本申请公开了一种飞行时间测距方法、装置、电子设备及存储介质，方法包括：获取时间分箱长度为第一预设时长的第一直方图，并对第一直方图进行粗测操作，以获得粗测飞行时间；获取时间分箱长度为第二预设时长的第二直方图，并对第二直方图进行细测操作，以获得细测飞行时间；第二预设时长小于第一预设时长；基于粗测飞行时间和细测飞行时间确定激光脉冲的飞行时间，并根据飞行时间确定外部对象的距离，从而利用粗测飞行时间和细测飞行时间提取到准确的飞行时间，使得测距结果更加准确，并且由于本方案无需对直方图进行计算纠错，因此可以节省大量的计算资源，能够提升测距效率。能够提升测距效率。能够提升测距效率。
【技术实现步骤摘要】
飞行时间测距方法、飞行时间测距装置、电子设备及计算机可读存储介质
[0001]本申请涉及光检测
，具体涉及一种飞行时间测距方法、飞行时间测距装置、电子设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
[0002]飞行时间技术(ToF，Time of Flight)作为一种长距离、高精度和低功耗的测距方案被广泛应用。目前ToF技术主要包括直接飞行时间(direct Time of Flight,dToF)和间接飞行时间(indirect Time of Flight,iTOF)。其中，dToF方案需要通过发射和接收激光脉冲，并测量被物体反射回来的激光脉冲的飞行时间实现测距。通常dToF方案采用单光子雪崩光电二极管(Single Photon Avalanche Diode，SPAD)对反射回来的激光脉冲的光子进行检测，通过时间数字转换器(Time
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to
‑
Digital Convert,TDC)对接收到光子的时间进行计数统计而输出直方图，再通过查找直方图中计数最高的时间分箱(bin)或者统计直方图中整个信号峰的质心来得到所接收的被反射回来的激光脉冲的飞行时间。
[0003]然而，在实际使用中，由于环境光的存在，会使得直方图中的光子计数夹杂有环境光的光子所产生的噪声计数，而容易引发堆叠效应(pile
‑
up)，使得所检测的时间越靠后，相应时间分箱内的实际光子计数越低于理想光子计数值，最后导致无法正确找到信号峰的问题。
技术实现思路
[0004]本申请的目的是针对上述现有技术的不足提出的一种飞行时间测距方法、飞行时间测距装置、电子设备及计算机可读存储介质，该目的是通过以下技术方案实现的。
[0005]本申请的第一方面提出了一种飞行时间测距方法，所述方法包括：
[0006]获取时间分箱长度为第一预设时长的第一直方图，并对所述第一直方图进行粗测操作，以获得粗测飞行时间；
[0007]获取时间分箱长度为第二预设时长的第二直方图，并对所述第二直方图进行细测操作，以获得细测飞行时间；所述第二预设时长小于第一预设时长；
[0008]基于所述粗测飞行时间和所述细测飞行时间确定激光脉冲的飞行时间，并根据所述飞行时间确定外部对象的距离；
[0009]其中，第一直方图是控制时间数字转换器TDC以较低时间检测精度获得，第二直方图是控制TDC以较高时间检测精度获得。
[0010]本申请的第二方面提出了一种飞行时间测距装置，包括
[0011]发射模组，被配置为向测量场景发射感测光信号以对测量场景内的外部对象进行三维检测；
[0012]接收模组，被配置为感测来自测量场景的光信号并输出相应的光感应信号；
[0013]处理电路，与所述发射模组和接收模组耦接，被配置为处理所述接收模组接收光
子对应产生的光感应信号以获得外部对象的三维信息，所述处理电路包括：
[0014]计时模块，被配置为根据接收模组感测到光信号而输出的相应光感应信号在对应的时间分箱内累积计数；
[0015]统计模块，被配置为对一个检测帧内的多次感测在各个对应时间分箱内累计的光感应信号计数进行统计以生成相应的光子计数直方图；
[0016]飞行时间确定模块，被配置为根据光子计数直方图中信号峰对应的时间分箱的时间戳确定被外部对象反射回来的感测光信号的飞行时间；及
[0017]距离确定模块，被配置为根据确定的飞行时间获得外部对象的距离信息；
[0018]其中，所述计时模块包括第一计时单元和第二计时单元，所述第一计时单元被配置为以第一预设时长的时间分箱长度对所述光感应信号进行计数，所述第二计时单元被配置为以第二预设时长的时间分箱长度对所述光感应信号进行计数，所述第一预设时长小于第二预设时长，所述飞行时间确定模块包括飞行时间粗测单元、飞行时间细测单元和确定单元；所述飞行时间粗测单元被配置为对时间分箱长度为第一预设时长的所述第一直方图进行粗测操作，以获得粗测飞行时间；所述飞行时间细测单元被配置为对时间分箱长度为第二预设时长的第二直方图进行细测操作，以获得细测飞行时间；所述确定单元用于基于所述粗测飞行时间和所述细测飞行时间确定激光脉冲的飞行时间。
[0019]本申请的第三方面提出了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述第一方面所述方法的步骤。
[0020]本申请的第四方面提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如上述第一方面所述方法的步骤。
