CN114859365A - 一种深度测量方法及装置、存储介质 - Google Patents
一种深度测量方法及装置、存储介质 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114859365A CN114859365A CN202210782900.0A CN202210782900A CN114859365A CN 114859365 A CN114859365 A CN 114859365A CN 202210782900 A CN202210782900 A CN 202210782900A CN 114859365 A CN114859365 A CN 114859365A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- depth
- modulation frequency
- value
- cycle
- error
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 103
- 230000004927 fusion Effects 0.000 claims abstract description 72
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 36
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 5
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 8
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N (2s)-2-[[4-[2-(2,4-diaminoquinazolin-6-yl)ethyl]benzoyl]amino]-4-methylidenepentanedioic acid Chemical compound C1=CC2=NC(N)=NC(N)=C2C=C1CCC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CC(=C)C(O)=O)C(O)=O)C=C1 NAWXUBYGYWOOIX-SFHVURJKSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
Abstract
本申请实施例提供了一种深度测量方法及装置、存储介质,该方法包括:利用第一调制频率和第二调制频率对目标对象进行深度测量,得到第一深度测量值和第二深度测量值;确定第一调制频率和第二调制频率的多个周期延拓数组合,并根据多个周期延拓数组合,分别对第一深度测量值和第二深度测量值进行周期延拓,得第一深度值和第二深度值;从第一调制频率对应的第一预设深度误差集合中,获取各第一深度值对应的第一深度误差;从第二调制频率对应的第二预设深度误差集合中,获取各第二深度值对应的第二深度误差;分别基于第一深度值、第二深度值、第一深度误差和第二深度误差,计算多个融合误差值;并根据多个融合误差值确定距目标对象的距离。
Description
技术领域
本申请涉及深度测量技术领域,尤其涉及一种深度测量方法及装置、存储介质。
背景技术
飞行时间(ToF,Time of Flight)技术是一种利用光的飞行时间来测距的技术,其中,间接飞行时间(indirect ToF,iToF)不直接测量光信号往返时间,而是通过调幅信号的相位变化,从而计算出目标距离。光信号幅度经过一定调制,常见的如正弦波调制和方波调制,信号经过往返距离延迟后,到达探测器的相位发生变化,经过一定的鉴相技术,计算出相位变化,从而得到目标距离。
但是,在实际使用TOF系统进行测距时,存在与测量深度值相关的摇摆Wiggling误差,Wiggling误差主要是由于调制过程的不规则性,导致实际产生的发射光信号与理想的正弦波信号或方波信号仍有一定差距,这种波形失真将导致测量的深度值存在深度偏差,使得利用ToF系统测得的距离不准确。
发明内容
本申请实施例提供一种深度测量方法及装置、存储介质,能够提高利用TOF系统进行测距时的准确性。
本申请的技术方案是这样实现的:
第一方面,本申请实施例提供一种深度测量方法,所述方法包括:
利用第一调制频率和第二调制频率对目标对象进行深度测量,得到第一深度测量值和第二深度测量值;
确定所述第一调制频率和所述第二调制频率对应的多个周期延拓数组合,并根据所述多个周期延拓数组合,分别对所述第一深度测量值和所述第二深度测量值进行周期延拓,得到各周期延拓数组合对应的第一深度值和第二深度值;
从所述第一调制频率对应的第一预设深度误差集合中,获取各所述第一深度值对应的第一深度误差;从所述第二调制频率对应的第二预设深度误差集合中,获取各所述第二深度值对应的第二深度误差;
分别基于所述各周期延拓数组合对应的所述第一深度值、所述第二深度值、所述第一深度误差和所述第二深度误差,计算所述多个周期延拓数组合对应的多个融合误差值;并根据所述多个融合误差值确定距所述目标对象的距离。
在上述深度测量方法中,所述确定所述第一调制频率和所述第二调制频率对应的多个周期延拓数组合,包括:
基于所述第一调制频率和最大公约数的比值,得到所述第一调制频率对应的第一最大周期延拓数;并基于所述第二调制频率和所述最大公约数的比值,得到所述第二调制频率对应的第二最大周期延拓数;所述最大公约数为所述第一调制频率和所述第二调制频率之间的最大公约数;
基于所述第一最大周期延拓数和所述第二最大周期延拓数,确定所述第一调制频率和所述第二调制频率对应的多个周期延拓数组合。
在上述深度测量方法中,所述确定所述第一调制频率和所述第二调制频率对应的多个周期延拓数组合,包括:
确定所述第一调制频率对应的第一最大无混叠深度值和所述第二调制频率对应的第二最大无混叠深度值;
将预设最大测量深度值和所述第一最大无混叠深度值的比值向下取整,得到第一数值,并基于所述第一调制频率和最大公约数的比值,得到第二数值,将所述第一数值与所述第二数值之间最小的数值确定为所述第一调制频率对应的第一最大周期延拓数;所述最大公约数为所述第一调制频率和所述第二调制频率之间的最大公约数;
