{d₁、d₂…d_i....}，并執(zhí)行步驟S32；

S32：將一組測量距離中的若干測量距離d₁、d₂…d_i....兩兩進行相減，得到差值的絕對值的最大值小于或等于所述閾值，則此次賦值為包裹次數(shù)，終止賦值并執(zhí)行步驟S4，若得到差值的絕對值的最大值大于所述閾值，則執(zhí)行步驟S31。

5.如權利要求1或3所述的TOF測距的相位解包裹的方法，其特征在于，所述閾值為每兩個所述調(diào)制光波之間測距誤差的最大值。

6.如權利要求1所述的TOF測距的相位解包裹的方法，其特征在于，在步驟S4中，對下一個像素點依次執(zhí)行步驟S2之后，執(zhí)行步驟S3之前，所述TOF測距的相位解包裹的方法還包括：

S41：將下一個像素點任一鄰域像素點的包裹次數(shù)帶入下一個像素點的若干測量距離公式中，以得到一組測量距離；

S42：將一組測量距離中的若干測量距離兩兩進行相減，若差值的絕對值的最大值小于或等于所述閾值，則所述鄰域像素點的包裹次數(shù)作為下一個像素點的包裹次數(shù)，若差值的絕對值的最大值大于所述閾值，則執(zhí)行步驟S3。

7.如權利要求1所述的TOF測距的相位解包裹的方法，其特征在于，將每個像素點對應的頻率最大者的測量距離或者若干測量距離的平均值作為該像素點探測到的距離。

8.一種TOF測距系統(tǒng)，其特征在于，包括光源模塊、光探測模塊及計算模塊，所述光源模塊發(fā)出若干不同頻率的調(diào)制光波，若干所述調(diào)制光波照射至少一個對象，所述光探測模塊接收所述對象反射的若干反射光波，所述計算模塊采用如權利要求1-7中任一項所述的TOF測距的相位解包裹的方法對探測到所述反射光波的探測面上的每個像素點進行相位解包裹。

9.如權利要求8所述的TOF測距系統(tǒng)，其特征在于，所述光探測模塊的探測面上具有若干陣列分布的像素點。

10.如權利要求8所述的TOF測距系統(tǒng)，其特征在于，所述光源模塊包括調(diào)頻單元，通過所述調(diào)頻單元對所述光源模塊發(fā)出的光波進行調(diào)頻以形成不同頻率的若干調(diào)制光波，且所述調(diào)制光波的調(diào)制頻率越高，測量分辨率越高，最大測量距離越短。