CN111385558A - Tof摄像模组精度测量方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种TOF摄像模组精度测量方法及其系统，其中该方法包括：在TOF摄像模组与位于所述TOF摄像模组两侧的测距单元所设定形成的基线与测试标板平行且与所述测试标板之间的距离为第一距离时，藉由所述TOF摄像模组获取所述测试标板的深度图像，其中，所述深度图像具有至少两个区域；获得所述TOF摄像模组与所述测试标板之间的距离真值；分别基于所述深度图像中各区域内的像素深度值与所述距离真值，获得所述深度图像中各区域对应的精度；以及，基于所述深度图像中各区域对应的精度，获得所述TOF摄像模组的深度测量精度。
Description
技术领域
本发明涉及TOF技术领域，尤其涉及TOF摄像模组精度测量方法及其系统。
背景技术
TOF(time-of-flight)技术，主要通过光的飞行时间完成距离的计算。20世纪90年代，光电子学的大量热门领域：基于TOF的测量技术和具有特殊功能的图像传感器，首次结合在一起，形成了非接触、实时性、可大量获取深度信息的有广阔应用前景的TOF摄像模组、TOF相机或三维相机。
在经过多年的研发及不断发展，所述TOF三维相机凭借着其体积小巧、高帧率、无需扫描、不依赖外界光照等特点，在三维重建、工业控制、机器人技术、医疗生物、安防与监控及物流等行业有广泛应用。
随着TOF产品的多样化，以及产品的不断发展，对其产品的品质要求也随之提高。而作为TOF摄像模组重要的品质标准的精度，目前对所述TOF摄像模组的测量精度的测试验证，仅处在理论阶段或简单的测试与分析阶段，而这对品质的提升与技术的改进裨益甚少。
一般情况下，所述TOF摄像模组存在系统和随机两方面的误差。
1)系统误差来自于所述TOF摄像模组的自身成像系统，包括物体边缘叠加误差，曝光误差、镜头弯曲误差、温漂误差、距离误差等。系统误差的特点是出现概率高，表象形式比较固定，可以用比较单一的补偿算法进行消除。特别地，在系统误差中，测量距离的变化是所述TOF摄像模组正常使用中产生误差的重要原因；同时，具有不同的视场的TOF摄像模组所采集的深度数据也有不同，同样会产生测量误差。
2)而随机误差来自测量环境和被测目标，如环境光干扰、测量角度误差、测量真值误差、材质误差、颜色误差等。动态误差的特点是出现概率和位置不固定、在不同环境下，误差的强弱不同，而且动态误差的随机性又因测量者的差异而不同。
提高TOF摄像模组的深度测量精度的测评效率和评测效果，对保证TOF摄像模组的出厂品质，以及，利用测量精度测评结果提升TOF摄像模组的深度测量性能具有重要意义。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一TOF摄像模组精度测量方法及其系统，其中，通过将TOF摄像模组所采集的深度图像划分为不同的区域，并分别计算出对应每个区域的精度指标，最终，基于不同区域所对应的精度指标，获取所述TOF摄像模组的深度测量精度。
本发明的另一个目的在于提供一TOF摄像模组精度测量方法及其系统，其能够对所述深度图像的各区域分别进行滤波处理，以去除各所述区域的内的噪点、坏点或者缺失点的像素深度值，通过这样的方式，提升所述TOF摄像模组的深度测量精度。
本发明的另一个目的在于提供一TOF摄像模组精度测量方法及其系统，其通过与所述TOF摄像模组处于同一基线的至少一测距单元测量获得所述TOF摄像模组与所述被测标板之间的距离的所述真值，其中所述基线平行于所述被测标板所在的平面。
本发明的另一个目的在于提供一TOF摄像模组精度测量方法及其系统，其通过所述TOF摄像模组与所述测试标板之间带有距离标识的轨道，获得所述TOF摄像模组与所述被测标板之间的距离的所述真值，其中所述TOF摄像模组与所述被测标板能够沿所述轨道相对滑动，以改变测量距离。
本发明的另一个目的在于提供一TOF摄像模组精度测量方法及其系统，其中藉由位于所述TOF摄像模组两侧的两所述测距单元分别测得的距离值，调整所述TOF摄像模组与所述测距单元所设定形成的所述基线与所述被测标板之间的相对位置关系，以使所述基线与所述被测标板平行。
本发明的另一个目的在于提供一TOF摄像模组精度测量方法及其系统，其能够改变所述TOF摄像模组与所述被测标板之间的测量距离，以在多个不同的测量距离下分别获取所述TOF摄像模组的深度测量精度，提高测量结果的可靠性。
