CN111381222A - Tof摄像模组温度标定设备及其方法 - Google Patents
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Abstract
一种TOF摄像模组温度标定设备及其方法。该TOF摄像模组温度标定设备,包括:一箱体,其中所述箱体具有一腔室;一被测标板;一模组固定装置,其中所述模组固定装置用于固定一TOF摄像模组;以及一温度控制装置,其中所述被测标板被设置于所述箱体的所述腔室内,其中所述模组固定装置被安装于所述箱体且使该TOF摄像模组正对所述被测标板,其中所述温度控制装置被可传递热量地连接于所述模组固定装置以改变该TOF摄像模组的测量温度。
Description
技术领域
本发明涉及TOF摄像模组温度标定领域,进一步涉及一TOF摄像模组温度标定设备及其方法。
背景技术
基于TOF(Time-Of-Flight,飞行时间)理论的三维相机是当今摄像技术的研究热点之一,目前TOF三维相机可以同时获取灰度图像和距离图像,已经逐渐应用在手势控制、3D建模、汽车雷达以及机器人视觉等设备领域中。所述TOF三维相机技术是诸多光学三维测量技术中表现较为突出的一种,其基本原理是:一主动光源发出的光由一被摄物体反射后被所述TOF三维相机捕获,所述TOF三维相机进一步根据所述光由发出到捕获的这段时间或者相位差来计算所述被摄物体与所述TOF三维相机之间的深度距离信息,且所述TOF三维相机在获取所述被摄物体的所述深度距离信息的同时,所述TOF三维相机还捕获所述被摄物体的灰度信息。但是由于所述TOF三维相机的自身特性、成像条件以及外界环境如温度、距离等的干扰,所述TOF三维相机获取的所述深度数据通常存在一定的误差,因此需要对所述TOF三维相机进行测量标定,并且进行校正,以提高所述TOF三维相机的深度测量精度。
通常情况下,温度是影响所述TOF三维相机的深度测量精度的一个重要因素,因此,对所述TOF三维相机进行温度标定能够有效地提高所述TOF三维相机获取较高的深度测量精度。目前针对所述TOF三维相机的温度标定方法通常是将所述TOF三维相机放置在一个已经被预设温度的高低箱体中,通过改变所述高低箱体的预设温度,使所述TOF三维相机在所述预设温度下测量获得所述深度测量精度,以完成所述TOF三维相机的温度标定,传统的所述温度标定方法存在以下几个缺点:1.效率低,所述TOF三维相机每在所述高低箱体的一第一预设温度中完成一次所述温度标定后,均需要打开所述高低箱体,取出并读取所述TOF三维相机测量得到的一个所述深度测量精度,然后改变所述高低箱体的温度至一第二预设温度,再次执行所述温度标定,依次往复,直至对该TOF三维相机标定完毕后,打开所述高低箱体,更换另一所述TOF三维相机,继续执行所述温度标定;2.价格高,如果想要提高所述TOF三维相机的温度标定效率,就需要准备多台的所述高低箱体分别在不同的预设温度下对多台所述TOF三维相机同时进行所述温度标定,价格过于昂贵;3.固定不方便,在所述温度标定时,需要将所述TOF三维相机正对目标标靶测量得到所述深度测量精度,然而目前的所述高低箱体内并没有固定所述TOF三维相机的装置,导致所述TOF三维相机难以保持固定正对所述目标标靶,进而易产生误差。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一TOF摄像模组温度标定设备及其方法,其用于对一TOF摄像模组进行温度标定。
本发明的另一个目的在于提供一TOF摄像模组温度标定设备及其方法,其能够对多种不同类型或者种类的TOF摄像模组进行温度标定,提高设备利用率,降低标定成本。
本发明的另一个目的在于提供一TOF摄像模组温度标定设备及其方法,其提供一密闭的箱体,其中所述TOF摄像模组被固定于所述箱体的内部,并且所述TOF摄像模组保持正对一被测标板,以降低外界环境的光线干扰。
本发明的另一个目的在于提供一TOF摄像模组温度标定设备及其方法,其能够调节所述被测标板与所述TOF摄像模组之间的距离,以在多种距离下进行所述温度标定,提高标定准确性。
本发明的另一个目的在于提供一TOF摄像模组温度标定设备及其方法,其能够控制所述TOF摄像模组的测量温度的变化,减少手动操作的步骤,提高标定效率。
