本申请提供了一种基于TOF成像系统的自动曝光方法。该方法包括：获取当前帧中的计算帧的目标场景图像的灰度信息；根据获取的灰度信息，计算自动曝光时间；以及根据自动曝光时间，对当前帧中的计算帧之后的多个子帧的曝光时间进行调整。采用该自动曝光方法的TOF成像系统在成像过程中，能够将根据当前帧的目标场景计算出自动曝光时间应用于当前帧，有利于提高测量精度以及成像准确度。测量精度以及成像准确度。测量精度以及成像准确度。
【技术实现步骤摘要】
基于TOF成像系统的主动曝光方法、装置及电子设备
[0001]本申请涉及机器视觉领域，更具体地，涉及一种基于TOF成像系统的自动曝光方法、自动曝光装置、电子设备、计算机可读介质以及TOF成像系统。
技术介绍
[0002]目前，越来越多的移动机器人采用搭载诸如TOF(Time of Flight,飞行时间)相机等视觉传感器来感知外部环境，以实现自动导航和避障的功能。
[0003]TOF相机通过向目标场景发射光，然后使用图像传感器接收从目标场景反射的光，以计算发射光和反射光的飞行(往返)时间，从而获得TOF相机与目标场景的距离。这样TOF相机拍摄的图像在具有常规的二维图像信息的同时，还具有TOF相机与目标场景距离的深度信息，并且以此生成目标场景的三维图像。
[0004]随着机器人的移动速度的提高，在场景快速切换时，会导致TOF相机生成的图像呈现过曝或者欠曝的情况，从而导致机器人与目标场景的物体发生碰撞等。
技术实现思路
[0005]本申请提供了一种可至少部分解决上述技术问题的基于TOF成像系统的自动曝光方法、自动曝光装置、电子设备、计算机可读介质以及TOF成像系统。
[0006]本申请的一方面提供了一种自动曝光方法。该方法包括：获取当前帧中的计算帧的目标场景图像的灰度信息；根据获取的灰度信息，计算自动曝光时间；以及根据自动曝光时间，对当前帧中的计算帧之后的多个子帧的曝光时间进行调整。
[0007]在一个实施方式中，计算帧可包括有效帧和有效帧之后的无效帧，其中，获取灰度信息的步骤可包括：获取计算帧中的有效帧的目标场景图像的灰度信息。
[0008]在一个实施方式中，无效帧内的曝光时间可为零。
[0009]在一个实施方式中，无效帧内的曝光时间可为非零常量。
[0010]在一个实施方式中，获取灰度信息的步骤可包括：根据当前帧中的计算帧的目标场景图像的幅值信息，获取当前帧中的计算帧的灰度信息。
[0011]在一个实施方式中，目标场景图像的灰度信息可包括目标场景图像的多个像素的灰度值，其中，计算自动曝光时间的步骤可包括：根据多个像素的灰度值的平均值，计算自动曝光时间。
[0012]在一个实施方式中，该方法还包括：根据自动曝光时间，对后一帧中的计算帧的曝光时间进行调整。
[0013]在一个实施方式中，当前帧中的计算帧之后的多个子帧为四个子帧。
[0014]在一个实施方式中，调整多个子帧的曝光时间的步骤可包括：对多个子帧中的每个子帧按照相同的自动曝光时间进行调整。
[0015]在一个实施方式中，当前帧和后一帧之间可具有时间间隔。
[0016]本申请的另一方面提供了一种自动曝光装置，该装置包括：获取模块，用于获取当
前帧中的计算帧的目标场景图像的灰度信息；计算模块，用于根据获取的灰度信息，计算自动曝光时间；以及调整模块，用于根据自动曝光时间，对当前帧中的计算帧之后的多个子帧的曝光时间进行调整。
[0017]在一个实施方式中，计算帧可包括有效帧和有效帧之后的无效帧，灰度信息可来自于计算帧中的有效帧的目标场景图像。
[0018]在一个实施方式中，无效帧内的曝光时间可为零。
[0019]在一个实施方式中，无效帧内的曝光时间可为非零常量。
[0020]在一个实施方式中，调整模块还可用于根据自动曝光时间，对后一帧中的计算帧的曝光时间进行调整。
[0021]本申请的另一方面还提供了一种电子设备，该电子设备包括：存储器，用于存储程序；处理器，用于执行该程序时，执行如上文描述的自动曝光方法的任一实施方式。
[0022]本申请的另一方面还提供了一种计算机可读介质。其上存储有计算机程序，当该计算机程序被处理器执行时，执行如上文描述的自动曝光方法的任一实施方式。
[0023]本申请的另一方面还提供了一种TOF成像系统。该TOF成像系统包括：光源模块，用于向目标场景发射光；感光模块，用于接收经由目标场景反射的光；工作模块，用于控制光源模块和感光模块，并且对感光模块接收的反射光进行处理以执行如上文描述的自动曝光方法的任一实施方式。
