[發明專利]基于插值的飛行時間測量方法及測量系統

有效

• 申請號: 201910889455.6
• 申請日: 2019-09-19
• 公開（公告）號: CN110596725B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 何燃;朱亮;王瑞;閆敏
• 申請（專利權）人: 深圳奧銳達科技有限公司
• 主分類號: G01S17/10
• 分類號: G01S17/10;G01S7/487;G01S7/4865;G01S7/484;G01S7/48;G01S7/51
• 代理公司: 深圳漢世知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 44578
• 代理人: 田志立

本發明公開了一種基于插值的飛行時間測量方法，包括如下步驟：S1、獲取與第一光源對應的第一合像素的第一飛行時間；S2、通過插值計算得到與第二光源對應的第二超像素的第二飛行時間；S3、根據所述第二飛行時間，定位與所述第二光源對應的第二合像素并繪制直方圖；S4、利用所述直方圖計算第三飛行時間。本發明通過插值的方式為絕大部分像素直接提供粗飛行時間值，以讓這些像素可以直接基于粗飛行時間值執行細直方圖繪制以計算高精度的細飛行時間值，由于少了一步粗直方圖繪制的步驟，因此可以大幅減少計算時間，從而提升幀率。

技術領域

本發明涉及計算機技術領域，尤其涉及一種基于插值的飛行時間測量方法及測量系統。

背景技術

飛行時間(Time of flight,TOF)法通過測量光束在空間中的飛行時間來計算物體的距離，由于其具有精度高、測量范圍大等優點被廣泛應用于消費電子、無人架駛、AR/VR等領域。

基于飛行時間原理的距離測量系統比如飛行時間深度相機、激光雷達等系統往往包含一個光源發射端以及接收端，光源向目標空間發射光束以提供照明，接收端接收由目標反射回的光束，系統再通過計算光束由發射到反射接收所需要的時間來計算物體的距離。

目前基于飛行時間法的激光雷達主要有機械式與非機械式兩種，機械式通過旋轉基座來實現360度大視場的距離測量，優點是測量范圍大，但存在功耗高、分辨率及幀率低等問題。非機械式中面陣激光雷達在一定程度上可以解決機械式激光雷達的問題，其通過一次向空間上發射一定視場的面光束，并通過面陣接收器進行接收，因此其分辨率及幀率均得到了提升，另外由于無需旋轉部件，更易于安裝。盡管如此，面陣激光雷達仍面臨一些挑戰。

面陣激光雷達的分辨率越高，有效信息也越全面，另外動態測量對幀率及測量精度也有較高的要求。然而，分辨率、幀率以及精度的提升往往需要依托于接收端的電路規模、調制解調方式的改善，但增加電路規模會增加功耗、信噪比以及成本；另外也會增加片上存儲量，給量產帶來了嚴重的挑戰；當前的調制解調方式也難以實現高精度、低功耗等要求。

以上背景技術內容的公開僅用于輔助理解本發明的發明構思及技術方案，其并不必然屬于本專利申請的現有技術，在沒有明確的證據表明上述內容在本專利申請的申請日已經公開的情況下，上述背景技術不應當用于評價本申請的新穎性和創造性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于插值的飛行時間測量方法及測量系統，以解決前述背景技術所述問題中的至少一種。

為達到上述目的，本發明實施例的技術方案是這樣實現的：

一種基于插值的飛行時間測量方法，包括如下步驟：

S1、獲取與第一光源對應的第一合像素的第一飛行時間；

S2、利用第一飛行時間進行插值作為計算第二飛行時間的粗直方圖的粗略飛行時間值計算第二飛行時間，其中所述第二飛行時間為與第二光源對應的第二超像素的第二飛行時間；

S3、根據所述第二飛行時間，定位與所述第二光源對應的第二合像素并繪制直方圖；

S4、利用所述直方圖計算第三飛行時間。

在一些實施例中，所述第一光源與所述第二光源被設置在同一個光源陣列上，所述第一光源與所述第二光源可以被分組獨立控制。

在一些實施例中，所述插值包括一維插值或者二維插值，所述插值方法包含線性插值、樣條插值、多項式插值中的至少一種。

在一些實施例中，所述直方圖在繪制時，僅第二合像素內的像素被激活。

在一些實施例中，所述步驟S2還包括對將要插值的多個斑點合像素的飛行時間值進行差值計算，當差值小于某一閾值時，才執行所述插值計算。

本發明的另一技術方案為：