将所述预设最大测量深度值和所述第二最大无混叠深度值的比值向下取整,得到第三数值,并基于所述第二调制频率和所述最大公约数的比值,得到第四数值,将所述第三数值与所述第四数值之间最小的数值确定为所述第二调制频率对应的第二最大周期延拓数;
基于所述第一最大周期延拓数和所述第二最大周期延拓数,确定所述第一调制频率和所述第二调制频率对应的多个周期延拓数组合。
在上述深度测量方法中,所述根据所述多个周期延拓数组合,分别对所述第一深度测量值和所述第二深度测量值进行周期延拓,得到各周期延拓数组合对应的第一深度值和第二深度值,包括:
确定所述第一调制频率对应的第一最大无混叠深度值和所述第二调制频率对应的第二最大无混叠深度值;
分别对所述第一深度测量值进行周期数为各第一周期延拓数、且周期深度为所述第一最大无混叠深度值的周期延拓,得到所述各第一周期延拓数对应的第一深度值;所述各第一周期延拓数为所述各周期延拓数组合中所述第一调制频率对应的周期延拓数;
分别对所述第二深度测量值进行周期数为各第二周期延拓数、且周期深度为所述第二最大无混叠深度值的周期延拓,得到所述各第二周期延拓数对应的第二深度值;所述各第二周期延拓数为所述各周期延拓数组合中所述第二调制频率对应的周期延拓数。
在上述深度测量方法中,所述分别基于所述各周期延拓数组合对应的所述第一深度值、所述第二深度值、所述第一深度误差和所述第二深度误差,计算所述多个周期延拓数组合对应的多个融合误差值,包括:
分别利用所述各周期延拓数组合对应的所述第一深度误差对所述第一深度值进行校正,得到所述各周期延拓数组合对应的校正后的第一深度值;
分别利用所述各周期延拓数组合对应的所述第二深度误差对所述第二深度值进行校正,得到所述各周期延拓数组合对应的校正后的第二深度值;
将所述多个周期延拓数组合对应的多个校正后的第一深度值和多个校正后的第二深度值之间的差值确定为所述多个周期延拓数组合对应的多个融合误差值。
在上述深度测量方法中,所述根据所述多个融合误差值确定距所述目标对象的距离,包括:
从所述多个融合误差值中确定出融合误差值最小的目标融合误差值,并从所述多个周期延拓数组合中确定出所述目标融合误差值对应的目标周期延拓数组合;
确定所述第一调制频率和所述第二调制频率中调制频率最大的目标调制频率;并从所述目标周期延拓数组合中确定所述目标调制频率对应的目标周期延拓数;
从所述各周期延拓数组合对应的所述第一深度值、所述第二深度值、所述第一深度误差和所述第二深度误差中,查找所述目标周期延拓数对应的目标深度值和目标深度误差;
利用所述目标深度误差对所述目标深度值进行校正,得到校正后的目标深度值;并将所述校正后的目标深度值确定为距所述目标对象的距离。
第二方面,本申请实施例提供一种深度测量装置,所述装置包括:
测量单元,用于利用第一调制频率和第二调制频率对目标对象进行深度测量,得到第一深度测量值和第二深度测量值;
确定单元,用于确定所述第一调制频率和所述第二调制频率对应的多个周期延拓数组合,并根据所述多个周期延拓数组合,分别对所述第一深度测量值和所述第二深度测量值进行周期延拓,得到各周期延拓数组合对应的第一深度值和第二深度值;
获取单元,用于从所述第一调制频率对应的第一预设深度误差集合中,获取各所述第一深度值对应的第一深度误差;从所述第二调制频率对应的第二预设深度误差集合中,获取各所述第二深度值对应的第二深度误差;
计算单元,用于分别基于所述各周期延拓数组合对应的所述第一深度值、所述第二深度值、所述第一深度误差和所述第二深度误差,计算所述多个周期延拓数组合对应的多个融合误差值;并根据所述多个融合误差值确定距所述目标对象的距离。
在上述深度测量装置中,所述计算单元,还用于基于所述第一调制频率和最大公约数的比值,得到所述第一调制频率对应的第一最大周期延拓数;并基于所述第二调制频率和所述最大公约数的比值,得到所述第二调制频率对应的第二最大周期延拓数;所述最大公约数为所述第一调制频率和所述第二调制频率之间的最大公约数;基于所述第一最大周期延拓数和所述第二最大周期延拓数,确定所述第一调制频率和所述第二调制频率对应的多个周期延拓数组合。
第三方面,本申请实施例提供一种深度测量设备,其特征在于,所述设备包括:处理器、存储器及通信总线;所述处理器执行存储器存储的运行程序时实现如上述任一项所述的深度测量方法。
第四方面,本申请实施例提供一种存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述的深度测量方法。
本申请实施例提供了一种深度测量方法及装置、存储介质,该方法包括:利用第一调制频率和第二调制频率对目标对象进行深度测量,得到第一深度测量值和第二深度测量值;确定第一调制频率和第二调制频率对应的多个周期延拓数组合,并根据多个周期延拓数组合,分别对第一深度测量值和第二深度测量值进行周期延拓,得到各周期延拓数组合对应的第一深度值和第二深度值;从第一调制频率对应的第一预设深度误差集合中,获取各第一深度值对应的第一深度误差;从第二调制频率对应的第二预设深度误差集合中,获取各第二深度值对应的第二深度误差;分别基于各周期延拓数组合对应的第一深度值、第二深度值、第一深度误差和第二深度误差,计算多个周期延拓数组合对应的多个融合误差值;并根据多个融合误差值确定距目标对象的距离;采用上述实现方案,通过标定不同调制频率在不同深度值处产生的深度误差,并在多频融合的过程中除深度周期延拓外加入该深度误差项,来提高计算不同频率之间深度融合误差的精度,最终提升深度融合的准确率,使得利用TOF系统进行测距时的准确性提高。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种深度测量方法流程图;
图2为本申请实施例提供的一种示例性的计算深度值方法流程图;
图3为本申请实施例提供的一种示例性的计算融合误差值方法流程图;
图4为本申请实施例提供的一种示例性的确定距离方法流程图;
图5为本申请实施例提供的一种深度测量装置的组成结构示意图;
图6为本申请实施例提供的一种深度测量设备的组成结构示意图。
具体实施方式
