一种iToF相机的多机干扰检测与去除方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种iToF相机的多机干扰检测与去除方法及装置。本发明专利技术通过检测包尾的调制原始数据的数据包平均值信息，以包尾的数据包平均值来检测判断是否存在多机干扰，减少了硬件的成本以及避免积分时间的改变带来的影响；进一步结合当前帧图像中多个像素点的相位随机变化，来检测是否存在多机干扰，提高了检测的准确性。当检测到存在多机干扰，通过随机延时后，重新触发相机，不需要额外的硬件去配置，减少系统的成本。减少系统的成本。减少系统的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种iToF相机的多机干扰检测与去除方法及装置


[0001]本专利技术涉及ToF测距
，尤其涉及一种iToF相机的多机干扰检测与去除方法及装置。

技术介绍

[0002]双目测距、结构光与飞行时间（Time
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Flight，简称ToF）是当今三大主流3D成像技术，其中，ToF由于其原理简单、结构简单稳定、测量距离远等优势，已逐渐应用于手势识别、3D建模、无人驾驶及机器视觉等领域。间接飞行时间（indirect Time
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Flight，简称iToF）相机通过发射光和反射光的相位延时来计算目标物的真实深度，在3D测距中具有广泛的应用。
[0003]请参阅图1，其为iToF成像原理示意图。具体的，iToF相机通过调制模块（Modulation）11控制发光模块12主动发射连续调制的光脉冲作为发射光13；发射光13发射到目标物19表面，经目标物19反射后形成的反射光14被图像传感器（Sensor）的感光像素阵列（Pxiel Array）15捕获；通过计算发射光13和反射光14的相移（Phase Shift）来获取目标物19的深度。发光模块12，可以采用VCSEL、红外发射器（IR Emitter）或LED等。
[0004]真实场景中由于可能存在多个iToF相机同时工作，则不同相机发射的光脉冲之间有可能会发生干扰，多机干扰会导致测距存在较大偏差。如图2所示，相机TOF1与相机TOF2发射的光脉冲之间发生干扰。近年来，对于多机干扰，行业内也提出了一些解决方案，例如通过展频、增加外部感测环境光等方法，但从成本以及效果还是存在较多的问题。
[0005]中国专利申请公开文献CN109613517A公开了一种ToF+Lidar多机抗干扰工作方法。该方法通过检测ToF相机四相位数据，当干扰存在的时候，四相位数据无法满足0度和180度之和以及90度和270度之和为常数这一约束条件，则会被认为存在信号干扰。该方法可以较好的改善静止画面中外部干扰的影响，但真实环境中，由于场景可能存在不断变化以及随着积分时间的变化，常数值可能也会不断的变化，对于干扰的排除带来了较大的挑战。
[0006]因此，如何在不增加额外硬件成本的基础上有效对多机干扰进行去除，是当前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种iToF相机的多机干扰检测与去除方法及装置，通过自动曝光的统计信息来对多机干扰进行检测和去除，减少硬件成本以及避免积分时间改变带来的影响。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了一种iToF相机的多机干扰检测与去除方法，包括如下步骤：获取当前帧图像的四个相位下每一相位的调制原始数据的数据包平均值；检测所述四个相位中是否存在任意两相位的调制原始数据的数据包平均值的差值绝对值大于第一预设阈值，若存在任意两相位的调制原始数据的数据包平均值的差值绝对值大于第一
预设阈值，则判定存在多机干扰；以及当存在多机干扰时，所述iToF相机的图像传感器停止曝光并进行随机延时后再次启动曝光，以去除多机干扰。
[0009]在一些实施例中，所述方法进一步包括：若任意两相位的调制原始数据的数据包平均值的差值绝对值均小于或等于所述第一预设阈值，则进一步执行以下步骤：检测当前帧图像中预设数量的像素点中是否存在超过目标数量的像素点发生相位随机变化，若存在超过目标数量的像素点发生相位随机变化，则判定存在多机干扰。
[0010]为实现上述目的，本专利技术还提供了一种iToF相机的多机干扰检测与去除装置，包括：获取模块，用于获取当前帧图像的四个相位下每一相位的调制原始数据的数据包平均值；检测模块，用于检测所述四个相位中是否存在任意两相位的调制原始数据的数据包平均值的差值绝对值大于第一预设阈值，若存在任意两相位的调制原始数据的数据包平均值的差值绝对值大于第一预设阈值，则判定存在多机干扰；以及去除模块，用于当存在多机干扰时，所述iToF相机的图像传感器停止曝光并进行随机延时后再次启动曝光，以去除多机干扰。