[0021]基于上述第一方面和第二方面所述的飞行时间测距方法及装置，本申请至少具有如下有益效果或优点：
[0022]首先通过控制TDC以较低时间检测精度获取时间分箱长度(也即一个bin的时间长度)比较长的直方图，并通过对直方图进行粗测操作，以得到飞行时间中的粗测飞行时间，然后再控制TDC以较高时间检测精度获取时间分箱长度比较短的直方图，并对直方图进行细测操作，以找到飞行时间中准确的细测飞行时间，由于第二次获取的直方图的采集粒度小，因此确定出来的细测飞行时间更加精确，从而利用粗测飞行时间和细测飞行时间可以得到准确的飞行时间，使得测距结果更加准确，并且由于本方案无需对直方图进行计算纠错，因此可以节省大量的计算资源，能够提升测距效率。
附图说明
[0023]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0024]图1为本申请根据一示例性实施例示出的一种电子设备的硬件结构示意图图；
[0025]图2为本申请根据一示例性实施例示出的一种飞行时间测距装置的硬件结构示意图；
[0026]图3为本申请根据一示例性实施例示出的一种统计直方图的示意图；
[0027]图4为图2中所述计时模块的一示例性实施例的结构示意图；
[0028]图5为本申请一示例性实施例的飞行时间测距装置在发生堆积效应时的光子计数直方图的示意图；
[0029]图6为本申请根据一示例性实施例示出的一种飞行时间测距方法的实施例流程图；
[0030]图7为本申请根据图6所示实施例示出的用于粗测操作的第一直方图；
[0031]图8为本申请根据图6所示实施例示出的第一网络模型的结构示意图；
[0032]图9为本申请根据图7所示实施例示出的一个残差块的结构示意图；
[0033]图10为本申请根据图8所示实施例示出的注意力层的结构示意图；
[0034]图11为本申请根据图6所示实施例示出的用于细测操作的第二直方图；
[0035]图12为本申请根据一示例性实施例示出的一种飞行时间测距装置的结构示意图；
[0036]图13为本申请根据一示例性实施例示出的另一种飞行时间测距装置的结构示意图；
[0037]本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种飞行时间测距方法，其特征在于，所述方法包括：获取时间分箱长度为第一预设时长的第一直方图，并对所述第一直方图进行粗测操作，以获得粗测飞行时间；获取时间分箱长度为第二预设时长的第二直方图，并对所述第二直方图进行细测操作，以获得细测飞行时间；所述第二预设时长小于第一预设时长；基于所述粗测飞行时间和所述细测飞行时间确定激光脉冲的飞行时间，并根据所述飞行时间确定外部对象的距离；其中，第一直方图是控制时间数字转换器TDC以较低时间检测精度获得，第二直方图是控制TDC以较高时间检测精度获得。2.根据权利要求1所述的飞行时间测距方法，其特征在于，对所述第一直方图进行粗测操作，以获得粗测飞行时间，包括：将所述第一直方图输入第一网络模型中，以由所述第一网络模型对所述第一直方图进行飞行时间预测，并输出表示飞行时间的第一分箱序号；利用所述第一分箱序号和所述第一预设时长确定粗测飞行时间。3.根据权利要求2所述的飞行时间测距方法，其特征在于，获取时间分箱长度为第二预设时长的第二直方图，包括：根据所述第一分箱序号的数量和所述第一预设时长确定直方图的采集时间范围；获取时间分箱长度为第二预设时长且时间序列为所述采集时间范围的第二直方图。4.根据权利要求2所述的飞行时间测距方法，其特征在于，所述第一网络模型包括卷积层、残差网络和输出层；由所述第一网络模型对所述第一直方图进行飞行时间预测，并输出表示飞行时间的第一分箱序号，包括：通过所述卷积层将所述第一直方图转为多通道数据；通过所述残差网络对所述多通道数据进行多次去噪处理，得到去噪后的多通道数据；通过所述输出层对去噪后的多通道数据在通道维度上进行全局平均池化操作，以得到单通道一维数据，并根据单通道一维数据输出第一分箱序号。5.根据权利要求4所述的飞行时间测距方法，其特征在于，所述残差网络包括四个串联的残差块，前一残差块的输出作为后一残差块的输入；通过所述残差网络对所述多通道数据进行多次去噪处理，包括：通过所述四个串联的残差块对所述多通道数据进行四次去噪处理；其中，每一残差块对输入的多通道数据进行一次去噪处理。6.根据权利要求5所述的飞行时间测距方法，其特征在于，所述残差块包括注意力层、软阈值层、以及拼接层；每一残差块对输入的多通道数据进行一次去噪处理，包括：通过所述注意力层基于输入的多通道数据获得每一通道上的阈值；通过所述软阈值层针对输入的多通道数据中的每一通道数据，利用该通道上的阈值对该通道数据进行软阈值去噪；通过所述拼接层将输入的多通道数据与去噪后的每一通道数据，按照通道维度进行拼接并输出。
7.根据权利要求6所述的飞行时间测距方法，其特征在于，通过所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈子豪，
申请(专利权)人：深圳阜时科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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