应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请。并不用于限定本申请。
本申请实施例提供一种深度测量方法,应用于深度测量装置,图1为本申请实施例提供的一种深度测量方法流程图,如图1所示,深度测量方法可以包括:
S101、利用第一调制频率和第二调制频率对目标对象进行深度测量,得到第一深度测量值和第二深度测量值。
本申请给出的一种深度测量方法适用于利用TOF对目标对象进行距离测量的场景下。
在本申请实施例中,深度测量装置利用第一调制频率和第二调制频率对目标对象进行深度测量,得到第一深度测量值和第二深度测量值。
需要说明的是,第一调制频率为测量目标对象时向目标对象发射的第一信号的调制频率;第二调制频率为测量目标对象时向目标对象发射的第二信号的调制频率;具体的第一调制频率和第二调制频率可以根据实际测量的情况选择,本申请实施例在此不做具体的限定。
需要说明的是,第一深度测量值为利用第一调制频率对目标对象进行测量时得到的,第二深度测量值为利用第二调制频率对目标对象进行测量时得到的,具体的深度测量值计算公式如下所示:
需要说明的是,由于相位差是周期变化的,如果相位差超过,则相位差的值会重新混叠到[0,2π]区间内,示例性的,假设相位差为,则相位差的值会重新混叠为,因此,调制信号的最大相位差为,此时将带入公式(1)中,得到可测量的最大无混叠深度值如下所示:
由上式(2)可知,当发射信号的调制频率为30MHz时,最大无混叠深度值为5m,而真实深度为1.25m和6.25m的物体测量的相位差均为π⁄2,对应的测量深度值均为1.25m,因此,测量值为的物体实际深度值为:
在上式(3)中,n为非负整数,表示混叠周期数(也称为“周期延拓数”)。
S102、确定第一调制频率和第二调制频率对应的多个周期延拓数组合,并根据多个周期延拓数组合,分别对第一深度测量值和第二深度测量值进行周期延拓,得到各周期延拓数组合对应的第一深度值和第二深度值。
在本申请实施例中,深度测量装置确定第一调制频率和第二调制频率对应的多个周期延拓数组合,并根据多个周期延拓数组合,分别对第一深度测量值和第二深度测量值进行周期延拓,得到各周期延拓数组合对应的第一深度值和第二深度值。
在本申请一种可选的实施例中,根据确定第一调制频率和第二调制频率对应的多个周期延拓数组合,具体的:基于第一调制频率和最大公约数的比值,得到第一调制频率对应的第一最大周期延拓数;并基于第二调制频率和最大公约数的比值,得到第二调制频率对应的第二最大周期延拓数;最大公约数为第一调制频率和第二调制频率之间的最大公约数;基于第一最大周期延拓数和第二最大周期延拓数,确定第一调制频率和第二调制频率对应的多个周期延拓数组合。
在本申请实施例中,第一调制频率和第二调制频率之间的最大公约数用进行表示;示例性的,假设第一调制频率为60MHz,第二调制频率为40MHz,则;具体的最大公约数可以根据实际情况确定,本申请实施例在此不做具体的限定。
在本申请另一种可选的实施例中,确定第一调制频率和第二调制频率对应的多个周期延拓数组合,具体的:确定第一调制频率对应的第一最大无混叠深度值和第二调制频率对应的第二最大无混叠深度值;将预设最大测量深度值和第一最大无混叠深度值的比值向下取整,得到第一数值,并基于第一调制频率和最大公约数的比值,得到第二数值,将第一数值与第二数值之间最小的数值确定为第一调制频率对应的第一最大周期延拓数;最大公约数为第一调制频率和第二调制频率之间的最大公约数;将预设最大测量深度值和第二最大无混叠深度值的比值向下取整,得到第三数值,并基于第二调制频率和最大公约数的比值,得到第四数值,将第三数值与第四数值之间最小的数值确定为第二调制频率对应的第二最大周期延拓数;基于第一最大周期延拓数和第二最大周期延拓数,确定第一调制频率和第二调制频率对应的多个周期延拓数组合。
需要说明的是,若采用预设最大测量深度值约束,则具体公式如下所示:
在本申请实施例中,预设周期延拓数基准值设置为0,即预设周期延拓数基准值与第一最大周期延拓数可以组成区间,预设周期延拓数基准值与第二最大周期延拓数可以组成区间;具体的预设周期延拓数基准值可以根据实际情况确定,本申请实施例在此不做具体的限定。
需要说明的是,在本申请实施例中,确定多个周期延拓数组合时,是将区间和区间中的值进行排列组合,得到多个周期延拓数组合,其中,,,此时,多个周期延拓数组合中的每个周期延拓数组合中包括第一调制频率对应的一个第一周期延拓数和第二调制频率对应的一个第二周期延拓数。
S103、从第一调制频率对应的第一预设深度误差集合中,获取各第一深度值对应的第一深度误差;从第二调制频率对应的第二预设深度误差集合中,获取各第二深度值对应的第二深度误差。
在本申请实施例中,深度测量装置从第一调制频率对应的第一预设深度误差集合中,获取各第一深度值对应的第一深度误差;从第二调制频率对应的第二预设深度误差集合中,获取各第二深度值对应的第二深度误差。
在本申请实施例中,第一预设深度误差集合和第二预设深度误差集合为使用第一调制频率和第二调制频率在进行深度检测时会产生的误差,其中包括第一调制频率在不同深度值处的测量误差和第二调制频率在不同深度值处的测量误差。
S104、分别基于各周期延拓数组合对应的第一深度值、第二深度值、第一深度误差和第二深度误差,计算多个周期延拓数组合对应的多个融合误差值;并根据多个融合误差值确定距目标对象的距离。
在本申请实施例中,深度测量装置分别基于各周期延拓数组合对应的第一深度值、第二深度值、第一深度误差和第二深度误差,计算多个周期延拓数组合对应的多个融合误差值;并根据多个融合误差值确定距目标对象的距离。
在本申请实施例中,图2为本申请实施例提供的一种示例性的计算深度值方法流程图,如图2所示,具体方法如下:
S201、确定第一调制频率对应的第一最大无混叠深度值和第二调制频率对应的第二最大无混叠深度值。
S202、分别对第一深度测量值进行周期数为各第一周期延拓数、且周期深度为第一最大无混叠深度值的周期延拓,得到各第一周期延拓数对应的第一深度值;各第一周期延拓数为各周期延拓数组合中第一调制频率对应的周期延拓数。