本发明的另一个目的在于提供一TOF摄像模组精度测量方法及其系统，其能够对现有的多种类型或者种类的TOF摄像模组进行精度测量，以获取所述TOF摄像模组的深度测量精度。
依本发明的一个方面，本发明提供了一TOF摄像模组精度测量方法，其包括以下步骤：
在TOF摄像模组与位于所述TOF摄像模组两侧的测距单元所设定形成的基线与测试标板平行且与所述测试标板之间的距离为第一距离时，藉由所述TOF摄像模组获取所述测试标板的深度图像，其中，所述深度图像具有至少两个区域；
获得所述TOF摄像模组与所述测试标板之间的距离真值；
分别基于所述深度图像中各区域内的像素深度值与所述距离真值，获得所述深度图像中各区域对应的精度；以及
基于所述深度图像中各区域对应的精度，获得所述TOF摄像模组的深度测量精度。
在本发明一实施例中，分别基于所述深度图像中各区域内的像素深度值与所述距离真值，获得所述深度图像中各区域对应的精度，包括：
分别获得所述深度图像中各区域内的像素深度值的均值；以及
分别基于所述深度图像的各区域内的像素深度值的均值和所述距离真值，获得所述深度图像中各区域对应的精度。
在本发明一实施例中，分别获得所述深度图像中各区域内的像素深度值的均值，包括:
对所述深度图像中的各区域进行滤波处理；以及
分别获得经过滤波处理之后的所述深度图像中各区域内的像素深度值的均值。
在本发明一实施例中，获得所述TOF摄像模组与所述测试标板之间的距离真值，包括：
通过所述测距单元获得所述TOF摄像模组与所述测试标板之间的距离真值。
在发明一实施例中，获得所述TOF摄像模组与所述测试标板之间的距离真值，包括：
通过所述TOF摄像模组与所述测试标板之间带有距离标识的轨道，获得所述TOF摄像模组与所述测试标板之间的距离真值，其中，所述TOF摄像模组可滑动地安装于所述轨道。
在本发明一实施例中，在藉由所述TOF摄像模组获取所述测试标板的深度图像之前，还包括：
基于位于所述TOF摄像模组两侧的所述测距单元分别测得的第一距离值和第二距离值，调整所述TOF摄像模组与所述测距单元所设定形成的基线与所述测试标板之间的相对位置关系，直至所述TOF摄像模组与所述测距单元所设定形成的基线与所述测试标板平行。
在本发明一实施例中，所述深度图像的至少两个区域，包括所述深度图像的左中右三个区域，或者，所述深度图像的上中下三个区域。
在本发明一实施例中，所述深度图像的至少两个区域，包括所述深度图像的中心区域以及所述深度图像的四个对角区域。
在本发明一实施例中，所述深度图像的至少两个区域，包括将所述深度图像九宫格划分所形成的九个区域。
在本发明一实施例中，所述TOF摄像模组精度测量方法，还包括：
在TOF摄像模组与位于所述TOF摄像模组两侧的测距单元所设定形成的基线与测试标板平行且与所述测试标板之间的距离为第二距离时，藉由所述TOF摄像模组获取所述测试标板的深度图像，其中，所述深度图像具有至少两个区域；
获得所述TOF摄像模组与所述测试标板之间的距离真值；
分别基于所述深度图像中各区域内的像素深度值与所述距离真值，获得所述深度图像中各区域对应的精度；以及
基于所述深度图像中各区域对应的精度，获得所述TOF摄像模组在第二距离时的深度测量精度。
依本发明的另一方面，本发明还提供了一TOF摄像模组精度测量系统，其包括：
深度图像获取单元，用于在TOF摄像模组与位于所述TOF摄像模组两侧的测距单元所设定形成的基线与一测试标板平行且与所述测试标板之间的距离为第一距离时，藉由所述TOF摄像模组获取所述测试标板的深度图像，其中，所述深度图像具有至少两个区域；
真值获取单元，用于获得所述TOF摄像模组与所述测试标板之间的距离真值；以及，
精度计算单元，用于分别基于所述深度图像中各区域内的像素深度值与所述距离真值，获得所述深度图像中各区域对应的精度，以及，用于基于所述深度图像中各区域对应的精度，获得所述TOF摄像模组的深度测量精度。
在本发明一实施例中，所述精度计算单元，进一步用于：
分别获得所述深度图像中各区域内的像素深度值的均值；以及
分别基于所述深度图像的各区域内的像素深度值的均值和所述距离真值，获得所述深度图像中各区域对应的精度。
在本发明一实施例中，述精度计算单元，进一步用于：
对所述深度图像中的各区域进行滤波处理；以及