本发明的另一个目的在于提供一TOF摄像模组温度标定设备及其方法,在不同温度下进行所述温度标定时,其无需打开所述箱体,也不需要取出所述TOF摄像模组,进而提高标定效率。
本发明的另一个目的在于提供一TOF摄像模组温度标定设备及其方法,其能够在所述箱体的外侧更换或者拆卸所述TOF摄像模组。
本发明的另一个目的在于提供一TOF摄像模组温度标定设备及其方法,其结构简单,效率高,成本低。
依本发明的一个方面,本发明进一步提供一TOF摄像模组温度标定设备,其包括:
一箱体,其中所述箱体具有一腔室;
一被测标板;
一模组固定装置,其中所述模组固定装置用于固定一TOF摄像模组;以及一温度控制装置,其中所述被测标板被设置于所述箱体的所述腔室内,其中所述模组固定装置被安装于所述箱体且使该TOF摄像模组正对所述被测标板,其中所述温度控制装置被可传递热量地连接于所述模组固定装置以改变该TOF摄像模组的测量温度。
在一些实施例中,其中所述模组固定装置包括一基座、一转动件和一模组固定件,其中所述基座被固定于所述箱体,其中所述基座具有一转动槽,其中所述转动槽与所述腔室相连通,其中所述转动件被可转动地安装于所述基座,其中所述模组固定件被安装于所述转动件,其中所述模组固定件用于固定该TOF摄像模组,藉由所述转动件的转动,使得该TOF摄像模组正对所述被测标板。
在一些实施例中,其中所述模组固定装置还包括一导热件,其中所述导热件被安装于所述模组固定件与所述温度控制装置之间,以使所述温度控制装置通过所述导热件加热或制冷该TOF摄像模组。
在一些实施例中,其中所述基座具有一导热腔,其中所述温度控制装置和所述模组固定件分别被固定于所述导热腔的两端,以使所述温度控制装置通过所述导热腔加热或者制冷该TOF摄像模组。
在一些实施例中,其中所述模组固定件具有一固定位和一尺寸调节元件,其中所述尺寸调节元件被设置于调节所述固定位的尺寸,其中所述固定位用于固定该TOF摄像模组。
在一些实施例中,其中所述箱体具有一固定孔,其中所述模组固定装置被安装于所述箱体的外侧,其中所述模组固定装置通过所述固定孔连通所述腔室,以使该TOF摄像模组正对所述被测标板。
在一些实施例中,其中所述转动槽通过所述固定孔与所述腔室相连通。
在一些实施例中,其中所述箱体具有一组标板安装位,其中各所述标板安装位相对所述模组固定装置分别相距不同的垂直距离,其中所述被测标板被安装于任一所述标板安装位以调整所述被测标板与该TOF摄像模组之间的测量距离。
在一些实施例中,其中所述箱体的内表面采用反光率低的材料制成或者所述箱体的内表面被贴上反光率低的材料。
在一些实施例中,其中还包括一计算装置,其中所述计算装置被连接于所述温度控制装置,其中所述计算装置基于该TOF摄像模组与所述被测标板之间的距离真值和该TOF摄像模组在各测量温度下测量得到的深度测量数据,获得该TOF摄像模组的温度标定参数。
附图说明
图1是根据本发明的一个优选实施例的TOF摄像模组温度标定设备的箱体的立体示意图。
图2是根据本发明的一个优选实施例的TOF摄像模组温度标定设备的模组固定装置的立体示意图。
图3是根据本发明的一个优选实施例的TOF摄像模组温度标定设备的计算装置的模块示意图。
图4是根据本发明的一个优选实施例的TOF摄像模组温度标定设备的温度标定的方法流程图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是,在本发明的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是,术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”,即在一个实施例中,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个,术语“一”不能理解为对数量的限制。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
如图1至图4所示为本发明的一个优选实施例的一TOF摄像模组温度标定设备100,其包括一箱体10、一被测标板20、一模组固定装置30、一计算装置40和一温度控制装置50,其中所述箱体10具有一腔室101,其中所述被测标板20被设置于所述箱体10的所述腔室101内,其中所述模组固定装置30被安装于所述箱体10,其中所述模组固定装置30用于固定一TOF摄像模组200,该TOF摄像模组200正对所述被测标板20,其中所述TOF摄像模组200能够测量所述被测标板20得到深度测量数据。所述温度控制装置50被设置于增加或者降低所述TOF摄像模组200的温度。