S203、分别对第二深度测量值进行周期数为各第二周期延拓数、且周期深度为第二最大无混叠深度值的周期延拓,得到各第二周期延拓数对应的第二深度值;各第二周期延拓数为各周期延拓数组合中第二调制频率对应的周期延拓数。
在本申请实施例中,图3为本申请实施例提供的一种示例性的计算融合误差值方法流程图,如图3所示,具体方法如下:
S301、分别利用各周期延拓数组合对应的第一深度误差对第一深度值进行校正,得到各周期延拓数组合对应的校正后的第一深度值。
需要说明的是,根据第一深度误差对第一深度值进行校正,具体公式如下所示:
S302、分别利用各周期延拓数组合对应的第二深度误差对第二深度值进行校正,得到各周期延拓数组合对应的校正后的第二深度值。
需要说明的是,根据第二深度误差对第二深度值进行校正,具体公式如下所示:
S303、将多个周期延拓数组合对应的多个校正后的第一深度值和多个校正后的第二深度值之间的差值确定为多个周期延拓数组合对应的多个融合误差值。
需要说明的是,基于上述公式,融合误差值的计算方式如下式所示:
在本申请实施例中,在得到多个周期延拓数组合对应的多个融合误差值之后,需要根据多个融合误差值确定距目标对象的距离,图4为本申请实施例提供的一种示例性的确定距离方法流程图,如图4所示,具体方法如下:
S401、从多个融合误差值中确定出融合误差值最小的目标融合误差值,并从多个周期延拓数组合中确定出目标融合误差值对应的目标周期延拓数组合。
S402、确定第一调制频率和第二调制频率中调制频率最大的目标调制频率;并从目标周期延拓数组合中确定目标调制频率对应的目标周期延拓数。
需要说明的是,由于在实际情况中,使用调制频率较大的光信号进行深度测量时的结果更准确,因此,通常将调制频率最大的目标调制频率对应的校正深度值确定为距目标对象的距离。
S403、从各周期延拓数组合对应的第一深度值、第二深度值、第一深度误差和第二深度误差中,查找目标周期延拓数对应的目标深度值和目标深度误差。
S404、利用目标深度误差对目标深度值进行校正,得到校正后的目标深度值;并将校正后的目标深度值确定为距目标对象的距离。
在上式(11)中,理论上来讲,第一调制频率和第二调制频率都是用来测量目标对象的距离的,因此第一目标深度值和第一目标深度误差之和与第二目标深度值和第二目标深度误差之和相同,但是在实际情况中,两者会有些许差距。
本申请实施例提供了一种深度测量方法,该方法包括:利用第一调制频率和第二调制频率对目标对象进行深度测量,得到第一深度测量值和第二深度测量值;确定第一调制频率和第二调制频率对应的多个周期延拓数组合,并根据多个周期延拓数组合,分别对第一深度测量值和第二深度测量值进行周期延拓,得到各周期延拓数组合对应的第一深度值和第二深度值;从第一调制频率对应的第一预设深度误差集合中,获取各第一深度值对应的第一深度误差;从第二调制频率对应的第二预设深度误差集合中,获取各第二深度值对应的第二深度误差;分别基于各周期延拓数组合对应的第一深度值、第二深度值、第一深度误差和第二深度误差,计算多个周期延拓数组合对应的多个融合误差值;并根据多个融合误差值确定距目标对象的距离;采用上述实现方案,通过标定不同调制频率在不同深度值处产生的深度误差,并在多频融合的过程中除深度周期延拓外加入该深度误差项,来提高计算不同频率之间深度融合误差的精度,最终提升深度融合的准确率,使得利用TOF系统进行测距时的准确性提高。
基于上述实施例,本申请给出了一种示例性的实现方式,具体步骤如下:
(1)若采用最大公约数约束,则第一调制频率和第二调制频率的最大融合深度值不超过,假设=60MHz、=40MHz,则=20MHz,根据公式(2),最大融合深度值不超过7500mm。根据最大融合深度值和单一频率的最大无混叠深度值,最大周期延拓数和第二最大周期延拓数的计算公式如本申请中的公式(5)所示;
4、根据步骤1确定的深度误差和、步骤3确定的第一最大周期延拓数和第二最大周期延拓数、以及第一调制频率和第二调制频率的深度测量值和,计算第一周期延拓数和第二周期延拓数不同组合下的融合误差,如本申请中的公式(9)所示;
基于上述实施例,在本申请的另一实施例中,提供了一种深度测量装置1,图5为本申请提供的一种深度测量装置的组成结构示意图,如图5所示,该深度测量装置1包括:
测量单元10,用于利用第一调制频率和第二调制频率对目标对象进行深度测量,得到第一深度测量值和第二深度测量值;
确定单元11,用于确定所述第一调制频率和所述第二调制频率对应的多个周期延拓数组合,并根据所述多个周期延拓数组合,分别对所述第一深度测量值和所述第二深度测量值进行周期延拓,得到各周期延拓数组合对应的第一深度值和第二深度值;
获取单元12,用于从所述第一调制频率对应的第一预设深度误差集合中,获取各所述第一深度值对应的第一深度误差;从所述第二调制频率对应的第二预设深度误差集合中,获取各所述第二深度值对应的第二深度误差;
计算单元13,用于分别基于所述各周期延拓数组合对应的所述第一深度值、所述第二深度值、所述第一深度误差和所述第二深度误差,计算所述多个周期延拓数组合对应的多个融合误差值;并根据所述多个融合误差值确定距所述目标对象的距离。
可选的,所述计算单元13,还用于基于所述第一调制频率和最大公约数的比值,得到所述第一调制频率对应的第一最大周期延拓数;并基于所述第二调制频率和所述最大公约数的比值,得到所述第二调制频率对应的第二最大周期延拓数;所述最大公约数为所述第一调制频率和所述第二调制频率之间的最大公约数;基于所述第一最大周期延拓数和所述第二最大周期延拓数,确定所述第一调制频率和所述第二调制频率对应的多个周期延拓数组合。
可选的,深度测量装置1还包括:数据处理单元;
所述确定单元11,还用于确定所述第一调制频率对应的第一最大无混叠深度值和所述第二调制频率对应的第二最大无混叠深度值;
所述数据处理单元,用于将预设最大测量深度值和所述第一最大无混叠深度值的比值向下取整,得到第一数值,并基于所述第一调制频率和最大公约数的比值,得到第二数值,将所述第一数值与所述第二数值之间最小的数值确定为所述第一调制频率对应的第一最大周期延拓数;所述最大公约数为所述第一调制频率和所述第二调制频率之间的最大公约数;