分别获得经过滤波处理之后的所述深度图像中各区域内的像素深度值的均值。
在本发明一实施例中，所述深度图像的至少两个区域，包括所述深度图像的左中右三个区域或者所述深度图像的上中下三个区域；或者，所述深度图像的至少两个区域，包括所述深度图像的中心区域以及所述深度图像的四个对角区域；或者，所述深度图像的至少两个区域，包括将所述深度图像九宫格划分所形成的九个区域。
在本发明一实施例中，所述深度图像获取单元，还用于：在TOF摄像模组与位于所述TOF摄像模组两侧的测距单元所设定形成的基线与测试标板平行且与所述测试标板之间的距离为第二距离时，藉由所述TOF摄像模组获取所述测试标板的深度图像，其中，所述深度图像具有至少两个区域；所述真值获取单元，还用于：获得所述TOF摄像模组与所述测试标板之间的距离真值；以及，所述精度计算单元，还用于：分别基于所述深度图像中各区域内的像素深度值与所述距离真值，获得所述深度图像中各区域对应的精度；以及，还用于：基于所述深度图像中各区域对应的精度，获得所述TOF摄像模组在第二距离时的深度测量精度。
通过对随后的描述和附图的理解，本申请进一步的目的和优势将得以充分体现。
本申请的这些和其它目的、特点和优势，通过下述的详细说明，附图和权利要求得以充分体现。
附图说明
图1图示了根据本申请实施例的TOF摄像模组精度测量方法流程图。
图2图示了根据本申请实施例的用于检测TOF摄像模组的深度测量精度的数据采集系统的一种具体示例的示意图。
图3图示了根据本申请实施例的所述深度图像的一种划分方式的示意图。
图4图示了根据本申请实施例的所述深度图像的另一种划分方式的示意图。
图5图示了根据本申请实施例的所述深度图像的又一种划分方式的示意图。
图6图示了根据本申请实施例的所述深度图像的又一种划分方式的示意图。
图7图示了根据本申请实施例的TOF摄像模组精度测量系统的框图。
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。
示例性TOF摄像模组精度测量方法
图1图示了根据本申请实施例的TOF摄像模组精度测量方法流程图。如图1所示，根据本申请实施例的TOF摄像模组精度测量方法，包括：S110，在TOF摄像模组与位于所述TOF摄像模组两侧的测距单元所设定形成的基线与测试标板平行且与所述测试标板之间的距离为第一距离时，藉由所述TOF摄像模组获取所述测试标板的深度图像，其中，所述深度图像具有至少两个区域；S120，获得所述TOF摄像模组与所述测试标板之间的距离真值；S130，分别基于所述深度图像中各区域内的像素深度值与所述距离真值，获得所述深度图像中各区域对应的精度；以及，S140,基于所述深度图像中各区域对应的精度，获得所述TOF摄像模组的深度测量精度。
在步骤S110中，在TOF摄像模组与位于所述TOF摄像模组两侧的测距单元所设定形成的基线与测试标板平行且与所述测试标板之间的距离为第一距离时，藉由所述TOF摄像模组获取所述测试标板的深度图像，其中，所述深度图像具有至少两个区域。这里，在本申请实施例中，所述TOF摄像模组可以是产业中应用于任何产品的TOF摄像模组，包括但不限于智能手机、测距仪等。本领域技术人员应知晓，所述TOF摄像模组基于时间飞行法则获取被测目标的深度信息，即，基于发射激光与反射回来的激光之间的飞行时间或相位变化获取被测目标的深度信息。
在本申请实施例中，为了对所述TOF摄像模组的深度测量精度进行检测，首先需提供一个用于检测TOF摄像模组的深度测量精度的数据采集系统。其中，设计所述数据采集系统的核心在于：确保待检测的所述TOF摄像模组与被测标板之间保持平行，这样，一方面，可通过所述TOF摄像模组获取所述被测标板的深度信息，另一方面，便于获取所述TOF摄像模组和所述被测标板之间的真实距离值。应理解，在本申请实施例中，基于所述TOF摄像模组获取的所述被测标板的深度信息表征着所述TOF摄像模组与所述被测标板之间的距离测量值。为了便于说明和理解，在本申请实施例中，将所述TOF摄像模组和所述被测标板之间的真实距离值设为距离真值，其表示所述TOF摄像模组与所述被测标板之间的物理距离，相较于距离测量值，所述距离真值具有更高的精度。
