CN113552557B - 飞行时间相机的测距校准方法、装置及设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种飞行时间相机的测距校准方法、装置及设备，其中，方法包括：获取飞行时间相机测量的待校准的第一距离，获取所述飞行时间相机当前的第一温度；根据预先拟合的校准关系式和第一温度，对第一距离进行校准，得到校准后的距离。本申请实施例在不增加任何额外器件的基础上，实现了飞行时间相机所测距离的校准，解决了飞行时间相机的测距精度随温度的改变而下降的问题，提升了飞行时间相机所测距离的准确性。
Description
技术领域
本申请涉及光学测距技术领域，尤其涉及一种飞行时间相机的测距校准方法、装置及设备。
背景技术
飞行时间相机(Time Of Flight相机，简称：TOF相机)作为一类能够进行3D感知的相机，其通过向被测物体连续的发射光脉冲，然后接收从被测物体反射回去的光脉冲，并探测光脉冲的飞行(往返)时间来确定与被测物体之间的距离。通常的，飞行时间相机在工作过程中，随着自身功率的增大以及外部环境的改变等，飞行时间相机自身的温度也随之发生改变。然而，该温度的改变，使得飞行时间相机所测量的距离也随之发生偏移，即使对于同一物体、在相同的距离下，飞行时间相机也将测得不同的距离，即测距精度有所下降。
发明内容
本申请实施例的目的是提供一种飞行时间相机的测距校准方法、装置及设备，以解决飞行时间相机的测距精度随温度的变化而下降的问题。
为解决上述技术问题，本申请实施例是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供了一种飞行时间相机的测距校准方法，包括：
获取飞行时间相机测量的待校准的第一距离；
获取所述飞行时间相机当前的第一温度；
根据预先拟合的校准关系式和所述第一温度，对所述第一距离进行校准，得到校准后的距离。
第二方面，本申请实施例提供了一种飞行时间相机的测距校准装置，包括：
第一获取模块，用于获取飞行时间相机测量的待校准的第一距离；
第二获取模块，用于获取所述飞行时间相机当前的第一温度；
校准模块，用于根据预先拟合的校准关系式和所述第一温度，对所述第一距离进行校准，得到校准后的距离。
第三方面，本申请实施例提供了一种电子设备，包括：处理器、通信接口、存储器和通信总线；其中，处理器，通信接口，存储器通过总线完成相互间的通信；存储器，用于存放计算机程序；处理器，用于执行存储器上所存放的程序，实现上述飞行时间相机的测距校准方法的步骤。
第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述飞行时间相机的测距校准方法的步骤。
在本申请实施例中，预先基于飞行时间所测距离随温度的变化情况，拟合用于对飞行时间相机所测距离的校准关系式，并在获取到飞行时间相机测量的待校准的第一距离时，获取飞行时间相机当前的第一温度，根据预先拟合的校准关系式和第一温度对待校准的第一距离进行校准，得到校准后的距离。由此，基于预先拟合的校准关系式，在不增加任何额外器件的基础上，实现了飞行时间相机所测距离的校准，解决了飞行时间相机的测距精度随温度的改变而下降的问题，提升了飞行时间相机所测距离的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本说明书实施例提供的一种飞行时间相机的测距校准方法的第一种流程示意图；
图2为本说明书实施例提供的一种飞行时间相机的测距校准方法的第二种流程示意图；
图3为本说明书实施例提供的一种飞行时间相机的测距校准方法的第三种流程示意图；
图4为本说明书实施例提供的一种飞行时间相机的测距校准方法的第四种流程示意图；
图5为本说明书实施例提供的发光器件和感光器件的温度随时间变化的第一种示意图；
图6为本说明书实施例提供的一种飞行时间相机的测距校准方法的第五种流程示意图；
图7为本说明书实施例提供的发光器件和感光器件的温度随时间变化的第二种示意图；
图8为本说明书实施例提供的一种飞行时间相机的测距校准方法的第六种流程示意图；
图9为本说明书实施例提供的一种飞行时间相机的测距校准装置的模块组成示意图；
图10为本说明书实施例提供的一种电子设备的组成示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