进一步地,所述计算装置40包括一数据获取模块41、一计算模块42和一温度控制模块43,其中所述温度控制模块43控制温度控制装置50增加或者降低所述TOF摄像模组200的温度,基于所述TOF摄像模组200的温度分别为至少二温度,其中所述数据获取模块41获得该TOF摄像模组200分别在所述至少二温度时测量得到对应的至少二深度测量数据,基于该TOF摄像模组200与所述被测标板20的距离真值和各所述深度测量数据,其中所述计算模块42获得所述TOF摄像模组200的温度标定参数。
进一步地,本优选实施例还提供了一TOF摄像模组温度标定方法,其包括以下步骤:
固定所述TOF摄像模组200于所述模组固定装置30,其中所述模组固定装置300被安装于所述箱体10,其中在所述箱体10的所述腔室101内,所述TOF摄像模组200正对所述被测标板20;
基于所述TOF摄像模组200的测量温度分别为至少二温度,获得所述TOF摄像模组200分别在所述至少二温度时测量得到对应的至少二深度测量数据;以及
基于所述TOF摄像模组200与所述被测标板20的距离真值和各测量温度所对应的所述深度测量数据,获得所述TOF摄像模组200的温度标定参数。
如图1所示,具体地,所述箱体10包括一框架11、一固定板12和一组箱板13,其中所述框架11被实施为一立方体框架,其中所述固定板12被密封安装于所述框架11的顶面,其中所述箱板13被分别密封安装于所述框架11的其他五面,即所述固定板12形成所述箱体10的顶面,其中所述箱板13被实施为五个,其中所述箱板13形成所述箱体10的其他五个面。
所述固定板12和所述箱板13均能够阻隔或者吸收光线,使得所述箱体10的腔室101具有吸收光线效果,以降低外界光线的干扰。换句话说,所述箱体10的所述腔室101被保持为一密闭的不透光空间。
优选地,所述箱体10的内表面被贴上反光率低的材料,或者所述箱体10的内表面由反光率低的材料制成。换句话说,所述箱板13或者所述固定板12的内表面被贴上反光率低的材料,或者由反光率低的材料制成。也就是说,所述箱体10的内表面的反光率较低或者具有吸收光的功能,以降低外界光线对所述TOF摄像模组200测量所述被测标板20的深度测量数据的干扰。
所述被测标板20由金属板制成,如铝板,其中所述被测标板20的表面的反光率较高,或者说,所述被测标板20的表面由反光率较高的材料制成或者设置反光率高的标靶等。换句话说,所述被测标板20正对所述TOF摄像模组200的一面的反光率较高,以增强所述TOF摄像模组200测量所述被测标板20的深度测量数据的可靠性。
具体地,所述被测标板20被横向地安装于所述箱体10的所述框架11,其中所述被测标板20正对所述固定板12,且所述被测标板20与所述固定板12相距一距离,其中所述模组固定装置30被安装于所述固定板12,以使所述被测标板20恰好正对被固定于所述模组固定装置30的所述TOF摄像模组200。也就是说,所述TOF摄像模组200测量正对的所述被测标板20得到所述深度测量精度,其中所述被测标板20与所述TOF摄像模组200之间的测量距离为D。
进一步地,所述框架11具有一组标板安装位111,其中所述标板安装位111沿所述框架11的侧架纵向排列,其中所述被测标板20被固定于所述框架11的任意横向位置的所述标板安装位111,以使所述被测标板20被可移动地安装于所述箱体10。换句话说,所述被测标板20被可改变与所述固定板12的相对距离的安装与所述框架11。也就是说,所述被测标板20能够自所述箱体10的底部朝向所述固定板12相对移动,进而相对改变所述被测标板20与所述TOF摄像模组200之间的测量距离D。
可以理解的是,所述被测标板可以是被手动地调节在所述框架11的所述标板安装位111的安装位置,也可以是被电控地调节在所述框架11的所述标板安装位111的安装位置,以改变所述TOF摄像模组200与所述被测标板20之间的所述测量距离D,使得所述TOF摄像模组200能够在不同的测量距离下测量所述被测标板20得到相应的深度测量数据,在此不做限制。