所述数据处理单元,还用于将所述预设最大测量深度值和所述第二最大无混叠深度值的比值向下取整,得到第三数值,并基于所述第二调制频率和所述最大公约数的比值,得到第四数值,将所述第三数值与所述第四数值之间最小的数值确定为所述第二调制频率对应的第二最大周期延拓数;
所述确定单元11,还用于基于所述第一最大周期延拓数和所述第二最大周期延拓数,确定所述第一调制频率和所述第二调制频率对应的多个周期延拓数组合。
可选的,所述确定单元11,还用于确定所述第一调制频率对应的第一最大无混叠深度值和所述第二调制频率对应的第二最大无混叠深度值;
所述数据处理单元,还用于分别对所述第一深度测量值进行周期数为各第一周期延拓数、且周期深度为所述第一最大无混叠深度值的周期延拓,得到所述各第一周期延拓数对应的第一深度值;所述各第一周期延拓数为所述各周期延拓数组合中所述第一调制频率对应的周期延拓数;
所述数据处理单元,还用于分别对所述第二深度测量值进行周期数为各第二周期延拓数、且周期深度为所述第二最大无混叠深度值的周期延拓,得到所述各第二周期延拓数对应的第二深度值;所述各第二周期延拓数为所述各周期延拓数组合中所述第二调制频率对应的周期延拓数。
可选的,所述数据处理单元,还用于分别利用所述各周期延拓数组合对应的所述第一深度误差对所述第一深度值进行校正,得到所述各周期延拓数组合对应的校正后的第一深度值;
所述数据处理单元,还用于分别利用所述各周期延拓数组合对应的所述第二深度误差对所述第二深度值进行校正,得到所述各周期延拓数组合对应的校正后的第二深度值;
所述确定单元11,还用于将所述多个周期延拓数组合对应的多个校正后的第一深度值和多个校正后的第二深度值之间的差值确定为所述多个周期延拓数组合对应的多个融合误差值。
可选的,深度测量装置1还包括:查找单元;
所述确定单元11,还用于从所述多个融合误差值中确定出融合误差值最小的目标融合误差值,并从所述多个周期延拓数组合中确定出所述目标融合误差值对应的目标周期延拓数组合;
所述确定单元11,还用于确定所述第一调制频率和所述第二调制频率中调制频率最大的目标调制频率;并从所述目标周期延拓数组合中确定所述目标调制频率对应的目标周期延拓数;
所述查找单元,用于从所述各周期延拓数组合对应的所述第一深度值、所述第二深度值、所述第一深度误差和所述第二深度误差中,查找所述目标周期延拓数对应的目标深度值和目标深度误差;
所述数据处理单元,还用于利用所述目标深度误差对所述目标深度值进行校正,得到校正后的目标深度值;并将所述校正后的目标深度值确定为距所述目标对象的距离。
本申请实施例提供了一种深度测量装置,该装置包括:测量单元、确定单元、获取单元和计算单元,其中,测量单元,用于利用第一调制频率和第二调制频率对目标对象进行深度测量,得到第一深度测量值和第二深度测量值;确定单元,用于确定第一调制频率和第二调制频率对应的多个周期延拓数组合,并根据多个周期延拓数组合,分别对第一深度测量值和第二深度测量值进行周期延拓,得到各周期延拓数组合对应的第一深度值和第二深度值;获取单元,用于从第一调制频率对应的第一预设深度误差集合中,获取各第一深度值对应的第一深度误差;从第二调制频率对应的第二预设深度误差集合中,获取各第二深度值对应的第二深度误差;计算单元,用于分别基于各周期延拓数组合对应的第一深度值、第二深度值、第一深度误差和第二深度误差,计算多个周期延拓数组合对应的多个融合误差值;并根据多个融合误差值确定距目标对象的距离;采用上述实现方案,通过标定不同调制频率在不同深度值处产生的深度误差,并在多频融合的过程中除深度周期延拓外加入该深度误差项,来提高计算不同频率之间深度融合误差的精度,最终提升深度融合的准确率,使得利用TOF系统进行测距时的准确性提高。
图6为本申请实施例提供的一种深度测量设备的组成结构示意图,在实际应用中,基于上述实施例的同一公开构思下,如图6所示,本实施例的深度测量设备2包括:处理器20、存储器21及通信总线22。
在具体的实施例的过程中,上述测量单元10、确定单元11、获取单元12、计算单元13、数据处理单元和查找单元可由位于深度测量设备2上的处理器20实现,上述处理器20可以为特定用途集成电路(ASIC,Application Specific Integrated Circuit)、数字信号处理器(DSP,Digital Signal Processor)、数字信号处理图像处理装置(DSPD,DigitalSignal Processing Device)、可编程逻辑图像处理装置(PLD,Programmable LogicDevice)、现场可编程门阵列(FPGA,Field Programmable Gate Array)、CPU、控制器、微控制器、微处理器中的至少一种。可以理解地,对于不同的深度测量设备,用于实现上述处理器功能的电子器件还可以为其它,本实施例不作具体限定。
在本申请实施例中,上述通信总线22用于实现处理器20和存储器21之间的连接通信;上述处理器20执行存储器21中存储的运行程序时实现如下的深度测量方法:
利用第一调制频率和第二调制频率对目标对象进行深度测量,得到第一深度测量值和第二深度测量值;
确定所述第一调制频率和所述第二调制频率对应的多个周期延拓数组合,并根据所述多个周期延拓数组合,分别对所述第一深度测量值和所述第二深度测量值进行周期延拓,得到各周期延拓数组合对应的第一深度值和第二深度值;
从所述第一调制频率对应的第一预设深度误差集合中,获取各所述第一深度值对应的第一深度误差;从所述第二调制频率对应的第二预设深度误差集合中,获取各所述第二深度值对应的第二深度误差;
分别基于所述各周期延拓数组合对应的所述第一深度值、所述第二深度值、所述第一深度误差和所述第二深度误差,计算所述多个周期延拓数组合对应的多个融合误差值;并根据所述多个融合误差值确定距所述目标对象的距离。
可选的,所述处理器20,还用于基于所述第一调制频率和最大公约数的比值,得到所述第一调制频率对应的第一最大周期延拓数;并基于所述第二调制频率和所述最大公约数的比值,得到所述第二调制频率对应的第二最大周期延拓数;所述最大公约数为所述第一调制频率和所述第二调制频率之间的最大公约数;基于所述第一最大周期延拓数和所述第二最大周期延拓数,确定所述第一调制频率和所述第二调制频率对应的多个周期延拓数组合。