图1为本说明书一个或多个实施例提供一种飞行时间相机的测距校准方法的流程示意图，参见图1，该方法具体可以包括如下步骤：
步骤102，获取飞行时间相机测量的待校准的第一距离；
本说明书实施例中的飞行时间相机包括用于测量距离的测距器件，本说明书实施例提供的飞行时间相机的测距校准方法的执行主体，可以为飞行时间相机的测距校准装置。具体的，当测距器件测量得到待校准的第一距离时，将该第一距离发送给测距校准装置，相应的，步骤S102包括：接收飞行时间相机的测距器件发送的待校准的第一距离。或者，与测距器件测量距离的可调频率相对应，测距校准装置每隔预设时间间隔向测距器件发送距离获取请求，并接收测距器件发送的待校准的第一距离。
步骤104，获取飞行时间相机当前的第一温度；
当前已有的飞行时间相机包括温度传感器，本说明书实施例中的飞行时间相机也不例外，即步骤104包括：获取飞行时间相机包括的温度传感器所测量的第一温度。由此，在对待校准的第一距离进行校准的过程中，无需使用任何额外器件，极大的降低了校准成本。
步骤106，根据预先拟合的校准关系式和获取的第一温度，对第一距离进行校准，得到校准后的距离。
具体的，将第一温度和第一距离输入至预先拟合的校准关系中进行校准，得到校准后的距离。
本说明书实施例中，预先基于飞行时间所测距离随温度的变化情况，拟合用于对飞行时间相机所测距离的校准关系式，并在获取到飞行时间相机测量的待校准的第一距离时，获取飞行时间相机当前的第一温度，根据预先拟合的校准关系式和第一温度对待校准的第一距离进行校准，得到校准后的距离。由此，基于预先拟合的校准关系式，在不增加任何额外器件的基础上，实现了飞行时间相机所测距离的校准，解决了飞行时间相机的测距精度随温度的改变而下降的问题，提升了飞行时间相机所测距离的准确性。
为了对飞行时间相机所测距离进行校准，本说明书一个或多个实施例中，预先采集飞行时间相机所测的距离及对应的测距器件的温度，并根据获取的数据拟合校准关系式。具体的，如图2所示，步骤102之前还包括：
步骤1002，获取待拟合的数据对集合；其中，数据对包括第二距离和第二温度；第二距离为飞行时间相机与被测物体的位置固定之后，自飞行时间相机上电到测距器件升温至预设温度的过程中，测距器件所测量的与被测物体之间的距离；第二温度为测得第二距离时，测距器件的温度；
考虑到飞行时间相机自上电起，其测距器件会有一个自然升温的过程，且该过程中温度变化明显，当温度到达一定值之后，温度变化的明显程度则相对较弱，即处于较稳定的状态；需要指出的是，在温度处于较稳定的状态时，依然会随着外界环境以及周围器件的影响而有所变化。因此，本说明书实施例中，利用该自然升温的过程采集数据对，以更好的体现出飞行时间相机所测距离随温度的变化情况。
进一步的，本说明书一个或多个实施例中，测距器件包括：发光器件和感光器件；其中，发光器件和感光器件可以设置于同一个电路板上，还可以为设置于不同的电路板上；为便于区分，将该同一个电路板称为第一电路板，将该不同的电路板分别称为第二电路板和第三电路板。当发光器件和感光器件均设置于第一电路板上时，第一电路板上还设置有第一温度传感器；当发光器件设置于第二电路板上、感光器件设置与第三电路板上时，第二电路板上还设置有第二温度传感器，第三电路板上还设置有第三温度传感器。
具体的，如图3所示，当发光器件和感光器件均设置于第一电路板上时，步骤1002可以包括以下步骤：
步骤1002-2，按照预设频率获取测距器件测量的第二距离；
其中，预设频率可以在实际应用中根据需要执行设定；获取第二距离的方式与前述获取第一距离的方式相似，可参见前述相关描述，这里不再赘述。
步骤1002-4，当获取到第二距离时，获取第一温度传感器测量的第二温度；
当发光器件和感光器件均设置于第一电路板上时，发光器件的温度和感光器件的温度相同，均为第一温度传感器测量的第二温度；
步骤1002-6，确定第二温度是否到达第一预设温度，是则执行步骤1002-8，否则将获取到的第二距离和第二温度关联记录，将记录的信息确定为数据对，返回步骤1002-4；
其中，第一预设温度即为飞行时间相机上电后，温度上升并处于较稳定状态时的温度；第一预设温度的值可以在实际应用中，根据飞行时间相机上电后测距器件自然升温的实际情况而设定。
