距离测量方法以及电子设备技术

本申请提供一种距离测量方法以及电子设备，控制像素单元对第一反射信号采样以获得第一采样结果，并控制所述像素单元对第二反射信号采样以获得第二采样结果，获取第一反射信号和第一发射信号之间的第一相位差，和第二反射信号和第二发射信号之间的第二相位差，根据第二相位差对第一相位差进行校正处理获得第三相位差，根据第三相位差和第一反射信号的频率获得被测对象到图像传感器的距离。根据第二相位差确定第一相位差的参考值，进而可以根据参考值确定第一相位差所在周期，在根据校正处理后的相位差可以准确获得图像传感器到被测对象之间的距离。

【技术实现步骤摘要】
距离测量方法以及电子设备
本申请涉及测量
，尤其涉及一种距离测量方法以及电子设备。
技术介绍
深度相机除了可以获得被测对象的二维图像之外，还可以测量被测对象到相机的距离。按照测量距离的工作原理，可以将深度相机分成基于飞行时间（TimeofFlight，TOF）的深度相机、基于双目识别的深度相机以及基于结构光的深度相机。其中，基于TOF的深度相机的工作原理为：通过发射光信号到被测对象上，然后接收从被测对象反射光信号，通过测量光信号的往返时间来计算被测对象离相机的距离。通常情况下，间接测量法的TOF是以发射光信号的时序为基准，采集接收光信号获得采集数据，并对采集数据进行三角函数计算得到两者之间的相位差，而通过相位差可以反射光信号的往返时间，再根据往返时间获得被测对象距离相机的距离。如图1所示，当被测对象超出深度相机的测量范围d时，发射光信号和接收光信号之间相位差存在周期性的重叠问题，也就是测量位于A点的被测对象的距离所获得的相位差和测量位于B点的被测对象的距离所获得相位差相差。然而，由于当被测对象超出深度相机的测量范围d时，发射光信号和接收光信号之间相位差存在周期性的重叠问题，现有技术中通过三角函数计算接收光信号和发射光信号的相位差的方式，仅能得到范围在[0,2π]相位差，导致所获得距离不够准确。
技术实现思路
本申请旨在提供一种距离测量方法以及电子设备，当被测对象超出图像传感器的测量范围时，可以准确确定相位差所在周期，进而准确获得被测对象到图像传感器之间距离。第一方面，本申请提供一种距离测量方法，应用于控制器，方法包括：控制像素单元对第一反射信号采样以获得第一采样结果，并控制像素单元对第二反射信号采样以获得第二采样结果；根据第一采样结果获得第一反射信号和第一发射信号之间的第一相位差，并根据第一采样结果和第二采样结果获得第二反射信号和第二发射信号之间的第二相位差；根据第二相位差对第一相位差进行校正处理，获得第三相位差；根据第三相位差和第一反射信号的频率获得被测对象到图像传感器的距离；其中，图像传感器包括多个像素单元，第一反射信号的频率大于第二反射信号的频率，第一反射信号为第一发射信号经被测对象反射后的信号，第二反射信号为第二发射信号经被测对象反射后的信号。可选地，根据第一采样结果和第二采样结果获得第二反射信号和第二发射信号之间的第二相位差，具体包括：根据第一采样结果获得第一反射信号的幅值；根据第二采样结果、第一反射信号的幅值以及第一映射关系，获得第二相位差；其中，第一映射关系表示第一反射信号的幅值和第二反射信号的幅值的对应关系。可选地，每个像素单元包括第一采集单元、用于控制第一采集单元工作的第一开关、第二采集单元以及用于控制第二采集单元工作的第二开关，控制像素单元对第二反射信号采样获得第二采样结果，具体包括：生成第一采样信号，其中，第一采样信号用于控制第一开关的通断，以控制第一采集单元对第二反射信号采样获得第一采样数据；生成第二采样信号，其中，第二采样信号用于控制第二开关的通断，以控制第二采集单元对第二反射信号采样获得第二采样数据；其中，第二采样结果包括第一采样数据和第二采样数据，第一开关的第一导通时刻与第二开关的第二导通时刻之间相差第二发射信号在单个信号周期内的持续时间的两倍，第一导通时刻是第一采样信号控制的，第二导通时刻是第二采样信号控制的。可选地，每个像素单元包括第一采集单元以及用于控制第一采集单元工作的第一开关，控制像素单元对第二反射信号采样以获得第二采样结果，具体包括：生成第三采样信号，其中，第三采样信号用于控制第一开关的通断，以控制第一采集单元对第二反射信号采样获得第一采样数据；生成第四采样信号，其中，第四采样信号用于控制第一开关的通断，以控制第一采集单元对第二反射信号采样获得第二采样数据；其中，第二采样结果包括第一采样数据和第二采样数据，第一开关的第三导通时刻与第一开关的第四导通时刻之间相差第二发射信号在单个信号周期内的持续时间的两倍，第三导通时刻是三采样信号控制的，第四导通时刻是四采样信号控制的。