【技术实现步骤摘要】
本公开涉及测距，尤其涉及一种tof直方图的数据采样与处理方法、tof测距装置和存储介质。
技术介绍
1、飞行时间(time-of-flight，tof)技术是众多三维光学测量技术中较为突出的一种。tof技术的基本原理是：主动光源发射的光线经被测对象反射后被tof设备捕获，而后tof设备根据光线由发出至捕获的时间差或相位差来计算被测对象的距离。tof广泛应用在体感控制、行为分析、监控、自动驾驶、人工智能、机器视觉和自动3d建模等诸多领域。
2、其中，直接光子飞行时间(direct time-of-flight，dtof)技术通过统计大量的光子飞行时间并生成直方图来测算被测对象的距离、反射率等信息，直方图由若干个时间箱构成，时间箱的高度表征了该时间箱内统计的光子计数值。然而在时间箱对应的存储条目的位宽固定的情况下，反射率更高、距离更近的被测对象反射回的光子数有可能超过存储条目所能存储的最大计数值，此时在直方图中会出现平顶峰或者峰截位，导致直方图形状失真，这样就无法准确判断被测对象的距离、反射率等信息。
技术实现思路
1、本公开实施例提供了一种tof直方图的数据采样与处理方法、tof测距装置和存储介质。
2、第一方面，本公开实施例提供了一种tof直方图的数据采样与处理方法，所述tof直方图包括按照时间顺序划分的多个时间箱，所述方法包括：
3、向被测对象发射光脉冲；
4、获取经所述被测对象反射回的多个光脉冲的光子飞行时间，并在tof直方图中对
5、在任一所述时间箱内的光子计数值第一次达到计数阈值时，停止光子计数统计并记录当前直方图中的光子计数统计结果；
6、获取放大系数，并根据所述放大系数将所述当前直方图中的光子计数统计结果进行放大处理，得到预期直方图。
7、在一些实施例中，所述获取放大系数，包括：
8、获取向所述被测对象发射光脉冲的预设数量；
9、在任一所述时间箱内的光子计数值第一次达到所述计数阈值时，确定当前已发射给所述被测对象的光脉冲的已发射数量；
10、根据所述光脉冲的预设数量和所述光脉冲的已发射数量，确定所述放大系数。
11、在一些实施例中，所述根据所述光脉冲的预设数量和所述光脉冲的已发射数量，确定所述放大系数，包括：
12、将所述光脉冲的预设数量和所述光脉冲的已发射数量的比值，确定为所述放大系数。
13、在一些实施例中，所述计数阈值为所述时间箱对应的存储条目至多能够存储的光子数量。
14、在一些实施例中，所述根据所述放大系数将所述当前直方图中的光子计数统计结果进行放大处理，得到预期直方图，包括：
15、获取所述当前直方图中光子计数值最大的目标时间箱；
16、将包含所述目标时间箱在内的至少部分时间箱的光子计数值分别乘以所述放大系数，生成所述预期直方图。
17、在一些实施例中，所述将包含所述目标时间箱在内的至少部分时间箱的光子计数值分别乘以所述放大系数，包括：
18、将所述目标时间箱、以及所述目标时间箱至少一侧的部分时间箱的光子计数值分别乘以所述放大系数。
19、在一些实施例中，所述将包含所述目标时间箱在内的至少部分时间箱的光子计数值分别乘以所述放大系数，包括：
20、将当前直方图中每一所述时间箱的光子计数值均乘以所述放大系数。
21、在一些实施例中，所述被测对象至少包括第一对象和第二对象，且向所述第一对象发射光脉冲的预设数量与向所述第二对象发射光脉冲的预设数量相同；其中，所述第一对象对应的预期直方图为第一直方图，所述第二对象对应的预期直方图为第二直方图；所述方法还包括：
22、根据所述第一直方图和所述第二直方图的形状对比，确定所述第一对象与所述第二对象的距离、反射率差异。
23、第二方面，本公开实施例提供了一种tof测距装置，包括：
24、光发射单元，配置为向被测对象发射光脉冲；
25、光感测单元，配置为接收被所述被测对象反射回的光脉冲；
26、时数转换单元，配置为将所述光感测单元接收光脉冲与所述光发射单元发射光脉冲的时间差转换为数字信号，并将多个所述数字信号以时间箱为单位进行光子计数统计，在任一所述时间箱对应的光子计数值达到计数阈值时，停止光子计数统计并记录当前直方图中的光子计数统计结果；
27、数据处理单元，配置为先获取放大系数，再根据所述放大系数将所述当前直方图中的光子计数统计结果进行放大处理，得到预设直方图。
28、第三方面，本公开实施例提供了一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被至少一个处理器执行时实现如第一方面任一项所述的数据采样与处理方法。
29、本公开实施例提供了一种tof直方图的数据采样与处理方法、tof测距装置和存储介质，tof直方图包括按照时间顺序划分的多个时间箱，该方法包括：向被测对象发射光脉冲；获取经被测对象反射回的多个光脉冲的光子飞行时间，并在tof直方图中对应的时间箱内进行光子计数统计；在任一时间箱内的光子计数值第一次达到计数阈值时，停止光子计数统计并记录当前直方图中的光子计数统计结果；获取放大系数，并根据放大系数将当前直方图中的光子计数统计结果进行放大处理，得到预期直方图。这样，在第一次存在某一时间箱内的光子计数值达到计数阈值时，就不再进行计数，并利用放大系数对当前所得直方图中的光子计数统计结果进行放大处理，从而可以在时间箱对应的存储条目位宽有限的情况下，准确还原真实的tof直方图，同时还可以降低存储条目的位宽要求，减少存储浪费和存储空间面积占用，提升数据存储速度以及降低硬件功耗，且无需根据不同被测对象的不同反射率、距离因素调整存储条目的位宽，因此适用性更好，测距效率更高。
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1.一种ToF直方图的数据采样与处理方法，其特征在于，所述ToF直方图包括按照时间顺序划分的多个时间箱，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取放大系数，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述光脉冲的预设数量和所述光脉冲的已发射数量，确定所述放大系数，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计数阈值为所述时间箱对应的存储条目至多能够存储的光子数量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述放大系数将所述当前直方图中的光子计数统计结果进行放大处理，得到预期直方图，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将包含所述目标时间箱在内的至少部分时间箱的光子计数值分别乘以所述放大系数，包括：
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将包含所述目标时间箱在内的至少部分时间箱的光子计数值分别乘以所述放大系数，包括：
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述被测对象至少包括第一对象和第二对象，且向所述第一对象发射
9.一种ToF测距装置，其特征在于，包括：
10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被至少一个处理器执行时实现如权利要求1至8任一项所述的数据采样与处理方法。
...【技术特征摘要】
1.一种tof直方图的数据采样与处理方法，其特征在于，所述tof直方图包括按照时间顺序划分的多个时间箱，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取放大系数，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述光脉冲的预设数量和所述光脉冲的已发射数量，确定所述放大系数，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计数阈值为所述时间箱对应的存储条目至多能够存储的光子数量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述放大系数将所述当前直方图中的光子计数统计结果进行放大处理，得到预期直方图，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将包含所述目标时间箱在内的至少部分时间...
【专利技术属性】
技术研发人员：张睿，张玺，宋林胤，
申请(专利权)人：武汉北极芯微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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