步骤1002-8，将当前已记录的各数据对确定为数据对集合；
作为示例，将第二距离记为d，其单位为厘米；将第二温度记为t1，其单位为度；数据对记为(t1，d)；数据对集合包括数据对(5，7)、(10，5)、(15、3.6)、(20，2.5)、(25、2)(30，1.5)、(35，1.2)、(40，1)等；校准关系式可以表示为D＝f(t1，d)，其中D为校准后的距离。
由此，当发光器件和感光器件均设置于第一电路板上时，自飞行时间相机上电至测距器件的温度到达第一预设温度的过程中，采集各数据对得到数据对集合，以在后续基于该数据对集合拟合校对关系式。
进一步的，当发光器件设置于第二电路板上、感光器件设置于第三电路板上时，如图4所示，步骤1002可以包括以下步骤：
步骤1002-10，将第二温度传感器测量的发光器件的温度、第三温度传感器测量的感光器件的温度，确定为第二温度；
步骤1002-12，将按照预设频率获取的测距器件所测量的第二距离与第二温度关联记录，将记录的信息确定为数据对；以及，当满足预设条件时，将记录的各数据对确定为数据对集合；
当发光器件设置于第二电路板上、感光器件设置于第三电路板上时，发光器件的温度与感光器件的温度不同，将发光器件的温度记为t2，感光器件的温度记为t3，t2和t3随时间的变化情况如图5所示，其中横轴为采集数据的时间点，纵轴为采集的温度。可见，t2与t3的变化趋势很接近，并且t2和t3之间的关系可以用线性函数表示，即：t3＝at2+b，其中，a和b是不为零的参数。将第二距离记为d，此时校准关系式可以表示为D＝f(t2，t3，d)＝f(t2，at2+b，d)，可见，t3被隐去了；为了确定t2和t3同时对飞行时间相机测距精度的影响，考虑到发光器件的功率可控，本说明书一个或多个实施例中，如图6所示，步骤1002-12可以包括以下步骤：
步骤1002-12-2，将发光器件的功率设置为第一预设功率后，按照预设频率获取测距器件测量的第二距离；
其中，第一预设功率的值较小，将飞行时间相机正常工作时，发光器件的功率记为W，第一预设功率例如为0.1W或0.2W等。将发光器件的功率设置为第一预设功率、且飞行时间相机上电后，发光器件在自然升温过程中，温度的变化相较于功率为W时将变慢，而此时感光器件的温度按照正常速率变化，因此，结合后续对发光器件的功率的调节，使得t2和t3在数据对的整体采集过程中的变化趋势有所不同，从而使得t2和t3之间的关系不能再用线性函数表示，即在后续校准关系式的拟合过程中，能够同时体现t2和t3对测距器件所测距离的影响。
步骤1002-12-4，当获取到第二距离时，获取第二温度；
具体的，当获取到第二距离时，读取第二温度传感器测量的发光器件的温度，以及读取第三温度传感器测量的感光器件的温度，得到第二温度。
步骤1002-12-6，确定第二温度中的感光器件的温度是否到达第二预设温度；否则将第二距离和第二温度关联记录，将记录的信息确定为数据对，返回步骤1002-12-4；是则执行步骤1002-12-8；
其中，第二预设温度即为飞行时间相机上电后，感光器件的温度上升并处于较稳定状态时的温度；第二预设温度的值可以在实际应用中，根据飞行时间相机上电后感光器件的自然升温的实际情况而设定。数据对可以表示为(t2，t3，d)。
步骤1002-12-8，将发光器件的功率设置为第二预设功率；
其中，第二预设功率的值大于第一预设功率的值，将飞行时间相机正常工作时，发光器件的功率记为W，第二预设功率例如为0.9W或W等。当感光器件的温度到达第二预设温度后，感光器件的温度将处于相对稳定的状态，会随着外界温度以及发光器件等的温度变化而发生较小的改变；此时，将发光器件的功率设置为第二预设功率，发光器件的温度变化将恢复正常，结合前述对发光器件的功率的调节，使得t2和t3在数据对的整体采集过程中的变化趋势有所不同，从而使得t2和t3之间的关系不能再用线性函数表示，即在后续校准关系式的拟合过程中，能够同时体现t2和t3对测距器件所测距离的影响。
步骤1002-12-10，当获取到第二距离时，获取第二温度；
步骤1002-12-12，确定第二温度中的发光器件的温度是否到达第三预设温度；否则将获取的第二距离和第二温度关联记录，将记录的信息确定为数据对，返回步骤1002-12-10，是则确定满足预设条件，执行步骤1002-12-14；