可选地，控制像素单元对第二反射信号采样以获得第二采样结果，还包括：计算第一采样数据和第二采样数据的差值，获得第一数据差值；其中，第二采样结果包括第一数据差值。可选地，第一导通时刻与第二发射信号的发射时刻相同，或者，第二导通时刻与第二发射信号的发射时刻相同。可选地，第三导通时刻与第二发射信号的发射时刻相同，或者，第四导通时刻与第二发射信号的发射时刻相同。可选地，第一发射信号和第二发射信号为脉冲信号。可选地，根据第二采样结果、第一反射信号的幅值以及第一映射关系获得第二相位差，具体包括：根据第一方程组获得第二相位差，其中，第一方程组包括：其中，△T表示第一采样数据和第二采样数据的差值，AL表述第二反射信号的幅值，表示第二相位差，AH表示第一反射信号的幅值，f1(·)表示第一映射关系。可选地，根据第二相位差对第一相位差进行校正处理，获得第三相位差，具体包括：根据第二相位差和第二映射关系，确定第一相位差的参考值；根据第一相位差的参考值对第一相位差进行校正处理，获得第三相位差；其中，第二映射关系表示第一相位差和第二相位差的对应关系。可选地，每个像素单元包括第一采集单元、用于控制所述第一采集单元工作的第一开关、第二采集单元以及用于控制所述第二采集单元工作的第二开关，控制像素单元对第一反射信号采样以获得第一采样结果，具体包括：生成第五采样信号，其中，第五采样信号用于控制第一开关的通断，以控制第一采集单元对第一反射信号采样获得第三采样数据；生成第六采样信号，其中，第六采样信号用于控制第二开关的通断，以控制第二采集单元对第一反射信号采样获得第四采样数据；生成第七采样信号，其中，第七采样信号用于控制第一开关的通断，以控制第一采集单元对第一反射信号采样获得第五采样数据；生成第八采样信号，其中，第八采样信号用于控制第二开关的通断，以控制第二采集单元对第一反射信号采样获得第六采样数据；其中，第一采样结果包括第三采样数据至第六采样数据。可选地，第一开关的第五导通时刻与第二开关的第六导通时刻之间相差第一发射信号在单个信号周期内的持续时间；第一开关的第七导通时刻与第二开关的第八导通时刻之间相差第一发射信号在单个信号周期内的持续时间；第一开关的第五导通时刻与第二开关的第七导通时刻之间相差第一发射信号在单个信号周期内的持续时间的二分之一；其中，第一开关的第五导通时刻是第五采样信号控制的，第二开关的第六导通时刻是第六采样信号控制的，第一开关的第七导通时刻是第七采样信号控制的，第二开关的第八导通时刻是第八采样信号控制的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种距离测量方法，其特征在于，应用于控制器，所述方法包括：/n控制像素单元对第一反射信号采样以获得第一采样结果，并控制所述像素单元对第二反射信号采样以获得第二采样结果；/n根据所述第一采样结果获得第一反射信号和第一发射信号之间的第一相位差，并根据所述第一采样结果和所述第二采样结果获得第二反射信号和第二发射信号之间的第二相位差；/n根据所述第二相位差对所述第一相位差进行校正处理，获得第三相位差；/n根据所述第三相位差和所述第一反射信号的频率获得被测对象到图像传感器的距离；/n其中，所述图像传感器包括多个像素单元，所述第一反射信号的频率大于所述第二反射信号的频率，所述第一反射信号为所述第一发射信号经被测对象反射后的信号，所述第二反射信号为所述第二发射信号经所述被测对象反射后的信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种距离测量方法，其特征在于，应用于控制器，所述方法包括：
控制像素单元对第一反射信号采样以获得第一采样结果，并控制所述像素单元对第二反射信号采样以获得第二采样结果；
根据所述第一采样结果获得第一反射信号和第一发射信号之间的第一相位差，并根据所述第一采样结果和所述第二采样结果获得第二反射信号和第二发射信号之间的第二相位差；
根据所述第二相位差对所述第一相位差进行校正处理，获得第三相位差；
根据所述第三相位差和所述第一反射信号的频率获得被测对象到图像传感器的距离；
其中，所述图像传感器包括多个像素单元，所述第一反射信号的频率大于所述第二反射信号的频率，所述第一反射信号为所述第一发射信号经被测对象反射后的信号，所述第二反射信号为所述第二发射信号经所述被测对象反射后的信号。