图2图示了根据本申请实施例的用于检测TOF摄像模组的深度测量精度的数据采集系统的一种具体示例的示意图。如图2所示，在该具体示例中，所述TOF摄像模组20与设置在所述TOF摄像模组20两侧的测距单元21处于同一基线，这样，巧妙地将如何确保待检测的所述TOF摄像模组20与所述被测标板22之间保持平行的技术问题转化为确保该基线与所述被测标板22之间保持平行的问题。应可以理解，位于所述TOF摄像模组20两侧的所述测距单元21分别为该基线上的两个点，因此，该基线的位置可基于位于所述TOF摄像模组20两侧的所述测距单元21的距离测量值进行调节。
更具体地，该调节过程为：首先，基于位于所述TOF摄像模组20两侧的所述测距单元21分别测得的第一距离值和第二距离值。进而，基于所述第一距离值和所述第二距离值，调整所述TOF摄像模组20与所述测距单元21所设定形成的基线与所述测试标板22之间的相对位置关系，直至所述TOF摄像模组20与所述测距单元21所设定形成的基线与所述测试标板22平行。应可以理解，当所述基线与所述测试标板22平行时，位于所述TOF摄像模组20两侧的所述测距单元21所测得的所述第一距离值和所述第二距离值相等或者两者差值小于预设阈值。
换言之，在本申请实施例中，在步骤S110之前，还包括：
基于位于所述TOF摄像模组两侧的所述测距单元分别测得的第一距离值和第二距离值；以及
基于所述第一距离值和所述第二距离值，调整所述TOF摄像模组与所述测距单元所设定形成的基线与所述测试标板之间的相对位置关系，直至所述TOF摄像模组与所述测距单元所设定形成的基线与所述测试标板平行。
在所述TOF摄像模组20与所述被测标板22平行之后，进一步地通过所述TOF摄像模组20采集所述被测标板22的深度图像。这里，所述深度图像包括一系列像素点，每一像素点具有一深度值，其中，该深度值表征所述TOF摄像模组的该像素点与所述被测标板之间的测量距离。
在步骤S120中，获得所述TOF摄像模组与所述测试标板之间的距离真值。如上所述，通过设置于所述TOF摄像模组20两侧的所述测距单元21可获得其与所述测试标板22之间的距离值。相应地，在本申请实施例中，可将由所述测距单元21获得的所述距离值作为所述TOF摄像模组20与所述测试标板22之间的距离真值。
值得一提的是，当将由所述测距单元21获得的所述距离值设为所述TOF摄像模组20与所述测试标板22之间的距离真值时，优选地，所述测距单元21为具有较高测量精度的测距单元，例如：激光测距单元、激光雷达测距单元等。当然，所述测距单元21具体的选型并不为本申请所局限。
可选地，在本申请实施例中，可将所述TOF摄像模组20可滑动地安装于所述带有距离标识的轨道23上，这样，一方面通过将所述TOF摄像模组20在所述轨道23上滑动改变其与所述被测标板22之间的距离真值，另一方面，通过所述轨道23上的距离标识可直接读取所述TOF摄像模组20与所述被测标板22之间的距离真值。
在具体实施例中，上述两种获取距离真值的方法可同时应用于所述数据采集系统中。一方面，通过两种不同的距离真值方法可获得两个不同的距离真值，从而可相对选择精度更高的距离值作为距离真值；另一方面，通过两种不同的距离真值方法获得的两个不同的距离真值之间可相互验证，以确保距离真值数据的有效性。
在步骤S130中，分别基于所述深度图像中各区域内的像素深度值与所述距离真值，获得所述深度图像中各区域对应的精度。
如前所述，TOF摄像模组在深度测量时存在误差，主要包括系统误差和随机误差。系统误差来自于TOF摄像模组的自身成像系统，包括物体边缘叠加误差，曝光误差、镜头弯曲误差、温漂误差、距离误差等。系统误差的特点是出现概率高，表象形式比较固定，可以用比较单一的补偿算法进行消除。特别地，在系统误差中，具有不同的视场的TOF摄像模组所采集的深度数据也有不同，同样会造成误差。同时，测量距离的变化也是TOF摄像模组产生误差的重要原因。随机误差来自测量环境和被测目标，如环境光干扰、测量角度误差、测量真值误差、材质误差、颜色误差等。动态误差的特点是出现概率和位置不固定、在不同环境下，误差的强弱不同，而且动态误差的随机性又因测量者的差异而不同。在本申请实施例中，测量环境和被测目标相对固定。相应地，本申请实施例的所述精度测量方法主要目的在于测量系统误差对于TOF摄像模组的测量精度的影响。
根据上述误差产生的特征，特别地，在本申请实施例中，采用感兴趣区域(RegionofInterest，感兴趣区域)对所述TOF摄像模组20所采集的深度图像进行划分，以从点、线、面全方位地对所述TOF摄像模组20的测量精度进行分析。