其中，第三预设温度即为飞行时间相机上电后，发光器件的温度上升并处于较稳定状态时的温度；第三预设温度的值可以在实际应用中，根据飞行时间相机上电后发光器件的自然升温的实际情况而设定。
步骤1002-12-14，将当前已记录的各数据对确定为数据对集合。
由此，当发光器件和感光器件设置于不同的电路板上时，通过控制发光器件的功率，使得在数据对的整体采集过程中，发光器件的温度变化趋势与感光器件的温度变化趋势不同，其示意图如图7所示，其中横轴为采集数据的时间点，纵轴为采集的温度；在此情况下采集数据对，能够确保在后续基于该数据对进行校对关系式的拟合时，同时体现出发光器件和感光器件的温度对所测距离的影响，提升校对关系式的准确性。
进一步的，当步骤1002包括步骤1002-2至步骤1002-8时，与之对应的，前述步骤104包括：获取第一温度传感器当前所测量的第一温度。
当步骤1002包括步骤1002-10和步骤1002-12时，与之对应的，前述步骤104包括：获取第二传感器当前测量的发光器件的温度、第三温度传感器当前测量的感光器件的温度；将获取的发光器件的温度和感光器件的温度，确定为飞行时间相机当前的第一温度。
步骤1004，根据预设的拟合方式对数据对集合进行拟合处理，得到校准关系式。
具体的，如图8所示，步骤1004可以包括以下步骤：
步骤1004-2，将数据对集合划分为拟合子集和测试子集；
具体的，按照预设比例从数据对集合中随机选择多个数据对，将选择的数据对确定为拟合子集，并将剩余的各数据对确定为测试子集。其中，预设比例可以在实际应用中根据需要自行设定。
以发光器件和感光器件设置于同一电路板为例进行说明，数据对集合包括(5，7)、(10，5)、(15、3.6)、(20，2.5)、(25、2)、(30，1.5)、(35，1.2)、(40，1)；预设比例为3：1，得到的拟合子集包括数据对(5，7)、(10，5)、(20，2.5)、(30，1.5)、(35，1.2)、(40，1)；测试子集包括(15、3.6)和(25、2)。
步骤1004-4，分别根据预设的多个拟合方式对拟合子集中的数据对进行拟合处理，得到相应的多个待测试的校准关系式；
为了得到准确性较高的校准关系式，本说明书一个或多个实施例中，预先设定多个拟合方式，分别根据各拟合方式对拟合子集中的数据对进行拟合处理，得到相应的多个待测试的校准关系式。其中，拟合方式可以在实际应用中根据需要自行设定，如二次函数、对数函数、指数函数等拟合方式。
作为示例，预设的拟合方式包括二次函数和对数函数的拟合方式，其中，采用二次函数的拟合方式对前述拟合子集中的数据对进行拟合处理得到的待测试的校准关系式为采用对数函数的拟合方式对前述拟合子集中的数据对进行拟合处理得到的待测试的校准关系式为D＝exp(-0.0569t1+2.1548)+d。由于采用二次函数和对数函数进行拟合处理的过程为现有技术，故本说明书中对拟合的具体过程不再详述。
需要指出的是，当发光器件和感光器件设置于不同的电路板上，所设定的各拟合方式为多元函数，具体的校准关系式的拟合过程，可参考上述示例的发光器件和感光器件设置于同一电路板时，校准关系式的拟合过程，故本说明书中不再举例说明。
步骤1004-6，采用测试子集中的数据对对各待测试的校准关系式进行测试，得到测试结果；
其中，测试结果用于表征待测试的校准关系式的误差程度，测试结果的形式可以预先设定；例如测试结果为整体均方误差、拟合残差、L1范数、交叉熵误差等中的一个或多个，由于整体均方误差、拟合残差等的计算过程为现有技术，故本说明书中不再进行详述。
步骤1004-8，根据测试结果，从各待测试的校准关系式中选择最优的校准关系式；
具体的，当测试结果的形式唯一时，比对各测试结果，得到表征误差最小的测试结果，并将该测试结果所对应的待测试的校准关系式，确定为最优的校准关系式。当测试结果的形式不唯一时，可以根据预设的加权系数，对每个待测试的校准关系式的多个测试结果进行加权计算，得到计算结果；比对得到的计算结果，得到表征误差最小的计算结果，并将该计算结果所对应的待测试的校准关系式，确定为最优的校准关系式。