进一步地,所述框架11的各所述标板安装位111均具有一标识刻度,其中所述标识刻度表示为所述被测标板20与所述TOF摄像模组200的真实距离。值得一提的是,所述计算装置40的所述数据获取模块41能够获取所述被测标板20所在的所述标板安装位111的标识刻度。也就是说,所述计算装置40的所述数据获取模块41能够获得所述被测标板20与所述TOF摄像模组200之间的真实距离或者距离真值。
或者,所述框架11也可以具有一带有标识刻度的滑轨,其中所述滑轨沿垂直于所述固定板12的纵向方向延伸,其中所述被测标板20被可滑动地安装于所述滑轨。也就是说,所述被测标板20能够沿着所述滑轨垂直地朝向或者远离所述固定板12移动,进而相对增大或者减小所述被测标板20与所述TOF摄像模组200之间的测量距离。另外,所述计算装置40的所述数据获取模块41能够通过读取所述滑轨的标识刻度,获得所述被测标板20与所述TOF摄像模组200之间的距离真值。
在本优选实施例的第一种变形实施方式中,还可以通过至少一激光测距仪测量获得所述TOF摄像模组200与所述被测标板20之间的距离真值。具体地,所述激光测距仪被安装于所述模组固定装置30,其中所述激光测距仪与所述TOF摄像模组200并列,其中所述激光测距仪与所述TOF摄像模组200处于同一基线,其中所述基线平行于所述被测标板200的测量平面。可以看出的是,所述激光测距仪的测量精度较高,因此,所述激光测距仪测量所述被测标板200的测量值能够作为所述TOF摄像模组200与所述被测标板200之间的所述距离真值。
在本实施例中,所述模组固定装置30和所述温度控制装置50均被安装于所述固定板12的外侧,其中所述模组固定装置30用于固定所述TOF摄像模组200,其中所述温度控制装置50用于调控所述TOF摄像模组200的温度,其中所述温度控制装置50被电连接于所述计算装置40的所述温度控制模块43。
优选地,所述固定板12具有一固定孔121,其中模组固定装置30被固定安装于所述固定孔121,其中所述TOF摄像模组200被置于所述固定孔121并正对所述被测标板20。所述TOF摄像模组200被可拆卸地安装于所述模组固定装置30,以更换不同类型或者型号的所述TOF摄像模组200进行温度标定。也就是说,所述TOF摄像模组温度标定设备100能够对不同种类或者型号的所述摄像模组200进行温度标定作业。换句话说,所述模组固定装置30能够可拆卸地固定安装不同类型或者型号的所述TOF摄像模组200。
如图2所示,进一步地,所述模组固定装置30包括一基座31、一转动件32和一模组固定件33,其中所述基座31被固定于所述固定板12的所述固定孔121的外侧,即所述基座31被固定于所述箱体10的所述固定板12的外侧。所述基座31具有一转动槽311,其中所述转动槽311连通所述固定孔121,其中所述转动件32被可转动地安装于所述基座31,其中所述转动件32能够转动至少90°,优选为转动180°,其中所述转动件32被设置于在所述转动槽311内转动。所述模组固定件33被安装于所述转动件32的一侧面,以随着所述转动件32同步转动,其中所述TOF摄像模组200被固定安装于所述模组固定件33。
可以理解的是,所述模组固定件33能够采用卡扣、磁力、过盈配合、螺钉、粘接等可拆卸地固定安装所述TOF摄像模组200。另外,所述模组固定件33能够调节安装所述TOF摄像模组200的固定尺寸,对于不同尺寸大小的所述TOF摄像模组200,所述模组固定件33仍然能够通过调节固定尺寸(比如螺钉调节)来匹配固定安装不同尺寸的所述TOF摄像模组200。
换句话说,所述模组固定件33具有一固定位和一尺寸调节元件,其中所述TOF摄像模组200被固定于所述固定位,其中所述尺寸调节元件被设置于调节所述固定位的尺寸,以适配固定不同尺寸的所述TOF摄像模组200。
具体地,所述转动件32包括一转动轴321和一转动主体322,其中所述转动轴321被可转动地安装于所述基座31,其中所述转动轴321被延伸于所述转动槽311,其中所述转动主体322被连接于所述转动轴321,其中所述转动主体322被设置在所述转动槽311内以随着所述转动轴321的转动而同步转动。所述模组固定件33被安装于所述转动主体322的一侧面(如安装侧)。