[0011]在一些实施例中，所述检测模块进一步用于在任意两相位的调制原始数据的数据包平均值的差值绝对值均小于或等于所述第一预设阈值时，检测当前帧图像中预设数量的像素点中是否存在目标数量的像素点发生相位随机变化，若存在目标数量的像素点发生相位随机变化，则判定存在多机干扰。
[0012]本专利技术通过检测包尾的调制原始数据的数据包平均值信息，以包尾的数据包平均值来检测判断是否存在多机干扰，减少了硬件的成本以及避免积分时间的改变带来的影响；进一步结合当前帧图像中多个像素点的相位随机变化，来检测是否存在多机干扰，提高了检测的准确性。当检测到存在多机干扰，通过随机延时后，重新触发相机，不需要额外的硬件去配置，减少系统的成本。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术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要介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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它的附图。
[0014]图1为iToF成像原理示意图；图2为多机干扰示意图；图3为本专利技术提供的iToF相机的多机干扰检测与去除方法步骤示意图；图4为本专利技术一实施例提供的四相位法解调深度示意图；图5为本专利技术一实施例提供的包尾布局示意图；图6为本专利技术一实施例提供的光脉冲碰撞后偏移示意图；图7为本专利技术一实施例提供的检测像素点相位随机变化的示意图；图8为本专利技术一实施例提供的随机延时干扰去除示意图；图9为本专利技术一实施例提供的多机干扰检测与去除方法流程图；图10为本专利技术提供的iToF相机的多机干扰检测与去除装置的结构框图。
具体实施方式
[0015]下面将结合附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0016]本专利技术一实施例提供了一种iToF相机的多机干扰检测与去除方法。
[0017]请一并参阅图3~图8，其中，图3为本专利技术提供的iToF相机的多机干扰检测与去除方法步骤示意图，图4为本专利技术一实施例提供的四相位法解调深度示意图，图5为本专利技术一实施例提供的包尾布局示意图，图6为本专利技术一实施例提供的光脉冲碰撞后偏移示意图，图7为本专利技术一实施例提供的检测像素点相位随机变化的示意图，图8为本专利技术一实施例提供的随机延时干扰去除示意图。
[0018]如图3所示，本实施例所述iToF相机的多机干扰检测与去除方法，包括如下步骤：S1、获取当前帧图像的四个相位下每一相位的调制原始数据的数据包平均值；S2、检测所述四个相位中是否存在任意两相位的调制原始数据的数据包平均值的差值绝对值大于第一预设阈值，若存在任意两相位的调制原始数据的数据包平均值的差值绝对值本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种iToF相机的多机干扰检测与去除方法，其特征在于，包括如下步骤：获取当前帧图像的四个相位下每一相位的调制原始数据的数据包平均值；检测所述四个相位中是否存在任意两相位的调制原始数据的数据包平均值的差值绝对值大于第一预设阈值，若存在任意两相位的调制原始数据的数据包平均值的差值绝对值大于第一预设阈值，则判定存在多机干扰；以及当存在多机干扰时，所述iToF相机的图像传感器停止曝光并进行随机延时后再次启动曝光，以去除多机干扰。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当前帧图像的每一像素由两个数据包组成，所述数据包平均值进一步通过以下步骤获取：获取当前帧图像中每一像素的两个数据包的数据包和值；对当前帧图像中所有像素的数据包和值求和后除以当前帧图像的像素个数，获取当前帧图像的数据包平均值，并将该数据包平均值放置于当前帧图像的包尾中。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预设阈值为一预设亮度阈值、并随平均亮度的增加而减小。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：若任意两相位的调制原始数据的数据包平均值的差值绝对值均小于或等于所述第一预设阈值，则进一步执行以下步骤：检测当前帧图像中预设数量的像素点中是否存在超过目标数量的像素点发生相位随机变化，若存在超过目标数量的像素点发生相位随机变化，则判定存在多机干扰。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述的检测当前帧图像中预设数量的像素点中是否存在超过目标数量的像素点发生相位随机变化的步骤进一步包括：分别获取预设数量的像素点的当前相位与前一相位相减后的相位变化绝对值；获取所有相位变化绝对值中大于第二预设阈值的计数值；若所述计数值大于所述目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：王昆，胡波，李宗德，高晓可，柯颖，
申请(专利权)人：上海杰茗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：