作为示例，测试结果为整体均方误差和拟合残差；测试得到校准关系式的整体均方误差为0.0241，拟合残差为0.0233；校准关系式D＝exp(-0.0569t1+2.1548)+d的整体均方误差为0.0462，拟合残差为0.0574；预设的加权系数0.2和0.1，对校准关系式/> 的测试结果进行计算：0.2*0.0241+0.1*0.0233＝0.00715，对校准关系式D＝exp(-0.0569t1+2.1548)+d的测试结果进行计算：0.2*0.0462+0.1*0.0574＝0.01498；比对0.00715和0.01498，得到表征误差最小的计算结果为0.00715，则将/>作为最优的校准关系式。
步骤1004-10，将最优的校准关系式确定为飞行时间相机所测距离的校准关系式。
由此，在无需任何额外器件的情况下，基于获取的数据对集合进行拟合处理，得到了飞行时间相机所测距离的校准关系式，在后续即可根据该校准关系式对飞行时间相机所测量的距离进行校准。
需要指出的是，由于同一型号的飞行时间相机的性质接近，因此在实际应用中，按照前述方式得到若干个同一型号的飞行时间相机的校准关系式之后，可以发现，该若干个校准关系式所对应的拟合方式基本为同一个拟合方式，即最优的拟合方式，例如为二次函数的拟合方式。因此，在后续确定该型号的飞行时间相机的校准关系式时，可直接通过该最优的拟合方式进行校准关系式的拟合，而无需采用多个不同的拟合方式进行拟合，并从拟合得到的多个校准关系式中选择最优的校准关系式。
进一步需要指出的是，上述图2至图4、图6及图8中所示的拟合校准关系的相关步骤，与采用校准关系式对待校准的第一距离进行校准的相关步骤可以不连续执行；例如，在飞行时间相机出厂前，进行校准关系式的拟合，在飞行时间相机出厂后投入应用时，采用校准关系式对待校准的第一距离进行校准。
考虑到飞行时间相机可能随使用时间的增加而使得温度传感器等器件的灵敏度下降，为了避免因器件灵敏度下降而导致校准后的距离仍有误差，本说明书一个或多个实施例中，方法还可以包括：
每隔预设时长，重新获取数据对集合，并基于获取的数据对集合重新拟合校准关系式，得到最新的校准关系式，并使用该最新的校准关系式对所测距离进行校准。由此，能够确保校准关系式的时效性和准确性，进而确保校准结果的准确性。
本说明书实施例中，预先基于飞行时间所测距离随温度的变化情况，拟合用于对飞行时间相机所测距离的校准关系式，并在获取到飞行时间相机测量的待校准的第一距离时，获取飞行时间相机当前的第一温度，根据预先拟合的校准关系式和第一温度对待校准的第一距离进行校准，得到校准后的距离。由此，基于预先拟合的校准关系式，在不增加任何额外器件的基础上，实现了飞行时间相机所测距离的校准，解决了飞行时间相机的测距精度随温度的改变而下降的问题，提升了飞行时间相机所测距离的准确性。
基于相同的技术构思，本说明书一个或多个实施例还提供一种飞行时间相机的测距校准装置，图9为本说明书一个或多个实施例还提供一种飞行时间相机的测距校准装置的模块组成示意图，如图9所示，该装置包括：
第一距离传感器201，用于获取飞行时间相机测量的待校准的第一距离；
第一温度传感器202，用于获取所述飞行时间相机当前的第一温度；
处理器203，用于根据预先拟合的校准关系式和所述第一温度，对所述第一距离进行校准，得到校准后的距离。
可选地，所述飞行时间相机包括：测距器件；所述装置还包括：第二距离传感器和第二温度传感器；
所述第二距离传感器，用于在所述第一距离传感器201获取飞行时间相机测量的待校准的第一距离之前，获取待拟合的数据对集合中的第二距离；其中，所述第二距离为所述飞行时间相机与被测物体的位置固定之后，自所述飞行时间相机上电到所述测距器件升温至预设温度的过程中，所述测距器件所测量的与所述被测物体之间的距离；
所述第二温度传感器，用于获取所述待拟合的数据对集合中的第二温度；其中，所述第二温度为测得所述第二距离时，所述测距器件的温度；
所述处理器203，进一步用于根据预设的拟合方式对所述数据对集合进行拟合处理，得到所述校准关系式。
可选地，所述测距器件包括：设置于第一电路板上的发光器件和感光器件；所述第二温度传感器设置于所述第一电路板上；
相应地，所述第二距离传感器，进一步用于按照预设频率获取所述测距器件测量的第二距离；
所述第二温度传感器，进一步用于当所述第二距离传感器获取到所述第二距离时，获取所述测距器件的第二温度；
所述处理器203，进一步用于：