可选的,所述处理器20,还用于确定所述第一调制频率对应的第一最大无混叠深度值和所述第二调制频率对应的第二最大无混叠深度值;将预设最大测量深度值和所述第一最大无混叠深度值的比值向下取整,得到第一数值,并基于所述第一调制频率和最大公约数的比值,得到第二数值,将所述第一数值与所述第二数值之间最小的数值确定为所述第一调制频率对应的第一最大周期延拓数;所述最大公约数为所述第一调制频率和所述第二调制频率之间的最大公约数;将所述预设最大测量深度值和所述第二最大无混叠深度值的比值向下取整,得到第三数值,并基于所述第二调制频率和所述最大公约数的比值,得到第四数值,将所述第三数值与所述第四数值之间最小的数值确定为所述第二调制频率对应的第二最大周期延拓数;基于所述第一最大周期延拓数和所述第二最大周期延拓数,确定所述第一调制频率和所述第二调制频率对应的多个周期延拓数组合。
可选的,所述处理器20,还用于确定所述第一调制频率对应的第一最大无混叠深度值和所述第二调制频率对应的第二最大无混叠深度值;分别对所述第一深度测量值进行周期数为各第一周期延拓数、且周期深度为所述第一最大无混叠深度值的周期延拓,得到所述各第一周期延拓数对应的第一深度值;所述各第一周期延拓数为所述各周期延拓数组合中所述第一调制频率对应的周期延拓数;分别对所述第二深度测量值进行周期数为各第二周期延拓数、且周期深度为所述第二最大无混叠深度值的周期延拓,得到所述各第二周期延拓数对应的第二深度值;所述各第二周期延拓数为所述各周期延拓数组合中所述第二调制频率对应的周期延拓数。
可选的,所述处理器20,还用于分别利用所述各周期延拓数组合对应的所述第一深度误差对所述第一深度值进行校正,得到所述各周期延拓数组合对应的校正后的第一深度值;分别利用所述各周期延拓数组合对应的所述第二深度误差对所述第二深度值进行校正,得到所述各周期延拓数组合对应的校正后的第二深度值;将所述多个周期延拓数组合对应的多个校正后的第一深度值和多个校正后的第二深度值之间的差值确定为所述多个周期延拓数组合对应的多个融合误差值。
可选的,所述处理器20,还用于从所述多个融合误差值中确定出融合误差值最小的目标融合误差值,并从所述多个周期延拓数组合中确定出所述目标融合误差值对应的目标周期延拓数组合;确定所述第一调制频率和所述第二调制频率中调制频率最大的目标调制频率;并从所述目标周期延拓数组合中确定所述目标调制频率对应的目标周期延拓数;从所述各周期延拓数组合对应的所述第一深度值、所述第二深度值、所述第一深度误差和所述第二深度误差中,查找所述目标周期延拓数对应的目标深度值和目标深度误差;利用所述目标深度误差对所述目标深度值进行校正,得到校正后的目标深度值;并将所述校正后的目标深度值确定为距所述目标对象的距离。
本申请实施例提供一种存储介质,其上存储有计算机程序,上述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序,上述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行,应用于深度测量装置中,该计算机程序实现如上述的深度测量方法。
需要说明的是,在本文中,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、物品或者装置不仅包括那些要素,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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本公开的技术方案本质上或者说对相关技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台图像显示设备(可以是手机,计算机,服务器,空调器,或者网络设备等)执行本公开各个实施例所述的深度测量方法。
以上所述,仅为本申请的较佳实施例而已,并非用于限定本申请的保护范围。
Claims (10)
1.一种深度测量方法,其特征在于,所述方法包括:
利用第一调制频率和第二调制频率对目标对象进行深度测量,得到第一深度测量值和第二深度测量值;
确定所述第一调制频率和所述第二调制频率对应的多个周期延拓数组合,并根据所述多个周期延拓数组合,分别对所述第一深度测量值和所述第二深度测量值进行周期延拓,得到各周期延拓数组合对应的第一深度值和第二深度值;
从所述第一调制频率对应的第一预设深度误差集合中,获取各所述第一深度值对应的第一深度误差;从所述第二调制频率对应的第二预设深度误差集合中,获取各所述第二深度值对应的第二深度误差;
分别基于所述各周期延拓数组合对应的所述第一深度值、所述第二深度值、所述第一深度误差和所述第二深度误差,计算所述多个周期延拓数组合对应的多个融合误差值;并根据所述多个融合误差值确定距所述目标对象的距离。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定所述第一调制频率和所述第二调制频率对应的多个周期延拓数组合,包括:
基于所述第一调制频率和最大公约数的比值,得到所述第一调制频率对应的第一最大周期延拓数;并基于所述第二调制频率和所述最大公约数的比值,得到所述第二调制频率对应的第二最大周期延拓数;所述最大公约数为所述第一调制频率和所述第二调制频率之间的最大公约数;
基于所述第一最大周期延拓数和所述第二最大周期延拓数,确定所述第一调制频率和所述第二调制频率对应的多个周期延拓数组合。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定所述第一调制频率和所述第二调制频率对应的多个周期延拓数组合,包括:
确定所述第一调制频率对应的第一最大无混叠深度值和所述第二调制频率对应的第二最大无混叠深度值;
将预设最大测量深度值和所述第一最大无混叠深度值的比值向下取整,得到第一数值,并基于所述第一调制频率和最大公约数的比值,得到第二数值,将所述第一数值与所述第二数值之间最小的数值确定为所述第一调制频率对应的第一最大周期延拓数;所述最大公约数为所述第一调制频率和所述第二调制频率之间的最大公约数;
