本申请公开一种ToF传感装置及其距离检测方法，所述ToF传感装置包括暗散斑光源以及传感阵列，所述暗散斑光源用于发射具有暗区域的检测光，所述传感阵列包括若干阵列分布的像素单元；所述距离检测方法包括：采用所述暗散斑光源发射检测光，照射检测视场；传感阵列接收检测视场内的被测物体的反射光，并产生传感信号；根据所述传感信号，获取所述传感阵列内亮区域内各像素单元的实际检测值A以及暗斑区域的实际检测值B；根据所述实际检测值B，对所述实际检测值A进行修正，获得各亮像素单元的修正检测值A'；根据所述修正检测值A'，获取所述亮区域内各亮像素单元对应的被测位置处的距离信息。上述方法能够提高距离检测的准确性。
【技术实现步骤摘要】
ToF传感装置及其距离检测方法
本申请涉及传感
，具体涉及一种ToF传感装置及其距离检测方法。
技术介绍
飞行时间(ToF，TimeofFlight)传感器通过检测发出的调制检测光从发射到接收的时间间隔或往返被测物体一次所产生的相位差来实现对被测物体的距离、三维结构或三维轮廓的测量。ToF传感器可同时获得灰度图像和距离图像，广泛应用在体感控制、行为分析、监控、自动驾驶、人工智能、机器视觉和自动3D建模等诸多领域。在实际的距离检测过程中，由于被测视场内环境复杂，通常会存在多个反射表面，产生多路径反射以及散射光等非直接反射光，会影响到距离检测的准确性。但是现有的距离检测方法中，无法判断检测结果是否受到了多路径反射光的影响，以及受到影响的程度，因此，无法对检测结果进行修正。因此，如何提高距离检测的准确性是目前亟待解决的问题。
技术实现思路
鉴于此，本申请提供一种ToF传感装置及距离检测方法，以提高距离检测的准确性。本申请提供的一种ToF传感装置的距离检测方法，所述ToF传感装置包括暗散斑光源以及传感阵列，所述暗散斑光源用于发射具有暗区域的检测光，所述传感阵列包括若干阵列分布的像素单元；所述距离检测方法包括：采用所述暗散斑光源发射检测光，照射检测视场；传感阵列接收检测视场内的被测物体的反射光，并产生传感信号；根据所述传感信号，获取所述传感阵列内亮区域内各像素单元的实际检测值A以及暗斑区域的实际检测值B，所述暗斑区域与所述检测光的暗区域对应，包括暗像素单元；所述暗斑区域以外为亮区域，包括亮像素单元；根据所述实际检测值B，对所述实际检测值A进行修正，获得各亮像素单元的修正检测值A'；根据所述修正检测值A'，获取所述亮区域内各亮像素单元对应的被测位置处的距离信息。可选的，所述亮区域包括接收到的直接反射光的强度大于平均反射光强度的亮像素单元，所述暗斑区域包括未接收到直接反射光或接收到的直接反射光强度低于平均反射光强度的暗像素单元。可选的，所述亮像素单元接收到的反射光强度是临近的暗像素单元接收到的反射光强度的3倍以上。可选的，所述暗斑区域均匀分布于所述亮区域内。可选的，所述暗斑区域包括一个或多个暗像素单元。可选的，根据与待修正的亮像素单元最接近的一个暗斑区域的实际检测值B，或者最接近的若干暗斑区域的实际检测值B的平均值，对所述实际检测值A进行修正。可选的，所述修正检测值A'＝A-B。可选的，根据在无非直接反射光环境下标定的亮区域的无干扰检测值和暗斑区域的无干扰检测值之间的关系，以及所述实际检测值B，对所述实际检测值A进行修正，获得所述修正检测值A'。可选的，标定所述亮区域的无干扰检测值和暗斑区域的无干扰检测值之间的关系的方法包括：在无非直接反射光环境内的多个测量条件下，获取的亮区域的多个无干扰检测值A0和对应的暗斑区域的多个无干扰检测值B0；通过拟合运算，得到无干扰检测值A0和无干扰检测值B0之间的关系式。可选的，所述多个测量条件包括：以不同距离照射漫反射平面板。可选的，所述多个测量条件包括：以不同光强度照射漫反射平面板。可选的，以关系式B0＝γA0进行拟合运算，获得亮区域对暗斑区域的影响系数γ；根据所述实际检测值B和所述影响系数γ，对所述实际检测值A进行修正，得到修正检测值可选的，以关系式B0＝γA0进行拟合运算，获得亮区域对暗斑区域的影响系数γ；根据所述实际检测值B和所述影响系数γ，以及像素单元都在不同光强下的检测值之间的比例系数α，对实际检测值A进行修正，得到修正检测值可选的，所述暗斑区域的实际检测值包括：单个暗像素单元的检测值、多个暗像素单元的检测值的算数平均值、多个暗像素单元的检测值的中位数、多个暗像素单元的检测值的加权平均值中的至少一种；所述无干扰检测值包括：标定过程中，单个像素单元的检测值、多个像素单元的检测值的算数平均值、多个像素单元的检测值的中位数、多个像素单元的检测值的加权平均值中的至少一种；所述检测值为与像素单元接收到的反射光光强相关的检测量。本申请还提供一种ToF传感装置，包括：暗散斑光源，所述暗散斑光源用于发射具有暗区域的检测光；传感阵列，包括若干阵列分布的像素单元，用于接收被测物体的反射光；处理器，连接所述暗散斑光源及传感阵列，用于控制所述暗散斑光源发射检测光，以及获取所述传感阵列产生的检测值；存储器，所述存储器内存储有能够被所述处理器运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器运行时能够执行上述任一项所述的距离检测方法。