[发明专利]TOF测距幅值的计算方法及TOF测距系统

说明书

本发明提供了一种TOF测距幅值的计算方法及TOF测距系统，采用调制光波照射至少一个对象并获取反射光波，并获取起始积分相位顺次相差四分之一周期的二分之一周期内的4个光电荷积分值以得到所述反射光波的修正系数，并根据4个所述光电荷积分值及所述修正系数计算出TOF测距幅值，通过计算修正系数，可以使得出的TOF测距幅值精度更高，更符合实际情况。

技术领域

本发明涉及光学成像技术领域，尤其是一种TOF测距幅值的计算方法及TOF测距系统。

背景技术

TOF(Time of Flight)相位法测距是指通过飞行时间法进行非接触式测距，通过发射连续的调制光波，调制光波在光路上传播一个周期(波形变换一周所需要的时间)的距离，相位就延迟2π，已知光速c，因此只要测出不足一个周期的相位差即可根据该调制光波在待测距离D上往返一次所形成的相位差得出待测距离D。

TOF相位法测距法中，反射光波的强度是由发射光波的强度，物体反射率以及环境光的强度决定的，所以对于一设定强度的反射光波来说，发射光波的强度越大，则环境光的影响反而越小，所以可以利用每个像素点上的测距幅值(反射光的幅值)来表征对应像素位置的信噪比，进一步，该信噪比可作为测距的置信度指标，以检测测距不准的像素位置或者排除或者校正。但是对于不同调制光波而言如何算得与该调制光波的函数形式相适应的测距幅值是亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种TOF测距幅值的计算方法及TOF测距系统，以精确的计算出TOF测距幅值。

为了达到上述目的，本发明提供了一种TOF测距幅值的计算方法，包括：

采用调制光波照射至少一个对象并获取反射光波；

获取所述反射光波在4个二分之一周期内的光电荷积分值，且4个所述光电荷积分值的起始积分相位顺次相差四分之一周期；

根据4个所述光电荷积分值得到所述反射光波的修正系数；

根据4个所述光电荷积分值及所述修正系数计算出TOF测距幅值。

可选的，4个所述光电荷积分值Q₀、Q₁、Q₂及Q₃分别为所述反射光波在及内的光电荷积分值，其中，T为所述反射光波的周期。

可选的，根据4个所述光电荷积分值Q₀、Q₁、Q₂及Q₃及所述修正系数ξ利用如下公式计算出TOF测距幅值系数K：

可选的，当所述调制光波为方波时，所述反射光波的修正系数ξ为：

可选的，所述TOF测距幅值系数K的数值等于所述TOF测距幅值的数值的两倍。

可选的，当所述调制光波为正弦波时，所述反射光波的修正系数为1。

可选的，所述TOF测距幅值系数K的数值等于所述TOF测距幅值的数值的四倍。

可选的，所述TOF测距幅值的数值用于表征所述反射光波的信噪比及所述调制光波测距结果的置信度。

本发明还提供了一种TOF测距系统，包括光源模块、光探测模块及计算模块，所述光源模块发出一调制光波并照射至少一个对象，所述光探测模块接收所述对象反射的反射光波，所述计算模块根据所述反射光波计算起始积分相位顺次相差四分之一周期的二分之一周期内的4个光电荷积分值以得到所述反射光波的修正系数，且所述计算模块还根据4个所述光电荷积分值及所述修正系数计算出TOF测距幅值。