确定所述第二温度是否到达第一预设温度；
若否，则将所述第二距离和所述第二温度关联记录，将记录的信息确定为数据对；
若是，则将当前已记录的各数据对确定为所述数据对集合；
相应地，所述第一温度传感器202，进一步用于获取所述发光器件或所述感光器件当前的温度，并将获取的温度确定为所述飞行时间相机当前的第一温度。
可选地，所述测距器件包括：设置于第二电路板上的发光器件、设置于第三电路板上的感光器件；所述装置还包括：第三温度传感器；且所述第二温度传感器设置于所述第二电路板上，所述第三温度传感器设置于所述第三电路板上；
相应地，所述第二温度传感器，进一步用于获取所述发光器件的温度；
所述第三温度传感器，用于获取所述感光器件的温度；
所述处理器203，进一步用于：
将所述第二温度传感器获取的温度和所述第三温度传感器获取的温度，确定为第二温度；
将按照预设频率获取的所述第二距离与所述第二温度关联记录，将记录的信息确定为数据对；以及，当满足预设条件时，将记录的各数据对确定为所述数据对集合；
所述第一温度传感器202，进一步用于：
获取所述发光器件的温度和所述感光器件的温度；
将获取的所述发光器件的温度和所述感光器件的温度，确定为所述飞行时间相机当前的第一温度。
可选地，所述第二距离传感器，更进一步用于将所述发光器件的功率设置为第一预设功率后，按照所述预设频率获取所述测距器件测量的第二距离；
所述处理器203，更进一步用于：
当所述第二距离传感器获取到所述第二距离时，获取所述第二温度；
确定所述第二温度中的所述感光器件的温度是否到达第二预设温度；若否，则将所述第二距离和所述第二温度关联记录，将记录的信息确定为数据对；若是，则将所述发光器件的功率设置为第二预设功率；以及，
当获取到所述第二距离时，获取所述第二温度；
确定所述第二温度中的所述发光器件的温度是否到达第三预设温度；若否，则将获取的所述第二距离和所述第二温度关联记录，将记录的信息确定为数据对；若是，则确定满足所述预设条件，将当前已记录的各数据对确定为所述数据对集合。
可选地，所述处理器203，进一步用于：
将所述数据对集合划分为拟合子集和测试子集；
分别根据预设的多个拟合方式对所述拟合子集中的数据对进行拟合处理，得到相应的多个待测试的校准关系式；
采用所述测试子集中的数据对对各所述待测试的校准关系式进行测试，得到测试结果；
根据所述测试结果，从各所述待测试的校准关系式中选择最优的校准关系式；
将所述最优的校准关系式确定为所述飞行时间相机所测距离的校准关系式。
本说明书实施例提供的飞行时间相机的测距校准装置，预先基于飞行时间所测距离随温度的变化情况，拟合用于对飞行时间相机所测距离的校准关系式，并在获取到飞行时间相机测量的待校准的第一距离时，获取飞行时间相机当前的第一温度，根据预先拟合的校准关系式和第一温度对待校准的第一距离进行校准，得到校准后的距离。由此，基于预先拟合的校准关系式，在不增加任何额外器件的基础上，实现了飞行时间相机所测距离的校准，解决了飞行时间相机的测距精度随温度的改变而下降的问题，提升了飞行时间相机所测距离的准确性。
另外，对于上述装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。而且，应当注意的是，本发明的装置的各个部件中，根据其要实现的功能而对其中的部件进行了逻辑划分，但是，本发明不受限于此，可以根据需要对各个部件进行重新划分或者组合。
图10为本说明书一实施例提供的一种电子设备的结构示意图，参见图10，该电子设备包括处理器、内部总线、网络接口、内存以及非易失性存储器，当然还可能包括其他业务所需要的硬件。处理器从非易失性存储器中读取对应的计算机程序到内存中然后运行，在逻辑层面上形成访问限制窗调节装置。当然，除了软件实现方式之外，本申请并不排除其他实现方式，比如逻辑器件抑或软硬件结合的方式等等，也就是说以下处理流程的执行主体并不限定于各个逻辑单元，也可以是硬件或逻辑器件。