具体来说，在本申请实施例中，由所述TOF摄像模组20所采集的深度图像至少具有两个感兴趣区域(以下简称为区域)，即，由所述TOF摄像模组20所采集的深度图像至少被划分两个区域。以下，以所述深度图像被划分为左、中、右三个区域为示例，如图3所示，说明本申请实施例的所述TOF摄像模组20精度测量方法。为了便于说明和理解，将左、中、右三个区域分别设定为第一区域、第二区域和第三区域。
相应地，在本申请实施例中，分别基于所述深度图像中各区域内的像素深度值与所述距离真值，获得所述深度图像中各区域对应的精度，具体包括：基于所述深度图像的所述第一区域内的像素深度值与所述真值，获得所述第一精度；基于所述深度图像的所述第二区域内的像素深度值与所述真值，获得第二精度；以及，基于所述深度图像的所述第三区域内的像素深度值与所述真值，获得第三精度。
具体来说，在本申请实施例中，获得所述第一精度的过程，包括：对所述深度图像的所述第一区域进行滤波处理；
获得经过滤波处理之后的所述深度图像的所述第一区域内的各像素的深度值的第一均值；以及
所述深度图像的所述第一区域内的各像素的深度值的第一均值和所述真值，获得所述第一精度。
具体来说，在本申请实施例中，获得所述第二精度的过程，包括：对所述深度图像的所述第二区域进行滤波处理；
获得经过滤波处理之后的所述深度图像的所述第二区域内的各像素的深度值的第二均值；以及
所述深度图像的所述第二区域内的各像素的深度值的第二均值和所述真值，获得所述第二精度。
具体来说，在本申请实施例中，获得所述第三精度的过程，包括：
对所述深度图像的所述第三区域进行滤波处理；
获得经过滤波处理之后的所述深度图像的所述第三区域内的各像素的深度值的第三均值；以及
所述深度图像的所述第三区域内的各像素的深度值的第三均值和所述真值，获得所述第三精度。
值得指出的是，通过对所述深度图像的各区域进行滤波处理，可将所述深度图像中的坏点像素去除以保留有效像素值，其中，所述坏点像素包括：深度图像中的噪点、坏点、缺失点等。这样，可进一步优化所述TOF摄像模组20的精度测量效果。
在步骤S140中，基于所述深度图像中各区域对应的精度，获得所述TOF摄像模组20的深度测量精度。相应地，该具体示例中，基于所述深度图像中各区域对应的精度，获得所述TOF摄像模组20的深度测量精度，包括：基于所述第一精度、所述第二精度和所述第三精度，获得所述TOF摄像模组20的深度测量精度。
在具体实施中，可分别赋予所述第一精度、所述第二精度和所述第三精度不同的权重值(包括第一权重、第二权重和第三权重)，并基于所述第一精度与所述第一权重之间的乘积，所述第二精度和所述第二权重之间的乘积，以及，所述第三权重与所述第三精度之间的乘积，获得所述TOF摄像模组20的深度测量精度。值得一提的是，在具体实施中，所述权重值可基于机器学习的方式进行自适应调整，以使得所述TOF摄像模组20的深度测量精度可基于实际评测的情况做出调整，满足不同的应用场景需求。
以上，虽然以所述深度图像被划分为三个区域为示例，阐述了根据本申请实施例的所述TOF摄像模组20精度测量方法，本领域技术人员应可以理解，基于不同类型的TOF摄像模组或者当同类型的TOF摄像模组被应用于不同的应用场景时，所述深度图像的划分方式可作调整。
可选地，将所述深度图像划分为更多的区域。例如，将所述深度图像划分为五个区域，包括：所述深度图像的中心区域(第一区域)以及所述深度图像的四个对角区域(第二区域、第三区域、第四区域和第五区域)，如图4所示。或者，对所述深度图像进行九宫格划分以形成九个区域(第一区域、第二区域、第三区域、第四区域、第五区域、第六区域、第七区域、第八区域和第九区域)，如图5所示。对此并不为本申请所局限。
可选地，按照不同的划分方式对所述深度图像进行划分。例如，将所述深度图像划分为上中下三个不同的区域(第一区域、第二区域和第三区域)，如图6所示。
值得一提的是，在具体实施中，每一区域的形状特征并不为本申请所局限，其可被实施为规则的形状，例如矩形框(包括长方形、正方形)，或者，也可以实施为圆形、菱形、梯形或者任一不规则的形状。
在本申请实施例中，将所述深度图像划分为至少2个感兴趣区域的目的在于：将每一区域内的数据从整体数据中分离出来，进而通过逐一分析每一区域内的特征，最终综合各区域的精度评价特征对所述TOF摄像模组20的精度测量进行整体性评估。
