[發明專利]一種距離測量方法、系統及裝置

在審

• 申請號: 202110249083.8
• 申請日: 2021-03-08
• 公開（公告）號: CN113514842A
• 公開（公告）日: 2021-10-19
• 發明（設計）人: 金宇;梅小露
• 申請（專利權）人: 奧誠信息科技（上海）有限公司
• 主分類號: G01S17/10
• 分類號: G01S17/10;G01S17/14;G01S7/493;G01S7/487
• 代理公司: 深圳中一聯合知識產權代理有限公司 44414
• 代理人: 趙磊

本申請適用于距離測量技術領域，提供了一種距離測量方法，包括：本申請實施例中，距離測量裝置獲取光子信號對應的初始直方圖；所述初始直方圖中包括第一數量的第一時間間隔；對所述初始直方圖進行重采樣處理得到目標直方圖；所述目標直方圖中包括第二數量的第二時間間隔；所述第二數量大于所述第一數量，所述第二時間間隔小于所述第一時間間隔；獲取所述目標直方圖的峰值位置，并根據所述峰值位置計算所述光子信號的目標飛行時間。若時間間隔設置的過小時，無需增加直方圖的存儲容量，也無需增加系統的設計成本，節約了系統資源，減少了系統成本，同時也避免了測量距離出現誤差。

技術領域

本申請屬于距離測量技術領域，尤其涉及一種距離測量方法、系統及裝置。

背景技術

利用飛行時間原理(TOF，Time of Flight)可以對目標進行距離測量以獲取包含目標的深度值的深度圖像，而基于飛行時間原理的距離測量系統已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通常包括發射器和采集器，利用發射器發射脈沖光束照射目標視場并利用采集器采集反射光束，計算光束由發射到反射接收的飛行時間來計算物體的距離。其中，時間數字轉換器(TDC)用于記錄光子從發射到被采集的飛行時間并生成光子信號，利用該光子信號尋找直方圖電路中相應的時間間隔，使得該時間間隔內的光子計數值加1，當進行大量重復脈沖探測后，可以統計得到時間信號對應的光子計數的直方圖，確定直方圖中的脈沖峰值位置，根據脈沖峰值位置處對應的飛行時間計算物體的距離。

其中，直方圖中時間間隔的大小能夠影響距離測量系統的測距分辨率以及精度，時間間隔越小則分辨率和精度都可以顯著提高。但是，由于時間間隔的數量又根據系統的最大測量距離設定，若時間間隔設置的過小時則需要的數量增加，增加了直方圖的存儲容量，增加了系統的設計成本，也可能導致測量距離出現誤差。

發明內容

本申請實施例提供了一種距離測量方法、系統及裝置，可以解決若需要的時間間隔的數量增加，就會增加直方圖的存儲容量，增加系統的設計成本，也可能導致測量距離出現誤差的問題。

第一方面，本申請實施例提供了一種距離測量方法，包括：

獲取光子信號對應的初始直方圖；所述初始直方圖中包括第一數量的第一時間間隔；

對所述初始直方圖進行重采樣處理得到目標直方圖；所述目標直方圖中包括第二數量的第二時間間隔；所述第二數量大于所述第一數量，所述第二時間間隔小于所述第一時間間隔；

獲取所述目標直方圖的峰值位置，并根據所述峰值位置計算所述光子信號的目標飛行時間。

進一步地，所述對所述初始直方圖進行重采樣處理得到目標直方圖，包括：

獲取所述初始直方圖的第一采樣率和所述目標直方圖的第二采樣率，并且計算所述第二采樣率和所述第一采樣率之間的比值；

根據所述比值和所述第一時間間隔計算第二時間間隔，并且根據所述比值和所述第一數量計算第二數量；

根據所述第二時間間隔、所述第二數量和所述初始直方圖進行數據重建，得到目標直方圖。

進一步地，所述根據所述第二時間間隔、所述第二數量和所述初始直方圖進行數據重建，得到目標直方圖，包括：

將所述第一數量的第一時間間隔變更為所述第二數量的第二時間間隔，得到第一直方圖；

將所述第一直方圖輸入預設濾波器進行卷積運算，得到目標直方圖。

進一步地，所述預設濾波器包括第三數量的子濾波器，所述第三數量為所述第二采樣率和所述第一采樣率之間的比值，全部所述子濾波器的子單位沖激響應幅度譜合起來與所述光子信號對應的發射光脈沖的幅度譜相同。

進一步地，所述將所述第一數量的第一時間間隔變更為所述第二數量的第二時間間隔，得到第一直方圖，包括：