一种基于TOF传感器成像系统的3D快速扫描建模系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于TOF传感器成像系统的3D快速扫描建模系统及方法，该系统结合了TOF传感器成像模块、摄像头模块和IMU传感器模块，并设有参数监测模块和校正模块，参数监测模块能够对TOF传感器成像模块的温度及脉冲信号进行实时监测，克服了温度及脉冲信号不稳定带来的误差，校正模块也能够对测量结果进行自动校正。应用本技术方案，能够避免系统中的TOF传感器成像模块的参数变化带来的影响，同时校正成像误差，有效的提高了建模精度。有效的提高了建模精度。有效的提高了建模精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于TOF传感器成像系统的3D快速扫描建模系统及方法


[0001]本专利技术涉及一种3D扫描建模领域，尤其是涉及一种基于TOF传感器(飞行时间，Time of Flight) 成像系统的3D快速扫描建模系统及方法。

技术介绍

[0002]TOF传感器成像是通过给目标连续发送光脉冲，接收从物体返回的光，通过计算光线发射和反射时间差或相位差，来换算被拍摄景物的距离以产生深度信息，再结合传统的相机拍摄，能够将物体的三维轮廓以不同颜色代表不同距离的地形图方式呈现出来。但现有技术采用TOF传感器成像系统测量时，其测试结果影响因素很多，其测试准确度会受很大影响。如CN114745529A提供了一种投影仪单TOF梯形校正的方法，通过利用精密光学旋转台对TOF模块进行距离比和角度关系标定，建立TOF模块与角度的关系实现IMU陀螺仪检测移动，实现快速自动无感梯形校正，但该校正方法一方面没有体现对TOF传感器参数的实时监测，另一方面该校正方法计算比较复杂。
[0003]由于传统的TOF传感器成像系统一方面受TOF传感器参数变化的影响，另一方面受环境的影本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于TOF传感器成像系统的3D快速扫描建模系统，包括TOF传感器成像模块、参数监测模块、摄像头模块、IMU传感器模块、控制模块、数据处理模块及校正模块，其特征在于：TOF传感器成像模块，包括光源模块、接收模块，通过测量激光束从设备到物体反射回来所需的时间，从而计算出物体与设备之间的距离；参数监测模块，用于监测TOF传感器成像模块中的温度及脉冲信号参数，并对参数进行筛选和调整；其中，温度监测是通过建立温度与深度差值之间的多元非线性函数模型，获取温度补偿系数，通过补偿系数对该温度下的测量结果进行补偿，通过获得温度T的变化系列[T
01 T
02 ... T
0i
]
T
,获得对应的深度值Y
i
系列值[Y
1i Y
2i ... Y
ni
]
T
,并与实际的深度值Y作差得到系列差值[
△
Y
1i
ꢀ△
Y
2i ...
ꢀ△
Y
ni
]
T
,建立多元非线性函数
△
Y=a2T2+a1T+a0,其中a2、a1、a0均为参数，通过获取的系列值计算得出各参数值，通过实时监测传感器温度，获取温度偏差值进行实时调整；脉冲信号监测是通过将脉冲信号的变化值与阈值进行对比分析，通过设定阈值，将监测脉冲信号的偏差值与阈值进行比较，若偏差值≤阈值，则脉冲信号不需调整，若偏差值>阈值，则调整脉冲信号；IMU传感器模块，包括加速度计和陀螺仪，用于跟踪设备的位置和姿态；控制模块，与TOF传感器成像模块、摄像头模块、IMU传感器模块通信连接，用于生成控制信号；校正模块，通过建立校正关系模型对获得的数据进行校正；数据处理模块，对采集的数据进行处理，获得3D建模图形。2.根据权利要求1所述的基于TOF传感器成像系统的3D快速扫描建模系统，其特征在于，所述摄像头模块采用RGB传感器进行成像。3.根据权利要求1或2所述的基于TOF传感器成像系统的3D快速扫描建模系统，其特征在于，所述光源模块包括发射光源、光学元件，光学元件对接收的光束进行调制后发射至目标物体。4.根据权利要求1或2所述的基于TOF传感器成像系统的3D快速扫...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚明，王亮，周镭，
申请(专利权)人：爱维未来科技无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：