一种基于时间融合的距离测量方法、系统和设备技术方案

本发明专利技术公开了一种基于时间融合的距离测量方法、系统和设备，方法包括：根据直方图计算光子从发射到被接收的飞行时间，并根据飞行时间计算目标的距离；其中，所述直方图包括有连续的时间间隔，所述时间间隔内包含由发射器发出的脉冲光束被目标反射后、经由采集器采集的脉冲光束中光子的计数值；计算测量目标距离时产生的测量误差，并根据所述测量误差设定误差阈值；计算当前帧的测量距离与历史帧的测量距离的距离差值；对比所述距离差值与误差阈值，并根据对比结果输出最终的目标距离。

【技术实现步骤摘要】
一种基于时间融合的距离测量方法、系统和设备
本专利技术涉及测距
，具体涉及一种基于时间融合的距离测量方法、系统和设备。
技术介绍
利用飞行时间原理(TOF，TimeofFlight)可以对目标进行距离测量以获取包含目标的深度值的深度图像，而基于飞行时间原理的距离测量系统已被广泛应用于消费电子、无人架驶、AR/VR等领域。基于飞行时间原理的距离测量系统通常包括发射器和采集器，利用发射器发射脉冲光束照射目标视场并利用采集器采集反射光束中的光子，计算光子由发射到反射接收的飞行时间来计算物体的距离。其中，时间数字转换器(TDC)用于记录光子从发射到被采集的飞行时间并生成光子信号，利用该光子信号寻找直方图电路中相应的时间bin(时间间隔)，使得该时间间隔内的光子计数值加1，当进行大量重复脉冲探测后，可以统计得到时间信号对应的光子计数的直方图，根据直方图计算出光子从发射到接收的飞行时间进一步计算出物体的距离。对于基于光子计数飞行时间的距离测量系统，其优点是具有高灵敏度，即使单光子量级的回波也能响应引起雪崩，但是当回波信号为单光子量级时，由于光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于时间融合的距离测量方法，其特征在于，包括：/n根据直方图计算光子从发射到被接收的飞行时间，并根据飞行时间计算目标的距离；其中，所述直方图包括有连续的时间间隔，所述时间间隔内包含由发射器发出的脉冲光束被目标反射后、经由采集器采集的脉冲光束中光子的计数值；/n计算测量所述目标的距离时产生的测量误差，并根据所述测量误差设定误差阈值；/n计算当前帧的测量距离与历史帧的测量距离的距离差值；/n对比所述距离差值与所述误差阈值，并根据对比结果输出最终的目标距离。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于时间融合的距离测量方法，其特征在于，包括：
根据直方图计算光子从发射到被接收的飞行时间，并根据飞行时间计算目标的距离；其中，所述直方图包括有连续的时间间隔，所述时间间隔内包含由发射器发出的脉冲光束被目标反射后、经由采集器采集的脉冲光束中光子的计数值；
计算测量所述目标的距离时产生的测量误差，并根据所述测量误差设定误差阈值；
计算当前帧的测量距离与历史帧的测量距离的距离差值；
对比所述距离差值与所述误差阈值，并根据对比结果输出最终的目标距离。


2.如权利要求1所述的基于时间融合的距离测量方法，其特征在于，所述测量误差根据单光子分布的抖动误差和探测到的信号光子数计算得到，具体公式为：



其中，σt为测距标准差，用于表征所述测量误差；σeach为单光子分布的抖动误差；Ns表征探测到的信号光子数，根据直方图中与脉冲光束对应的回波区间内的光子计数总和确定。


3.如权利要求2所述的基于时间融合的距离测量方法，其特征在于，所述信号光子数等于所述回波区间内的光子计数总和减去所述回波区间内的噪声光子总数；其中，所述回波区间内的噪声光子总数等于直方图中每个时间间隔内包含的噪声光子数乘以所述回波区间内包含的时间间隔数量。


4.如权利要求3所述的基于时间融合的距离测量方法，其特征在于，所述噪声光子数通过如下方式计算：
从直方图中选取远离脉冲峰值位置的一局部区域；
将所述局部区域内的光子计数总值按照该局部区域内时间间隔的数量求均值，记为所述噪声光子数；
或，所述噪声光子数通过如下方式计算：
选取直方图中除脉冲位置处以外的区域，并将该区域内的光子计数总值按照该区域内时间间隔的数量求均值，记为所述噪声光子数。


5.如权利要求2所述的基于时间融合的距离测量方法，其特征在于，所述单光子分布的抖动误差通过如下方式计算：



其中，Tpulse表示脉冲持续时间，即脉宽；K表示量化参数；...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘浏，闫敏，
申请(专利权)人：深圳奥锐达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44