随着所述转动轴321的转动,所述转动主体322在所述转动槽311内的一第一位置与一第二位置之间转动。在所述转动主体322被转动至所述第一位置时,所述转动主体322的所述安装侧被转动至所述箱体10的所述固定板12的内侧,即所述模组固定件33被转动至所述箱体10的所述固定板12的内侧。也就是说,所述转动主体322的所述安装侧被转动至正对着所述箱体10的所述腔室101内的所述被测标板20,其中所述TOF摄像模组200恰好正对所述被测标板20。
当所述转动轴321顺时针或者逆时针转动180°时,所述转动主体322被转动至所述第二位置,其中所述转动主体322的所述安装侧被翻转至所述箱体10的所述固定板12的外侧,即所述模组固定件33被转动至所述箱体10的外侧。也就是说,所述转动主体322的所述安装侧被暴露在所述箱体10的外侧,其中所述模组固定件33和所述TOF摄像模组200均被暴露于所述箱体10的外侧,进而便于相关人员在所述箱体10的外侧拆卸或者更换所述TOF摄像模组200于所述模组固定件33。
可以理解的是,由于所述模组固定装置30被安装于所述箱体10的所述固定板12的外表面,而并未置于所述箱体10的所述腔室101内,因此,便于更换或者拆卸所述TOF摄像模组。也就是说,当相关人员拆卸或者更换所述TOF摄像模组200时,该工作人员能够先转动所述转动轴321,将所述转动主体322的所述安装侧转动至暴露在所述箱体10的外侧,进而使所述TOF摄像模组200暴露于所述箱体10的外侧,进而便于相关人员拆卸或者更换所述TOF摄像模组200。此外,该相关人员能够在该箱体10的外侧将所述TOF摄像模组200固定于所述模组固定件33,而无需在所述箱体10的所述腔室101内固定所述TOF摄像模组200,在固定完毕后,该相关人员能够在该箱体10的外侧转动所述转动轴321,使所述TOF摄像模组200被转动至所述箱体10的所述腔室101,且恰好正对着所述被测标板20以助于完成标定作业,进而提高了固定效率和稳定性。
优选地,所述转动主体322的平面面积恰好等于所述转动槽311的水平面积,使得所述转动主体322在转动至与所述转动槽311的水平位置时,所述转动主体322恰好封闭所述转动槽311,进而封闭所述固定孔121,以防止外界光线进入所述箱体10的所述腔室101内。换句话说,当所述转动主体322被转动至所述第一位置或者所述第二位置时,所述转动主体322的平面均恰好与所述转动槽311的平面平行,进而恰好封闭所述固定孔121。也就是说,在所述转动主体322的所述安装侧被翻转至所述箱体10的所述固定板12的外侧时,所述转动主体322恰好封闭所述固定孔121,在所述转动主体322的所述安装侧被翻转至所述箱体10的所述固定板12的内侧时,所述转动主体322仍恰好封闭所述固定孔121。
进一步地,所述模组固定装置30还包括一导热件34,其中所述导热件34被安装于所述模组固定件33与所述温度控制装置50之间,其中所述导热件34用于传递所述温度控制装置50与所述TOF摄像模组200之间的热量。优选地,所述导热件34的一端被延伸于所述TOF摄像模组200安装在所述模组固定件33的安装位置,另一端被连接于所述温度控制装置50。也就是说,所述TOF摄像模组200被安装于所述模组固定件33的同时,恰好能够与所述导热件34的相互接触,进而使所述导热件34的两端恰好分别连接于所述TOF摄像模组200和所述温度控制装置50,以传递热量。换句话说,所述温度控制装置50通过所述导热件34增加或者降低所述TOF摄像模组200的测量温度。
在本实施例中,所述导热件34被实施为铝材料制成。所述导热件34被埋藏地安装于基座31的内部,或者,所述导热件34的外表面还能够被包裹一层隔热材料,以降低热量的流失,提高导热效率。
具体地,所述温度控制装置50被固定于所述模组固定装置30的所述基座31,其中所述基座31具有一导热腔,其中所述导热腔的两端被分别延伸至所述模组固定件33和所述温度控制装置50,其中所述导热件34被安装于所述导热腔,其中所述导热件34的两端被分别连接于所述温度控制装置50与所述模组固定件33。换句话说,所述导热件34被隔热地容置于所述基座31的所述导热腔内,以降低热量流失。
可以理解的是,所述导热件34并不是必要的结构,其中所述温度控制装置50也可以通过所述基座31的所述导热腔内的空气向被安装于所述模组固定件33的所述TOF摄像模组200传递热量,进而增加或者减小所述TOF摄像模组200的测量温度,在此不受限制。
