[发明专利]一种TOF深度测量装置及方法

权利要求书

1.一种TOF深度测量装置，其特征在于，包括：

发射模组，用于向目标物体投射点阵图案；其中，所述点阵图案包括真实光斑形成的真实点阵以及虚拟光斑形成的虚拟点阵；

采集模组，接收经目标物体反射回来的反射光信号；所述采集模组包括由像素阵列组成的图像传感器，其中，所述像素阵列的一部分像素用于检测所述真实光斑反射回的第一反射光信号，另一部分像素用于检测非所述真实光斑直接反射回的第二反射光信号；

控制与处理器，分别与所述发射模组和所述采集模组连接，根据所述第二反射光信号对所述第一反射光信号进行滤除得到第三反射光信号，并基于所述第三反射光信号计算相位差以获取所述目标物体的第一深度图。

2.如权利要求1所述的TOF深度测量装置，其特征在于：所述点阵图案包括有多个所述真实光斑以及多个所述虚拟光斑；其中，所述真实光斑的数量大于所述虚拟光斑的数量。

3.如权利要求1所述的TOF深度测量装置，其特征在于：所述控制与处理器计算所述第一深度图中的所述真实光斑对应像素的深度值，以及，利用所述深度值对所述虚拟光斑对应像素进行插值以获取第二深度图，所述第二深度图的分辨率大于所述第一深度图的分辨率。

4.如权利要求1所述的TOF深度测量装置，其特征在于：所述真实点阵和所述虚拟点阵为规则排列。

5.如权利要求1所述的TOF深度测量装置，其特征在于：所述虚拟光斑的单个光斑周围的多个所述真实光斑所形成的点阵图案为六边形、四边形或其它任意形状；所述真实点阵与所述虚拟点阵交错排列。

6.一种TOF深度测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

发射模组向目标物体投射点阵图案，所述点阵图案包括真实光斑形成的真实点阵和虚拟光斑形成的虚拟点阵；

采集模组接收经所述目标物体反射回来的反射光信号，其中，所述采集模组包括由像素阵列组成的图像传感器，所述像素阵列的一部分像素检测所述真实光斑反射回的第一反射光信号，另一部分像素检测非所述真实光斑直接反射回的第二反射光信号；

控制与处理器根据所述第二反射光信号对所述第一反射光信号进行滤除以得到第三反射光信号，并基于所述第三反射光信号计算相位差以获取所述目标物体的第一深度图。

7.如权利要求6所述的TOF深度测量方法，其特征在于：所述控制与处理器计算所述第一深度图中的所述真实光斑对应像素的深度值，以及，利用所述深度值对所述虚拟光斑对应像素进行插值以得到第二深度图，所述第二深度图的分辨率大于所述第一深度图的分辨率。

8.如权利要求7所述的TOF深度测量方法，其特征在于：所述控制与处理器设定深度值的一检测阈值，在高于所述检测阈值的像素周围寻找低于所述检测阈值的像素，对低于所述检测阈值的像素进行插值以获取所述第二深度图。

9.如权利要求6所述的TOF深度测量方法，其特征在于：所述点阵图案包括多个所述真实光斑以及多个所述虚拟光斑；其中，所述真实光斑的数量大于所述虚拟光斑的数量。

10.如权利要求6所述的TOF深度测量方法，其特征在于：所述虚拟光斑的单个光斑周围的多个所述真实光斑所形成的点阵图案为六边形、四边形或其它任意形状；所述真实点阵与所述虚拟点阵交错排列。