通过上述方法，可获得当所述TOF摄像模组20与所述测试标板之间的距离为第一距离时，所述TOF摄像模组20的深度测量精度。进一步地，需调节所述TOF摄像模组20与所述测试标板之间的距离，以检测测量距离对于所述TOF摄像模组20的深度测量精度的影响。
具体来说，首先，在保持所述TOF摄像模组20与位于所述TOF摄像模组20两侧的测距单元所设定形成的基线与所述测试标板平行时，改变该基线与所述测试标板之间的距离，例如，移动至第二距离。这样，便可重复上述步骤，获得所述TOF摄像模组20在第二距离时的深度测量精度，即：首先，藉由所述TOF摄像模组20获取所述测试标板的深度图像；进而，获得所述TOF摄像模组20与所述测试标板之间的距离真值；接着，分别基于所述深度图像中各区域内的像素深度值与所述距离真值，获得所述深度图像中各区域对应的精度；以及，最终，基于所述深度图像中各区域对应的精度，获得所述TOF摄像模组20在第二距离时的深度测量精度。
在具体实施例中，可按照预设固定步长移动所述TOF摄像模组20，例如，以每次0.2m的方式远离所述被测标板。或者，按照变化的步长移动所述TOF摄像模组20，例如，第一次0.1m，第二次0.3米。对此，并不为本申请所局限。
综上，基于本申请的TOF摄像模组精度测量方法阐明，其通过将TOF摄像模组所采集的深度图像划分为不同的区域，并分别计算出对应每个所述区域的精度，最终，基于不同区域所对应的所述精度，获取所述TOF摄像模组20的深度测量精度。也就是说，本申请所提供的所述TOF摄像模组20精度测量方法，运用感兴趣区域进行配置对所述TOF摄像模组20的深度测量精度进行“点、线，面”全方面地进行研究与分析，通过这样的方式，提高了所述TOF摄像模组20精度测量的灵活性，使得其能够兼容具有不同视场的TOF摄像模组。
示例性TOF摄像模组精度测量系统
根据本申请的另一方面，本申请还提供一种TOF摄像模组精度测量系统，其中，所述精度测量系统为数据处理系统，用于对获取的深度图像进行处理，以获得所述TOF摄像模组的深度测量精度。
图7图示了根据本申请较佳实施例的TOF摄像模组精度测量系统的框图。如图7所示，根据本申请该较佳实施例的TOF摄像模组精度测量系统700，包括：深度图像获取单元710，用于在TOF摄像模组与位于所述TOF摄像模组两侧的测距单元所设定形成的基线与一测试标板平行且与所述测试标板之间的距离为第一距离时，藉由所述TOF摄像模组获取所述测试标板的深度图像，其中，所述深度图像具有至少两个区域；真值获取单元720，用于获得所述TOF摄像模组与所述测试标板之间的距离真值；以及，精度计算单元730，用于分别基于所述深度图像中各区域内的像素深度值与所述距离真值，获得所述深度图像中各区域对应的精度，以及，用于基于所述深度图像中各区域对应的精度，获得所述TOF摄像模组的深度测量精度。
在一个示例中，在上述TOF摄像模组精度测量系统700中，所述精度计算单元730，进一步用于：
分别获得所述深度图像中各区域内的像素深度值的均值；以及
分别基于所述深度图像的各区域内的像素深度值的均值和所述距离真值，获得所述深度图像中各区域对应的精度。
在一个示例中，在上述TOF摄像模组精度测量系统700中，所述精度计算单元730，进一步用于：
对所述深度图像中的各区域进行滤波处理；以及
分别获得经过滤波处理之后的所述深度图像中各区域内的像素深度值的均值。
在一个示例中，在上述TOF摄像模组精度测量系统700中，所述深度图像的至少两个区域，包括所述深度图像的左中右三个区域或者所述深度图像的上中下三个区域；或者，所述深度图像的至少两个区域，包括所述深度图像的中心区域以及所述深度图像的四个对角区域；或者，所述深度图像的至少两个区域，包括将所述深度图像九宫格划分所形成的九个区域。
在一个示例中，在上述TOF摄像模组精度测量系统700中，所述深度图像获取单元710，还用于：在TOF摄像模组与位于所述TOF摄像模组两侧的测距单元所设定形成的基线与测试标板平行且与所述测试标板之间的距离为第二距离时，藉由所述TOF摄像模组获取所述测试标板的深度图像，其中，所述深度图像具有至少两个区域；所述真值获取单元720，还用于：获得所述TOF摄像模组与所述测试标板之间的距离真值；以及，所述精度计算单元730，还用于：分别基于所述深度图像中各区域内的像素深度值与所述距离真值，获得所述深度图像中各区域对应的精度；以及，还用于：基于所述深度图像中各区域对应的精度，获得所述TOF摄像模组在第二距离时的深度测量精度。