本专利技术的ToF传感装置具有暗散斑光源，相应的直接反射光能够在传感阵列产生亮区域和暗斑区域，由于暗斑区域无法接收到直接散射光，暗斑区域的实际检测值主要由非直接散射光造成，根据暗斑区域的实际检测值对亮区域的实际检测值进行修正，可以消除非直接散射值对亮区域的实际检测值的影响，从而提高距离检测的准确性。并且，由于暗斑区域占据面积较小，对整个检测视场内的大部分区域均能够进行距离检测。进一步的，结合亮像素单元对暗像素单元的影响系数γ以及暗斑区域的实际检测值B，对亮区域的实际检测值进行修正，可以进一步提高距离检测的准确性。进一步的，结合像素单元都在不同光强下的检测值之间的比例系数α、影响系数γ以及暗斑区域的实际检测值B，对亮区域的实际检测值进行修正，可以进一步提高距离检测的准确性。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本申请一实施例的ToF传感装置的结构示意图；图2是本申请一实施例的距离检测方法的流程示意图；图3是本申请一实施例的暗斑区域的分布示意图；图4a至图4b是本申请的实施例的用于实际检测值的亮像素单元和暗像素单元的分布示意图；图5a至图5d是本申请一实施例的获取无干扰检测值A0和无干扰检测值B0之间的关系式时选择的亮像素单元和暗像素单元的示意图；图6是本申请一实施例的对亮像素单元的实际检测值进行修正时，对暗斑区域的选择示意图；图7是本申请一实施例的距离检测过程的电荷累积窗口及检测光、反射光的时序示意图；图8是本申请一实施例的距离检测过程的电荷累积窗口及检测光、反射光的时序示意图。具体实施方式如
技术介绍
中所述，现有技术利用ToF传感装置进行距离检测过程中，收到多路径反射光以及散射光等非直接反射光的影响，导致距离检测的准确性受到影响。下面结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种ToF传感装置的距离检测方法，其特征在于，所述ToF传感装置包括暗散斑光源以及传感阵列，所述暗散斑光源用于发射具有暗区域的检测光，所述传感阵列包括若干阵列分布的像素单元；所述距离检测方法包括：/n采用所述暗散斑光源发射检测光，照射检测视场；/n传感阵列接收检测视场内的被测物体的反射光，并产生传感信号；/n根据所述传感信号，获取所述传感阵列内亮区域内各像素单元的实际检测值A以及暗斑区域的实际检测值B，所述暗斑区域与所述检测光的暗区域对应，包括暗像素单元；所述暗斑区域以外为亮区域，包括亮像素单元；/n根据所述实际检测值B，对所述实际检测值A进行修正，获得各亮像素单元的修正检测值A'；/n根据所述修正检测值A'，获取所述亮区域内各亮像素单元对应的被测位置处的距离信息。/n
【技术特征摘要】
1.一种ToF传感装置的距离检测方法，其特征在于，所述ToF传感装置包括暗散斑光源以及传感阵列，所述暗散斑光源用于发射具有暗区域的检测光，所述传感阵列包括若干阵列分布的像素单元；所述距离检测方法包括：
采用所述暗散斑光源发射检测光，照射检测视场；
传感阵列接收检测视场内的被测物体的反射光，并产生传感信号；
根据所述传感信号，获取所述传感阵列内亮区域内各像素单元的实际检测值A以及暗斑区域的实际检测值B，所述暗斑区域与所述检测光的暗区域对应，包括暗像素单元；所述暗斑区域以外为亮区域，包括亮像素单元；
根据所述实际检测值B，对所述实际检测值A进行修正，获得各亮像素单元的修正检测值A'；
根据所述修正检测值A'，获取所述亮区域内各亮像素单元对应的被测位置处的距离信息。
2.根据权利要求1所述的距离检测方法，其特征在于，所述亮区域包括接收到的直接反射光的强度大于平均反射光强度的亮像素单元，所述暗斑区域包括未接收到直接反射光或接收到的直接反射光强度低于平均反射光强度的暗像素单元。
3.根据权利要求1所述的距离检测方法，其特征在于，所述亮像素单元接收到的反射光强度是临近的暗像素单元接收到的反射光强度的3倍以上。
4.根据权利要求1所述的距离检测方法，其特征在于，所述暗斑区域均匀分布于所述亮区域内。
5.根据权利要求1所述的距离检测方法，其特征在于，所述暗斑区域包括一个或多个暗像素单元。
6.根据权利要求1所述的距离检测方法，其特征在于，根据与待修正的亮像素单元最接近的一个暗斑区域的实际检测值B，或者最接近的若干暗斑区域的实际检测值B的平均值，对所述实际检测值A进行修正。
7.根据权利要求1所述的距离检测方法，其特征在于，所述修正检测值A'＝A-B。
8.根据权利要求1所述的距离检测方法，其特征在于，根据在无非直接反射光环境下标定的亮区域的无干扰检测值和暗斑区域的无干扰检测值之间的关系，以及所述实际检测值B，对所述实际检测值A进行修正，获得所述修正检测值A'。
9.根据权利要求8所述的距离检测方法，其特征在于，标定...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄勇亮，梅健，
申请(专利权)人：上海炬佑智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31
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