在本实施例中,所述温度控制装置50可以选用市面上的加热器与制冷器的组合产品,或者其他种类或者型号的温度控制装置,仅需具有加热或者制冷的功能,以增加或者减小所述TOF摄像模组200的测量温度即可,在此不受限制。
如图3所示,进一步地,所述数据获取模块41包括一深度数据获取模块411、一温度数据获取模块412和一距离数据获取模块413,其中所述深度数据获取模块411用于获取所述TOF摄像模组200的深度测量数据,其中所述温度数据获取模块412用于获取所述TOF摄像模组200的测量温度,其中所述距离数据获取模块413用于获取所述TOF摄像模组200的实际测量距离的距离真值。
具体地,在一测量温度和一测量距离下,所述TOF摄像模组200测量所述被测标板20获取深度测量数据时,所述深度数据获取模块411获取所述TOF摄像模组200测量得到的所述深度测量数据,其中所述温度数据获取模块412获取所述TOF摄像模组200测量所述深度测量数据时的所述测量温度,其中所述距离数据获取模块413获取所述TOF摄像模组200测量所述深度测量数据时的所述距离真值。
可以理解的是,所述深度测量数据、所述测量温度或者所述距离真值均可以由相关人员分别输入所述计算装置40的所述深度数据获取模块411、所述温度数据获取模块412或者所述距离数据获取模块413。或者,所述TOF摄像模组200被通信连接于所述计算装置40,由所述计算装置40的所述深度数据获取模块411直接读取所述TOF摄像模组200测量得到的所述深度测量数据,其中所述温度数据获取模块412直接读取所述TOF摄像模组200当前检测的测量温度,其中所述距离获取模块413通过所述被测标板20当前所处的所述轨道的标识刻度获取所述距离真值,或者所述距离获取模块413获取所述激光测距仪测量得到的所述距离真值。
换句话说,一般情况下,所述TOF摄像模组200具有一温度检测装置,其中所述温度检测装置能够检测所述TOF摄像模组200当前的测量温度,其中所述温度数据获取模块412获取所述TOF摄像模组200的所述温度检测装置检测得到的所述测量温度。当然,相关人员也可以根据专门的温度检测装置检测所述TOF摄像模组200的测量温度,并输入至所述温度数据获取模块412,在此不受限制。
所述温度控制模块43被电连接于所述温度控制装置50,其中所述温度控制模块43通过控制所述温度控制装置50增大或者减小所述TOF摄像模组200的测量温度,如所述温度控制模块43被实施为一温度控制器。也就是说,所述TOF摄像模组200能够在不同的测量温度下测量所述被测标板20得到相应的深度测量数据,其中所述深度数据获取模块411能够获取所述TOF摄像模组200在不同测量温度下测量得到的所述深度测量数据,其中所述温度数据获取模块412能够获取相应的测量温度。
优选地,所述温度控制模块43能够被设备编程地控制所述温度控制装置50的预设温度,以设备化控制所述TOF摄像模组200的测量温度。也就是说,所述TOF摄像模组温度标定设备100能够控制所述TOF摄像模组200在预定的温度下测量所述被测标板20得到所述深度测量数据,针对性强,提高温度标定的可控性。而且,所述TOF摄像模组温度标定设备100的整个温度标定过程中,均可由所述计算装置40的所述温度控制模块43自动控制所述TOF摄像模组200的测量温度的改变,减少手动操作的步骤,提高温度标定效率。
可以理解的是,在所述温度控制装置50与所述TOF摄像模组200之间的热传递效率较高时,所述温度控制模块43控制所述温度控制装置50的预设温度也可以作为所述温度数据获取模块412获取的所述当前温度。换句话说,所述温度控制模块43被连接于所述温度数据获取模块412,其中所述温度数据获取模块412获取所述温度控制模块43控制所述温度控制装置50的预设温度作为所述测量温度。
具体地,基于在一第一测量距离下所述温度控制模块43控制所述温度控制装置50改变所述TOF摄像模组200的测量温度为第一温度、第二温度、第三温度以及等等,所述TOF摄像模组200分别在第一温度、第二温度、第三温度或者其他温度下测量所述被测标板200得到一组深度测量数据。所述深度数据获取模块411分别获取所述TOF摄像模组200在第一温度时测量得到一第一深度测量数据、在第二温度时测量得到一第二深度测量数据、在第三温度时测量得到的一第三深度测量数据以及等等。所述温度数据获取模块412分别获取所述第一温度、所述第二温度、所述第三温度以及等等。所述距离数据获取模块413获取所述TOF摄像模组200与所述被测标板20之间的所述第一测量距离的第一距离真值。