这里，本领域技术人员可以理解，上述TOF摄像模组精度测量系统中的各个单元和模块的具体功能和操作已经在上面参考图1到图6描述的TOF摄像模组精度测量方法中详细介绍，并因此，将省略其重复描述。
如上所述，根据本申请实施例的摄像模组精度测量系统可以实现在各种终端设备中，例如TOF摄像模组的检测系统的服务器上。在一个示例中，根据本申请实施例的摄像模组精度测量系统可以作为一个软件模块和/或硬件模块而集成到所述终端设备中。例如，该摄像模组精度测量系统可以是该终端设备的操作系统中的一个软件模块，或者可以是针对于该终端设备所开发的一个应用程序；当然，该摄像模组精度测量系统同样可以是该终端设备的众多硬件模块之一。
替换地，在另一示例中，该摄像模组精度测量系统与该终端设备也可以是分立的终端设备，并且该摄像模组精度测量系统可以通过有线和/或无线网络连接到该终端设备，并且按照约定的数据格式来传输交互信息。
以上结合具体实施例描述了本申请的基本原理，但是，需要指出的是，在本申请中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本申请的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本申请为必须采用上述具体的细节来实现。
本申请中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。
还需要指出的是，在本申请的装置、设备和方法中，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本申请的等效方案。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本申请。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本申请的范围。因此，本申请不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。
本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本申请的实施例只作为举例而并不限制本申请。本申请的目的已经完整并有效地实现。本申请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，本申请的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (15)
1.一种TOF摄像模组精度测量方法，其特征在于，包括：
在TOF摄像模组与位于所述TOF摄像模组两侧的测距单元所设定形成的基线与测试标板平行且与所述测试标板之间的距离为第一距离时，藉由所述TOF摄像模组获取所述测试标板的深度图像，其中，所述深度图像具有至少两个区域；
获得所述TOF摄像模组与所述测试标板之间的距离真值；
分别基于所述深度图像中各区域内的像素深度值与所述距离真值，获得所述深度图像中各区域对应的精度；以及
基于所述深度图像中各区域对应的精度，获得所述TOF摄像模组的深度测量精度。
2.如权利要求1所述的TOF摄像模组精度测量方法，其中，分别基于所述深度图像中各区域内的像素深度值与所述距离真值，获得所述深度图像中各区域对应的精度，包括：
分别获得所述深度图像中各区域内的像素深度值的均值；以及
分别基于所述深度图像的各区域内的像素深度值的均值和所述距离真值，获得所述深度图像中各区域对应的精度。
3.如权利要求2所述的TOF摄像模组精度测量方法，其中，分别获得所述深度图像中各区域内的像素深度值的均值，包括:
对所述深度图像中的各区域进行滤波处理；以及
分别获得经过滤波处理之后的所述深度图像中各区域内的像素深度值的均值。
4.如权利要求1所述的TOF摄像模组精度测量方法，其中，获得所述TOF摄像模组与所述测试标板之间的距离真值，包括：
通过所述测距单元获得所述TOF摄像模组与所述测试标板之间的距离真值。
