[發明專利]iToF相機的溫度影響測距的補償方法以及系統、電子設備

在審

• 申請號: 202211293663.8
• 申請日: 2022-10-21
• 公開（公告）號: CN115825978A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 楊寧昕;張東升;李效白
• 申請（專利權）人: 福建杰木科技有限公司
• 主分類號: G01S17/48
• 分類號: G01S17/48;G01S7/497
• 代理公司: 上海盈盛知識產權代理事務所(普通合伙) 31294
• 代理人: 趙娟娟

本發明提供一種iToF相機的溫度影響測距的補償方法以及系統、電子設備。所述方法包括如下步驟：獲取iToF相機的圖像傳感器內部的實時溫度；獲取多個所述實時溫度的平均溫度；當所述平均溫度與基礎溫度之間的差值的絕對值大于或等于一預設閾值時，更新所述基礎溫度；通過延遲鎖相環重新檢測iToF相機的調制與解調的偏差值，以更新iToF相機的調制路徑上的偏差值，補償溫度變化對測距的影響。上述技術方案，基于iToF內部延遲鎖相環的變化值，實時補償溫度變化對測距的影響，既節省了iToF相機的標定成本、實現實時補償溫度變化對測距的影響，又可以很好的適配每一個模組。

技術領域

本發明涉及TOF測距技術領域，尤其涉及一種iToF相機的溫度影響測距的補償方法以及系統、電子設備。

背景技術

間接飛行時間(Indirect time of flight，簡稱iToF)通過測量發射光和反射光的相位延時，計算物體的真實距離。具體的，iToF通過連續脈沖調制，并采用多相位法根據相位解調出距離信息，具有魯棒性好，抗干擾性強。

如圖1所示，iToF相機的工作原理為：通過調制模塊(modulation)11控制發光模塊12主動發射可調制的光信號；發射光發射到待測目標物19表面，經目標物19反射后形成的反射光信號被圖像傳感器的感光像素陣列13采樣；進而根據發射光和反射光的相移(Phaseshift)來計算目標物的距離。發光模塊12，例如VCSEL、紅外發射器(IR emitter)或LED等，通常由圖像傳感器(sensor)產生可調制的方波來驅動。由于電路會受到溫度影響，對整個測距產生較為明顯的影響，所以通常都會通過溫度補償的方式去降低溫度的影響。現有技術有通過溫度曲線擬合的方式，通過同一批次挑選一定數量的圖像傳感器模組，通過溫度治具進行升降溫，獲取溫度變化曲線，以在校正的時候將溫度變化值應用到深度計算上。但需要增設溫度治具以及進行一定時間的升降溫操作，導致成本升高。另外，通過選取部分模組樣本代替整批模組，選取樣本數量過多會帶來成本升高，選取樣本數量過少則不一定反映真實樣本溫度曲線。同時，由于測距隨溫度變化并不一定呈現規律的線性變化，另外真實的環境中溫度變化和標定過程溫度變化并不是完全一致，標定產生的曲線并不一定適用所有的場景。

現有技術還有通過多相位法自動校準溫度補償，其對于環境溫度小范圍波動有較好的補償，但對于環境溫度偏移很大的情況則整體測距會產生較大的偏移量，甚至無法利用多相位補償。另外，多相位法需要進行大于4次相移測量，對于運動的畫面會帶來較大的拖影，影響測距的準確性。

因此，尋找一種能節省iToF相機的標定成本，實時對溫度變化進行補償的方法，是當下需要解決的問題。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種iToF相機的溫度影響測距的補償方法以及系統、電子設備。

為了解決上述問題，本發明提供了一種iToF相機的溫度影響測距的補償方法，包括如下步驟：獲取iToF相機的圖像傳感器內部的實時溫度；獲取多個所述實時溫度的平均溫度；當所述平均溫度與基礎溫度之間的差值的絕對值大于或等于一預設閾值時，更新所述基礎溫度；通過延遲鎖相環重新檢測iToF相機的調制與解調的偏差值，以更新iToF相機的調制路徑上的偏差值，補償溫度變化對測距的影響。

為了解決上述問題，本發明還提供了一種iToF相機的溫度影響測距的補償系統，包括：實時溫度獲取模塊，用于獲取iToF相機的圖像傳感器內部的實時溫度；平均溫度獲取模塊，用于獲取多個所述實時溫度的平均溫度；基礎溫度更新模塊，用于當所述平均溫度與基礎溫度之間的差值的絕對值大于或等于一預設閾值時，更新所述基礎溫度；延遲鎖相環，用于重新檢測iToF相機的調制與解調的偏差值，以更新iToF相機的調制路徑上的偏差值，補償溫度變化對測距的影響。

為了解決上述問題，本發明還提供了一種電子設備，包括存儲器、處理器及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的計算機可執行程序，所述處理器執行所述計算機可執行程序時實現上述的iToF相機的溫度影響測距的補償方法的步驟。