基于所述第一距离真值和各测量温度所对应的所述深度测量数据,所述计算模块42计算获得所述TOF摄像模组200的温度标定参数。
具体地,基于第一温度下的所述第一深度测量数据与所述第一距离真值,所述计算模块42计算所述第一深度测量数据与所述距离真值的差值得到一第一误差。基于第二温度下的所述第二深度测量数据与所述距离真值,所述计算模块42计算所述第二深度测量数据与所述距离真值的差值得到一第二误差。基于第三温度下的所述第三深度测量数据与所述距离真值,所述计算模块42计算所述第三深度测量数据与所述第一距离真值的差值得到一第三误差。等等,在不同的温度下,所述计算模块42得到对应温度下的误差。
所述计算模块42根据所述第一误差、所述第二误差、所述第三误差以及等等误差,计算获得所述TOF摄像模组200在所述第一测量距离时的所述温度标定参数。
优选地,所述计算模块42以测量温度值作为X轴坐标,以误差值作为Y轴坐标,根据所述第一温度对应所述第一误差、所述第二温度对应所述第二误差、所述第三温度对应所述第三误差以及等等,获得温度与误差的对应关系模型。基于温度与误差的对应关系模型,所述计算模块42获得所述TOF摄像模组200在所述第一测量距离时的所述温度标定参数。
当所述被测标板20与所述TOF摄像模组200之间的测量距离被改变为第二测量距离时,所述数据获取模块41再次获取所述TOF摄像模组200在不同的测量温度下测量得到的对应的所述深度测量数据,其中所述温度数据获取模块412获取对应的温度值,其中所述距离数据获取模块413获取所述第二测量距离的第二距离真值。然后,所述计算模块42基于所述第二距离真值和各测量温度所对应的所述深度测量数据,获得所述TOF摄像模组200在所述第二测量距离时的所述温度标定参数。
同样地,当所述被测标板20与所述TOF摄像模组200之间的测量距离被改变时,所述计算装置40能够获得所述TOF摄像模组200在当前测量距离时的温度标定参数。也就是说,所述TOF摄像模组温度标定设备100能够基于在不同的测量距离时获得的所述温度标定参数,计算获得一验证数据,其中所述验证数据表示了所述TOF摄像模组200在多种测量距离下的温度标定的准确性,进而指示出温度标定结果的可靠性。
如图4所示,进一步地,所述TOF摄像模组温度标定设备100的温度标定方法流程如下:
开始温度标定;
转动所述转动轴321,使所述模组固定件33被翻转至所述箱体10的所述固定板12的外侧;
固定所述TOF摄像模组200于所述模组固定件33;
转动所述转动轴,使所述模组固定件33被翻转至所述箱体10的所述腔室101内,且所述TOF摄像模组200恰好正对所述被测标板20;
获取所述被测标板20与所述TOF摄像模组200之间的距离真值;
设置所述TOF摄像模组的测量温度为第一温度;
采集所述第一深度测量数据;
设置所述TOF摄像模组的测量温度为第二温度;
判断所述第二温度是否大于一阈值;
若小于,采集所述第二深度测量数据;
设置所述TOF摄像模组的测量温度为第三温度;
判断所述第三温度是否大于所述阈值;
若小于,采集所述第三深度测量数据;
重复循环,直到所述测量温度大于所述阈值;
结束循环;
基于采集的上述数据和所述距离真值,计算得到所述温度标定参数;
结束温度标定。
值得一提的是,所述计算装置40能够被预设所述阈值的大小,以保证所述TOF摄像模组200在合理的温度范围内进行温度标定,防止损坏所述TOF摄像模组200,或者减小不必要的温度标定。
进一步地,所述TOF摄像模组温度标定设备100验证所述TOF摄像模组在不同测量距离下的温度标定的准确性的验证方法流程如下:
开始验证;
设置所述被测标板20与所述TOF摄像模组200之间的测量距离为第一距离;
执行一次上述温度标定方法,并获得一第一温度标定参数;
设置所述被测标板20与所述TOF摄像模组200之间的测量距离为第二距离;
执行一次上述温度标定方法,并获得一第二温度标定参数;
...