2.根据权利要求1所述的距离测量方法，其特征在于，根据所述第一采样结果和所述第二采样结果获得第二反射信号和第二发射信号之间的第二相位差，具体包括：
根据所述第一采样结果获得所述第一反射信号的幅值；
根据所述第二采样结果、所述第一反射信号的幅值以及第一映射关系，获得所述第二相位差；
其中，所述第一映射关系表示所述第一反射信号的幅值和所述第二反射信号的幅值的对应关系。


3.根据权利要求2所述的距离测量方法，其特征在于，每个像素单元包括第一采集单元、用于控制所述第一采集单元工作的第一开关、第二采集单元以及用于控制所述第二采集单元工作的第二开关，控制所述像素单元对所述第二反射信号采样获得第二采样结果，具体包括：
生成第一采样信号，其中，所述第一采样信号用于控制所述第一开关的通断，以控制所述第一采集单元对所述第二反射信号采样获得第一采样数据；
生成第二采样信号，其中，所述第二采样信号用于控制所述第二开关的通断，以控制所述第二采集单元对所述第二反射信号采样获得第二采样数据；
其中，所述第二采样结果包括第一采样数据和第二采样数据，所述第一开关的第一导通时刻与所述第二开关的第二导通时刻之间相差所述第二发射信号在单个信号周期内的持续时间的两倍，所述第一导通时刻是所述第一采样信号控制的，所述第二导通时刻是所述第二采样信号控制的。


4.根据权利要求2所述的距离测量方法，其特征在于，每个像素单元包括第一采集单元以及用于控制所述第一采集单元工作的第一开关，控制所述像素单元对第二反射信号采样以获得第二采样结果，具体包括：
生成第三采样信号，其中，所述第三采样信号用于控制所述第一开关的通断，以控制所述第一采集单元对所述第二反射信号采样获得第一采样数据；
生成第四采样信号，其中，所述第四采样信号用于控制所述第一开关的通断，以控制所述第一采集单元对所述第二反射信号采样获得第二采样数据；
其中，所述第二采样结果包括所述第一采样数据和所述第二采样数据，第一开关的第三导通时刻与第一开关的第四导通时刻之间相差第二发射信号在单个信号周期内的持续时间的两倍，所述第三导通时刻是所述三采样信号控制的，所述第四导通时刻是所述四采样信号控制的。


5.根据权利要求4所述的距离测量方法，其特征在于，控制所述像素单元对第二反射信号采样以获得第二采样结果，还包括：
计算所述第一采样数据和所述第二采样数据的差值，获得第一数据差值；
其中，所述第二采样结果包括第一数据差值。


6.根据权利要求3所述的距离测量方法，其特征在于：
所述第一导通时刻与...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴洋涛，
申请(专利权)人：深圳市汇顶科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44