网络接口、处理器和存储器可以通过总线系统相互连接。总线可以是ISA(Industry Standard Architecture，工业标准体系结构)总线、PCI(PeripheralComponent Interconnect，外设部件互连标准)总线或EISA(Extended Industry StandardArchitecture，扩展工业标准结构)总线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图10中仅用一个双向箭头表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，所述程序代码包括计算机操作指令。存储器可以包括只读存储器和随机存取存储器，并向处理器提供指令和数据。存储器可能包含高速随机存取存储器(Random-Access Memory，RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少1个磁盘存储器。
处理器，用于执行所述存储器存放的程序，并具体执行：
获取飞行时间相机测量的待校准的第一距离；
获取所述飞行时间相机当前的第一温度；
根据预先拟合的校准关系式和所述第一温度，对所述第一距离进行校准，得到校准后的距离。
上述如本申请图10所示实施例揭示的飞行时间相机的测距校准装置执行的方法可以应用于处理器中，或者由处理器实现。处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(CentralProcessing Unit，CPU)、网络处理器(Network Processor，NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
基于相同的技术构思，本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储一个或多个程序，所述一个或多个程序当被包括多个应用程序的电子设备执行时，使得所述电子设备执行图1至图4、图6、图8任一所对应的实施例提供的飞行时间相机的测距校准方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (9)
1.一种飞行时间相机的测距校准方法，其特征在于，包括：
获取飞行时间相机测量的待校准的第一距离；
获取所述飞行时间相机当前的第一温度；
根据预先拟合的校准关系式和所述第一温度，对所述第一距离进行校准，得到校准后的距离，所述校准关系式包括所述第一温度、所述第一距离和所述校准后的距离之间的映射关系；
所述飞行时间相机包括：测距器件；
所述获取飞行时间相机测量的待校准的第一距离之前，还包括：
获取待拟合的数据对集合；其中，所述数据对包括第二距离和第二温度；所述第二距离为所述飞行时间相机与被测物体的位置固定之后，自所述飞行时间相机上电到所述测距器件升温至预设温度的过程中，所述测距器件所测量的与所述被测物体之间的距离；所述第二温度为测得所述第二距离时，所述测距器件的温度；
根据预设的拟合方式对所述数据对集合进行拟合处理，得到所述校准关系式。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测距器件包括：设置于第一电路板上的发光器件和感光器件；所述第一电路板上还设置有第一温度传感器；
所述获取待拟合的数据对集合，包括：
按照预设频率获取所述测距器件测量的第二距离；
当获取到所述第二距离时，获取所述第一温度传感器测量的第二温度；
确定所述第二温度是否到达第一预设温度；
若否，则将获取到的所述第二距离和所述第二温度关联记录，将记录的信息确定为数据对；
若是，则将当前已记录的各数据对确定为所述数据对集合；
所述获取所述飞行时间相机当前的第一温度，包括：
获取所述第一温度传感器当前所测量的第一温度。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测距器件包括：设置于第二电路板上的发光器件、设置于第三电路板上的感光器件；所述第二电路板上还设置有第二温度传感器，所述第三电路板上还设置有第三温度传感器；
所述获取待拟合的数据对集合，包括：
将所述第二温度传感器测量的所述发光器件的温度、所述第三温度传感器测量的所述感光器件的温度，确定为第二温度；
将按照预设频率获取的所述测距器件所测量的第二距离与所述第二温度关联记录，将记录的信息确定为数据对；以及，当满足预设条件时，将记录的各数据对确定为所述数据对集合；
所述获取所述飞行时间相机当前的第一温度，包括：