将所述预设最大测量深度值和所述第二最大无混叠深度值的比值向下取整,得到第三数值,并基于所述第二调制频率和所述最大公约数的比值,得到第四数值,将所述第三数值与所述第四数值之间最小的数值确定为所述第二调制频率对应的第二最大周期延拓数;
基于所述第一最大周期延拓数和所述第二最大周期延拓数,确定所述第一调制频率和所述第二调制频率对应的多个周期延拓数组合。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述多个周期延拓数组合,分别对所述第一深度测量值和所述第二深度测量值进行周期延拓,得到各周期延拓数组合对应的第一深度值和第二深度值,包括:
确定所述第一调制频率对应的第一最大无混叠深度值和所述第二调制频率对应的第二最大无混叠深度值;
分别对所述第一深度测量值进行周期数为各第一周期延拓数、且周期深度为所述第一最大无混叠深度值的周期延拓,得到所述各第一周期延拓数对应的第一深度值;所述各第一周期延拓数为所述各周期延拓数组合中所述第一调制频率对应的周期延拓数;
分别对所述第二深度测量值进行周期数为各第二周期延拓数、且周期深度为所述第二最大无混叠深度值的周期延拓,得到所述各第二周期延拓数对应的第二深度值;所述各第二周期延拓数为所述各周期延拓数组合中所述第二调制频率对应的周期延拓数。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述分别基于所述各周期延拓数组合对应的所述第一深度值、所述第二深度值、所述第一深度误差和所述第二深度误差,计算所述多个周期延拓数组合对应的多个融合误差值,包括:
分别利用所述各周期延拓数组合对应的所述第一深度误差对所述第一深度值进行校正,得到所述各周期延拓数组合对应的校正后的第一深度值;
分别利用所述各周期延拓数组合对应的所述第二深度误差对所述第二深度值进行校正,得到所述各周期延拓数组合对应的校正后的第二深度值;
将所述多个周期延拓数组合对应的多个校正后的第一深度值和多个校正后的第二深度值之间的差值确定为所述多个周期延拓数组合对应的多个融合误差值。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述多个融合误差值确定距所述目标对象的距离,包括:
从所述多个融合误差值中确定出融合误差值最小的目标融合误差值,并从所述多个周期延拓数组合中确定出所述目标融合误差值对应的目标周期延拓数组合;
确定所述第一调制频率和所述第二调制频率中调制频率最大的目标调制频率;并从所述目标周期延拓数组合中确定所述目标调制频率对应的目标周期延拓数;
从所述各周期延拓数组合对应的所述第一深度值、所述第二深度值、所述第一深度误差和所述第二深度误差中,查找所述目标周期延拓数对应的目标深度值和目标深度误差;
利用所述目标深度误差对所述目标深度值进行校正,得到校正后的目标深度值;并将所述校正后的目标深度值确定为距所述目标对象的距离。
7.一种深度测量装置,其特征在于,所述装置包括:
测量单元,用于利用第一调制频率和第二调制频率对目标对象进行深度测量,得到第一深度测量值和第二深度测量值;
确定单元,用于确定所述第一调制频率和所述第二调制频率对应的多个周期延拓数组合,并根据所述多个周期延拓数组合,分别对所述第一深度测量值和所述第二深度测量值进行周期延拓,得到各周期延拓数组合对应的第一深度值和第二深度值;
获取单元,用于从所述第一调制频率对应的第一预设深度误差集合中,获取各所述第一深度值对应的第一深度误差;从所述第二调制频率对应的第二预设深度误差集合中,获取各所述第二深度值对应的第二深度误差;
计算单元,用于分别基于所述各周期延拓数组合对应的所述第一深度值、所述第二深度值、所述第一深度误差和所述第二深度误差,计算所述多个周期延拓数组合对应的多个融合误差值;并根据所述多个融合误差值确定距所述目标对象的距离。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于,所述计算单元,还用于基于所述第一调制频率和最大公约数的比值,得到所述第一调制频率对应的第一最大周期延拓数;并基于所述第二调制频率和所述最大公约数的比值,得到所述第二调制频率对应的第二最大周期延拓数;所述最大公约数为所述第一调制频率和所述第二调制频率之间的最大公约数;基于所述第一最大周期延拓数和所述第二最大周期延拓数,确定所述第一调制频率和所述第二调制频率对应的多个周期延拓数组合。
9.一种深度测量设备,其特征在于,所述设备包括:处理器、存储器及通信总线;所述处理器执行存储器存储的运行程序时实现如权利要求1-6任一项所述的方法。
10.一种存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6任一项所述的方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210782900.0A CN114859365A (zh) | 2022-07-05 | 2022-07-05 | 一种深度测量方法及装置、存储介质 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210782900.0A CN114859365A (zh) | 2022-07-05 | 2022-07-05 | 一种深度测量方法及装置、存储介质 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114859365A true CN114859365A (zh) | 2022-08-05 |
Family
ID=82626916
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210782900.0A Pending CN114859365A (zh) | 2022-07-05 | 2022-07-05 | 一种深度测量方法及装置、存储介质 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114859365A (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110186387A (zh) * | 2019-06-04 | 2019-08-30 | 浙江舜宇光学有限公司 | 深度的检测方法、装置和系统 |