[0024]采用该自动曝光方法的TOF成像系统在成像过程中，能够将根据当前帧的目标场景计算出自动曝光时间应用于当前帧，有利于提高测量精度以及成像质量。
附图说明
[0025]通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
[0026]图1是根据本申请实施方式的TOF成像系统的工作原理图；
[0027]图2是根据本申请实施方式的TOF成像系统的组成框图示意图；
[0028]图3是根据本申请实施方式的基于TOF成像系统的自动曝光方法的流程图；
[0029]图4是根据本申请实施方式的当前帧格式和后一帧格式的示意图；
[0030]图5是现有的当前帧格式和后一帧格式的示意图；以及
[0031]图6是适于用实现本申请实施方式的自动曝光方法的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0032]为了更好地理解本申请，将参考附图对本申请的各个方面做出更详细的说明。应理解，这些详细说明只是对本申请的示例性实施方式的描述，而非以任何方式限制本申请的范围。
[0033]本文使用的术语是为了描述特定示例性实施方式的目的，并且不意在进行限制。当在本说明书中使用时，术语“包含”、“包含有”、“包括”和/或“包括有”表示存在所述特征、整体、元件、部件和/或它们的组合，但是并不排除一个或多个其它特征、整体、元件、部件和/或它们的组合的存在性。
[0034]本文参考示例性实施方式的示意图来进行描述。本文公开的示例性实施方式不应
被解释为限于示出的具体形状和尺寸，而是包括能够实现相同功能的各种等效结构以及由例如制造时产生的形状和尺寸偏差。附图中所示的位置本质上是示意性的，而非旨在对各部件的位置进行限制。
[0035]除非另有限定，否则本文使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本公开所属
的普通技术人员的通常理解相同的含义。诸如常用词典中定义的术语应被解释为具有与其在相关领域的语境下的含义一致的含义，并且将不以理想化或过度正式的意义来解释，除非本文明确地如此定义。
[0036]TOF成像系统能够获取观测点(TOF成像系统)到目标场景的距离信息，进而获取目标场景图像的深度信息，以生成三维图像。并且TOF成像系统具有实时性高、精度稳定以及占用空间小等优势，可被实施为诸如相机等设备，广泛应用于机器视觉处理，例如物体识别、三维重建以及移动机器人导航等领域。
[0037]图1是本申请实施方式的TOF成像系统100的工作原理图。如图1所示，TOF成像系统100被适用于获取目标场景200的图像。与传统的成像系统不同的是，TOF成像系统100可根据飞行时间(TOF)法获取待测的目标场景200的三维图像信息。TOF成像系统100获取目标场景20本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.基于TOF成像系统的自动曝光方法，其特征在于，包括：获取当前帧中的计算帧的目标场景图像的灰度信息；根据获取的所述灰度信息，计算自动曝光时间；以及根据所述自动曝光时间，对所述当前帧中的计算帧之后的多个子帧的曝光时间进行调整。2.根据权利要求1所述的自动曝光方法，其特征在于，所述计算帧包括有效帧和所述有效帧之后的无效帧，其中，获取所述灰度信息的步骤包括：获取所述计算帧中的有效帧的目标场景图像的灰度信息。3.根据权利要求2所述的自动曝光方法，其特征在于，所述无效帧内的曝光时间为零。4.根据权利要求2所述的自动曝光方法，其特征在于，所述无效帧内的曝光时间为非零常量。5.根据权利要求1至4中任一项所述的自动曝光方法，其特征在于，获取所述灰度信息的步骤包括：根据所述当前帧中的计算帧的目标场景图像的幅值信息，获取所述当前帧中的计算帧的灰度信息。6.根据权利要求1至4中任一项所述的自动曝光方法，其特征在于，所述目标场景图像的灰度信息包括目标场景图像的多个像...
【专利技术属性】
技术研发人员：章炳刚，郑梁超，张定乾，
申请(专利权)人：浙江舜宇智能光学技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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