获取所述第二温度传感器当前测量的所述发光器件的温度、所述第三温度传感器当前测量的所述感光器件的温度；
将获取的所述发光器件的温度和所述感光器件的温度，确定为所述飞行时间相机当前的第一温度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将按照预设频率获取的所述测距器件所测量的第二距离与所述第二温度关联记录，将记录的信息确定为数据对；以及，当满足预设条件时，将记录的各数据对确定为所述数据对集合，包括；
将所述发光器件的功率设置为第一预设功率后，按照所述预设频率获取所述测距器件测量的第二距离；
当获取到所述第二距离时，获取所述第二温度；
确定所述第二温度中的所述感光器件的温度是否到达第二预设温度；若否，则将所述第二距离和所述第二温度关联记录，将记录的信息确定为数据对；若是，则将所述发光器件的功率设置为第二预设功率；以及，
当获取到所述第二距离时，获取所述第二温度；
确定所述第二温度中的所述发光器件的温度是否到达第三预设温度；若否，则将获取的所述第二距离和所述第二温度关联记录，将记录的信息确定为数据对；若是，则确定满足所述预设条件，将当前已记录的各数据对确定为所述数据对集合。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述根据预设的拟合方式对所述数据对集合进行拟合处理，得到所述校准关系式，包括：
将所述数据对集合划分为拟合子集和测试子集；
分别根据预设的多个拟合方式对所述拟合子集中的数据对进行拟合处理，得到相应的多个待测试的校准关系式；
采用所述测试子集中的数据对对各所述待测试的校准关系式进行测试，得到测试结果；
根据所述测试结果，从各所述待测试的校准关系式中选择最优的校准关系式；
将所述最优的校准关系式确定为所述飞行时间相机所测距离的校准关系式。
6.一种飞行时间相机的测距校准装置，其特征在于，包括：
第一距离传感器，用于获取飞行时间相机测量的待校准的第一距离；
第一温度传感器，用于获取所述飞行时间相机当前的第一温度；
处理器，用于根据预先拟合的校准关系式和所述第一温度，对所述第一距离进行校准，得到校准后的距离，所述校准关系式包括所述第一温度、所述第一距离和所述校准后的距离之间的映射关系；
所述飞行时间相机包括：测距器件；所述装置还包括：第二距离传感器和第二温度传感器；
所述第二距离传感器，用于在所述第一距离传感器获取飞行时间相机测量的待校准的第一距离之前，获取待拟合的数据对集合中的第二距离；其中，所述第二距离为所述飞行时间相机与被测物体的位置固定之后，自所述飞行时间相机上电到所述测距器件升温至预设温度的过程中，所述测距器件所测量的与所述被测物体之间的距离；
所述第二温度传感器，用于获取所述待拟合的数据对集合中的第二温度；其中，所述第二温度为测得所述第二距离时，所述测距器件的温度；
所述处理器，进一步用于根据预设的拟合方式对所述数据对集合进行拟合处理，得到所述校准关系式。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述处理器进一步用于：
将所述数据对集合划分为拟合子集和测试子集；
分别根据预设的多个拟合方式对所述拟合子集中的数据对进行拟合处理，得到相应的多个待测试的校准关系式；
采用所述测试子集中的数据对对各所述待测试的校准关系式进行测试，得到测试结果；
根据所述测试结果，从各所述待测试的校准关系式中选择最优的校准关系式；
将所述最优的校准关系式确定为所述飞行时间相机所测距离的校准关系式。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：处理器、通信接口、存储器和通信总线；其中，处理器，通信接口，存储器通过总线完成相互间的通信；存储器，用于存放计算机程序；处理器，用于执行存储器上所存放的程序，实现上述权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述权利要求1至5中任一项所述的方法的步骤。
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| GR01 | Patent grant | ||
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