[發明專利]一種濾波ToF深度測量方法及裝置

有效

• 申請號: 202010213727.3
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111538024B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 劉映江;曾海
• 申請（專利權）人: 奧比中光科技集團股份有限公司
• 主分類號: G01S17/10
• 分類號: G01S17/10;G01S17/894;G01S7/4865
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 孟學英

本發明提供一種濾波ToF深度測量方法及裝置，方法包括：提供調制信號控制發射模組發射至少兩個頻率的輸出光以照射目標物體；提供解調信號控制包含由至少一個像素組成的圖像傳感器的采集模組分別檢測所述至少兩個頻率的輸出光經所述目標物體反射回的至少一部分反射光；分別基于所述反射光計算相位差以獲取所述目標物體的距離圖，并分別對所述距離圖進行預處理以獲取融合后的第三距離圖；對所述第三距離圖進行第一濾波以獲取平滑且保邊的第四距離圖；基于所述第四距離圖進行計算以獲取第一深度圖；對所述第一深度圖進行第二濾波以獲取第二深度圖。通過形成了一個完整的濾波體系，能夠進一步消除深度圖像中的誤差，獲得更精準的深度圖像。

技術領域

本發明涉及濾波技術領域，尤其涉及一種濾波ToF深度測量方法及裝置。

背景技術

ToF的全稱是Time-of-Flight，即飛行時間，通過對發射光信號進行周期性調制，并對反射光信號相對于發射光信號的相位延遲進行測量，再由相位延遲對飛行時間進行計算的測量技術稱為i-ToF測距技術。按照調制解調類型方式的不同可以分為連續波(Continuous Wave，CW)調制解調方法和脈沖調制(Pulse Modulated，PM)調制解調方法。

在硬件測量過程中，由于受到硬件設備制造工藝和性能的影響，導致ToF相機存在一定的測量誤差，并且測量誤差隨著深度值的增大而增大；而軟件測量過程中，由于設備分辨率、算法匹配精度等影響得到的深度圖像也存在一定的誤差。

雖然現有技術中會通過濾波算法來解決深度圖像中的誤差問題，但是目前ToF濾波大多數都是基于深度圖濾波，而僅僅在深度圖上能做的濾波比較有限并且沒有針對ToF測距技術形成完整的濾波體系。

以上背景技術內容的公開僅用于輔助理解本發明的構思及技術方案，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

本發明為了解決現有的問題，提供一種濾波ToF深度測量方法及裝置。

為了解決上述問題，本發明采用的技術方案如下所述：

一種濾波ToF深度測量方法，包括如下步驟：S1：提供調制信號控制發射模組發射至少兩個頻率的輸出光以照射目標物體；S2：提供解調信號控制包含由至少一個像素組成的圖像傳感器的采集模組分別檢測所述至少兩個頻率的輸出光經所述目標物體反射回的至少一部分反射光；S3：分別基于所述反射光計算相位差以獲取所述目標物體的距離圖，并分別對所述距離圖進行預處理以獲取融合后的第三距離圖；S4：對所述第三距離圖進行第一濾波以獲取平滑且保邊的第四距離圖；S5：基于所述第四距離圖進行計算以獲取第一深度圖；S6：對所述第一深度圖進行第二濾波以獲取第二深度圖。

在本發明的一種實施例中，分別對所述距離圖進行預處理以獲取融合后的第三距離圖包括：標定：分別對所述距離圖進行標定校正以獲取校正后的距離圖；噪聲濾波：分別對所述較正后的距離圖進行噪聲濾波以獲取去除噪聲后的距離圖；雙頻融合：對所述去除噪聲后的距離圖進行雙頻融合以獲取融合后的所述第三距離圖。

在本發明的另一種實施例中，對所述第三距離圖進行第一濾波包括：散射濾波：對所述第三距離圖進行散射濾波以對濾除所述第三距離圖中前景周圍計算錯誤的點以獲取散射濾波后的圖像；雙邊濾波：對所述散射濾波后的圖像進行雙邊濾波以濾除所述散射濾波后的圖像中的飛點，獲取平滑且保邊的第四距離圖。

在本發明的第三種實施例中，基于所述第四距離圖根據下列公式計算以獲取第一深度圖；