基于各不同测量距离下所对应的所述温度标定参数,计算获得所述验证数据;
结束验证。
本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (10)
1.一TOF摄像模组温度标定设备,其特征在于,包括:
一箱体,其中所述箱体具有一腔室;
一被测标板;
一模组固定装置,其中所述模组固定装置用于固定一TOF摄像模组;以及
一温度控制装置,其中所述被测标板被设置于所述箱体的所述腔室内,其中所述模组固定装置被安装于所述箱体且使该TOF摄像模组正对所述被测标板,其中所述温度控制装置被可传递热量地连接于所述模组固定装置以改变该TOF摄像模组的测量温度。
2.根据权利要求1所述TOF摄像模组温度标定设备,其中所述模组固定装置包括一基座、一转动件和一模组固定件,其中所述基座被固定于所述箱体,其中所述基座具有一转动槽,其中所述转动槽与所述腔室相连通,其中所述转动件被可转动地安装于所述基座,其中所述模组固定件被安装于所述转动件,其中所述模组固定件用于固定该TOF摄像模组,藉由所述转动件的转动,使得该TOF摄像模组正对所述被测标板。
3.根据权利要求2所述TOF摄像模组温度标定设备,其中所述模组固定装置还包括一导热件,其中所述导热件被安装于所述模组固定件与所述温度控制装置之间,以使所述温度控制装置通过所述导热件加热或制冷该TOF摄像模组。
4.根据权利要求2所述TOF摄像模组温度标定设备,其中所述基座具有一导热腔,其中所述温度控制装置和所述模组固定件分别被固定于所述导热腔的两端,以使所述温度控制装置通过所述导热腔加热或者制冷该TOF摄像模组。
5.根据权利要求2所述TOF摄像模组温度标定设备,其中所述模组固定件具有一固定位和一尺寸调节元件,其中所述尺寸调节元件被设置于调节所述固定位的尺寸,其中所述固定位用于固定该TOF摄像模组。
6.根据权利要求1所述TOF摄像模组温度标定设备,其中所述箱体具有一固定孔,其中所述模组固定装置被安装于所述箱体的外侧,其中所述模组固定装置通过所述固定孔连通所述腔室,以使该TOF摄像模组正对所述被测标板。
7.根据权利要求2所述TOF摄像模组温度标定设备,其中所述箱体具有一固定孔,其中所述基座被安装于所述箱体的外侧,其中所述转动槽通过所述固定孔与所述腔室相连通。
8.根据权利要求6所述TOF摄像模组温度标定设备,其中所述箱体具有一组标板安装位,其中各所述标板安装位相对所述模组固定装置分别相距不同的垂直距离,其中所述被测标板被安装于任一所述标板安装位以调整所述被测标板与该TOF摄像模组之间的测量距离。
9.根据权利要求6所述TOF摄像模组温度标定设备,其中所述箱体的内表面采用反光率低的材料制成或者所述箱体的内表面被贴上反光率低的材料。
10.根据权利要求1至9任一所述TOF摄像模组温度标定设备,其中还包括一计算装置,其中所述计算装置被连接于所述温度控制装置,其中所述计算装置基于该TOF摄像模组与所述被测标板之间的距离真值和该TOF摄像模组在各测量温度下测量得到的深度测量数据,获得该TOF摄像模组的温度标定参数。
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