5.如权利要求1所述的TOF摄像模组精度测量方法，其中，获得所述TOF摄像模组与所述测试标板之间的距离真值，包括：
通过所述TOF摄像模组与所述测试标板之间带有距离标识的轨道，获得所述TOF摄像模组与所述测试标板之间的距离真值，其中，所述TOF摄像模组可滑动地安装于所述轨道。
6.如权利要求1所述的TOF摄像模组精度测量方法，其中，在藉由所述TOF摄像模组获取所述测试标板的深度图像之前，还包括：
基于位于所述TOF摄像模组两侧的所述测距单元分别测得的第一距离值和第二距离值，调整所述TOF摄像模组与所述测距单元所设定形成的基线与所述测试标板之间的相对位置关系，直至所述TOF摄像模组与所述测距单元所设定形成的基线与所述测试标板平行。
7.如权利要求1-6任一所述的TOF摄像模组精度测量方法，其中，所述深度图像的至少两个区域，包括所述深度图像的左中右三个区域，或者，所述深度图像的上中下三个区域。
8.如权利要求1-6任一所述的TOF摄像模组精度测量方法，其中，所述深度图像的至少两个区域，包括所述深度图像的中心区域以及所述深度图像的四个对角区域。
9.如权利要求1-6任一所述的TOF摄像模组精度测量方法，其中，所述深度图像的至少两个区域，包括将所述深度图像九宫格划分所形成的九个区域。
10.如权利要求1所述的TOF摄像模组精度测量方法，还包括：
在TOF摄像模组与位于所述TOF摄像模组两侧的测距单元所设定形成的基线与测试标板平行且与所述测试标板之间的距离为第二距离时，藉由所述TOF摄像模组获取所述测试标板的深度图像，其中，所述深度图像具有至少两个区域；
获得所述TOF摄像模组与所述测试标板之间的距离真值；
分别基于所述深度图像中各区域内的像素深度值与所述距离真值，获得所述深度图像中各区域对应的精度；以及
基于所述深度图像中各区域对应的精度，获得所述TOF摄像模组在第二距离时的深度测量精度。
11.一种TOF摄像模组精度测量系统，其特征在于，包括：
深度图像获取单元，用于在TOF摄像模组与位于所述TOF摄像模组两侧的测距单元所设定形成的基线与一测试标板平行且与所述测试标板之间的距离为第一距离时，藉由所述TOF摄像模组获取所述测试标板的深度图像，其中，所述深度图像具有至少两个区域；
真值获取单元，用于获得所述TOF摄像模组与所述测试标板之间的距离真值；以及，
精度计算单元，用于分别基于所述深度图像中各区域内的像素深度值与所述距离真值，获得所述深度图像中各区域对应的精度，以及，用于基于所述深度图像中各区域对应的精度，获得所述TOF摄像模组的深度测量精度。
12.如权利要求11所述的TOF摄像模组精度测量系统，其中，所述精度计算单元，进一步用于：
分别获得所述深度图像中各区域内的像素深度值的均值；以及
分别基于所述深度图像的各区域内的像素深度值的均值和所述距离真值，获得所述深度图像中各区域对应的精度。
13.如权利要求12所述的TOF摄像模组精度测量系统，其中，所述精度计算单元，进一步用于：
对所述深度图像中的各区域进行滤波处理；以及
分别获得经过滤波处理之后的所述深度图像中各区域内的像素深度值的均值。
14.如权利要求11-13任一所述的TOF摄像模组精度测量系统，其中，所述深度图像的至少两个区域，包括所述深度图像的左中右三个区域或者所述深度图像的上中下三个区域；或者，所述深度图像的至少两个区域，包括所述深度图像的中心区域以及所述深度图像的四个对角区域；或者，所述深度图像的至少两个区域，包括将所述深度图像九宫格划分所形成的九个区域。
15.如权利要求11所述的TOF摄像模组精度测量系统，其中，
所述深度图像获取单元，还用于：在TOF摄像模组与位于所述TOF摄像模组两侧的测距单元所设定形成的基线与测试标板平行且与所述测试标板之间的距离为第二距离时，藉由所述TOF摄像模组获取所述测试标板的深度图像，其中，所述深度图像具有至少两个区域；
所述真值获取单元，还用于：获得所述TOF摄像模组与所述测试标板之间的距离真值；以及
所述精度计算单元，还用于：分别基于所述深度图像中各区域内的像素深度值与所述距离真值，获得所述深度图像中各区域对应的精度；以及，还用于：基于所述深度图像中各区域对应的精度，获得所述TOF摄像模组在第二距离时的深度测量精度。
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