CN112771409A (zh) * | 2018-10-25 | 2021-05-07 | 索尼半导体解决方案公司 | 运算处理设备、测距设备和运算处理方法 |
CN113238215A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-08-10 | 武汉市聚芯微电子有限责任公司 | 一种测距方法及ToF测距装置、存储介质 |
CN113325439A (zh) * | 2021-05-17 | 2021-08-31 | 奥比中光科技集团股份有限公司 | 一种深度相机及深度计算方法 |
CN113740870A (zh) * | 2021-08-05 | 2021-12-03 | 珠海视熙科技有限公司 | 一种多频融合ToF的测距方法、系统、装置及存储介质 |
CN114365007A (zh) * | 2019-09-09 | 2022-04-15 | ams传感器亚洲私人有限公司 | 测量到目标距离的方法 |
-
2022
- 2022-07-05 CN CN202210782900.0A patent/CN114859365A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112771409A (zh) * | 2018-10-25 | 2021-05-07 | 索尼半导体解决方案公司 | 运算处理设备、测距设备和运算处理方法 |
CN110186387A (zh) * | 2019-06-04 | 2019-08-30 | 浙江舜宇光学有限公司 | 深度的检测方法、装置和系统 |
CN114365007A (zh) * | 2019-09-09 | 2022-04-15 | ams传感器亚洲私人有限公司 | 测量到目标距离的方法 |
CN113325439A (zh) * | 2021-05-17 | 2021-08-31 | 奥比中光科技集团股份有限公司 | 一种深度相机及深度计算方法 |
CN113238215A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-08-10 | 武汉市聚芯微电子有限责任公司 | 一种测距方法及ToF测距装置、存储介质 |
CN113740870A (zh) * | 2021-08-05 | 2021-12-03 | 珠海视熙科技有限公司 | 一种多频融合ToF的测距方法、系统、装置及存储介质 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3172586B1 (en) | Laser phase estimation and correction | |
US20070013578A1 (en) | Distance measuring device, distance measuring method and distance measuring program | |
CN113238215A (zh) | 一种测距方法及ToF测距装置、存储介质 | |
JP2012533748A5 (zh) | ||
ATE401558T1 (de) | Kalibrierung eines optischen fmcw- rückstreuungsmesssystems | |
CN105717485B (zh) | 一种室内定位方法及装置 | |
JP4901833B2 (ja) | レーダ装置 | |
JP2014025871A (ja) | エンコーダ出力信号補正装置 | |
CN109558471A (zh) | 栅格地图的更新方法、装置、存储介质和系统 | |
US20220101547A1 (en) | Depth image processing method and apparatus, electronic device, and readable storage medium | |
JP2017090220A (ja) | レーダ装置 | |
CN114859365A (zh) | 一种深度测量方法及装置、存储介质 | |
CN112118058A (zh) | 一种通道的校准处理方法及装置 | |
WO2020084851A1 (ja) | 演算処理装置、測距装置及び演算処理方法 | |
CN108021037B (zh) | 三元组目标阵列近场效应修正方法 | |
KR101985498B1 (ko) | 위치 검출 장치 및 그 방법 | |
CN112379355B (zh) | 一种标定方法、标定装置、终端设备及可读存储介质 | |
US9964640B2 (en) | Method for phase unwrapping using confidence-based rework | |
CN114779211A (zh) | 一种激光脉冲雷达设备及点云密度提升方法及设备 | |
CN115236634A (zh) | 一种激光雷达中激光线性调频信号的校正方法及装置 | |
CN114624663A (zh) | 毫米波雷达的参数校准方法、装置、计算机设备及存储介质 | |
CN112924977A (zh) | 测距方法、装置及定位方法、装置 | |
US8195425B2 (en) | Systems and methods for estimating distances using multi-resolution functions | |
CN111766559A (zh) | 一种测向方法、装置、系统、计算机设备以及存储介质 | |
JP2017003278A (ja) | 情報処理装置及び位置情報算出プログラム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220805 |