CN116485862A - 一种深度数据标定校准方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种深度数据标定校准方法与装置，方法包括：采用张氏标定法对测距模组进行镜头标定，获得镜头的内参与畸变参数；根据所述镜头的内参与畸变参数，计算像素阵列中每个像素对应的校准因子并保存；在测距时，获取每个像素感测得到的原始测量距离；调用每个像素对应的校准因子对所述原始测量距离进行镜头校准，得到相应的第一校准测量距离。通过对测距模组进行镜头标定后获取像素的校准因子，使得面阵传感器测距时可通过校准因子对原始测量距离进行校准，提高面阵深度测距的精准性。

Description

一种深度数据标定校准方法与装置

技术领域

本发明涉及深度传感技术领域，尤其涉及一种深度数据标定校准方法与装置。

背景技术

基于dToF(direct time of flight，直接飞行时间)的深度传感芯片已经广泛应用于激光雷达和手机等设备。dToF技术是通过向场景中发射脉冲光，以高性能的光电传感器接收从目标物体反射回来的脉冲光，通过记录每次接收到的光信号的飞行时间，并基于多次脉冲光信号的飞行时间进行直方图统计，通过出现频率最高的飞行时间来实现对目标物体的深度探测。

dTOF面阵传感器由多个SPAD(single photon avalanche diode，单光子雪崩二极管)在一个矩形平面上排列而组成，通过每一个有效像素的飞行时间来探测物体的径向距离，然而由于测距模组中镜头的生产与组装过程存在公差，且每个像素基于自身位置具有对应的空间探测方向，若直接将每个像素测量得到的原始数据作为测距结果，与真实的径向距离会存在差距，进而导致测距误差，影响面阵测距的精准性。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种深度数据标定校准方法与装置，以提高面阵深度测距的精准性。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

本发明第一方面提供一种深度数据标定校准方法，包括如下步骤：

采用张氏标定法对测距模组进行镜头标定，获得镜头的内参与畸变参数；

根据所述镜头的内参与畸变参数，计算像素阵列中每个像素对应的校准因子并保存；

在测距时，获取每个像素感测得到的原始测量距离；

调用每个像素对应的校准因子对所述原始测量距离进行镜头校准，得到相应的第一校准测量距离。

在一个实施例中，所述采用张氏标定法对测距模组进行镜头标定，获得镜头的内参与畸变参数，包括：

将面阵光源投射到预置的棋盘格上；

通过测距模组中的像素阵列采集并转换，得到棋盘格灰度图；

采用张氏标定法对所述棋盘格灰度图进行镜头标定，计算得到镜头的内参与畸变参数。

在一个实施例中，所述通过测距模组中的像素阵列采集并转换，得到棋盘格灰度图，包括：

通过像素阵列接收在预设曝光时间内经所述棋盘格反射回的光信号，所述光信号从不同角度入射到所述像素阵列中；

根据每个像素获取的光信号生成直方图；

将每个像素的直方图中光子能量的累加值作为每个像素对应的灰度值，转换得到棋盘格灰度图。

在一个实施例中，所述每个像素的校准因子按以下公式计算：

r_distorted＝r*(1+k₁*r²+k₂*r⁴+k₃*r⁶)

F_x＝s_x×F

F_y＝s_y×F

其中，镜头的内参包括Cx、Cy、F_x、F_y，畸变参数包括径向畸变参数k₁、k₂、k₃；

Cx、Cy为镜头光心坐标，F_x为x轴方向上以像素尺寸为单位的镜头焦距，F_y为y轴方向上以像素尺寸为单位的镜头焦距；F为镜头焦距，s_x和s_y分别为x轴方向和y轴方向上每毫米包含的像素数；r为理想像点与成像中心的距离，r_distorted为实际像点与成像中心的距离，m、n为每个像素在像素坐标系中的坐标，cosθ为每个像素的校准因子，θ为与每个像素对应的入射角度。

在一个实施例中，所述调用每个像素对应的校准因子对所述原始测量距离进行镜头校准，得到相应的第一校准测量距离，具体为：

通过公式Z＝D*cosθ对每个像素的原始测量距离进行镜头校准，其中，Z为每个像素的第一校准测量距离，D为每个像素的原始测量距离，cosθ为每个像素的校准因子，θ为与每个像素对应的入射角度。

在一个实施例中，所述调用每个像素对应的校准因子对所述原始测量距离进行镜头校准，得到相应的第一校准测量距离之后，还包括：

对预置的反射板进行测距，得到每个像素对所述反射板的原始测量距离，其中，所述反射板与测距模组平行且间隔预设距离；

根据所述预设距离、每个像素对所述反射板的原始测量距离以及校准因子，计算得到每个像素对反射板的偏移值并保存。

在一个实施例中，每个像素对反射板的偏移值按以下公式计算：

其中，D0为每个像素对所述反射板的原始测量距离，Z_GT为预设距离，cosθ为每个像素的校准因子，θ为与每个像素对应的入射角度。

在一个实施例中，所述计算得到每个像素对反射板的偏移值并保存之后，还包括：

在测距时，获取每个像素对目标物体的原始测量距离；

调用每个像素对应的校准因子对所述目标物体的原始测量距离进行镜头校准，得到所述目标物体相应的第一校准测量距离；

调用每个像素对反射板的偏移值，对所述目标物体相应的第一校准测量距离进行偏移校准，得到所述目标物体相应的第二校准测量距离。

在一个实施例中，所述调用每个像素的偏移值对所述第一校准测量距离进行偏移校准，得到相应的第二校准测量距离，具体为：

通过公式Z'＝Z+offset*cosθ对每个像素的目标物体相应的第一校准测量距离进行偏移校准，其中，Z＝D*cosθ，Z为目标物体相应的第一校准测量距离，Z'为第二校准测量距离，offset为每个像素对反射板的偏移值，D为每个像素的目标物体相应的原始测量距离，cosθ为每个像素的校准因子，θ为与每个像素对应的入射角度。

本发明第二方面提供一种深度数据标定校准装置，包括：

标定模块，用于采用张氏标定法对测距模组进行镜头标定，获得镜头的内参与畸变参数；

计算存储模块，用于根据所述镜头的内参与畸变参数，计算像素阵列中每个像素对应的校准因子并保存；

校准模块，用于在测距时获取每个像素感测得到的原始测量距离，以及调用每个像素对应的校准因子对所述原始测量距离进行镜头校准，得到相应的第一校准测量距离。

本发明的有益效果为：提供一种深度数据标定校准方法与装，通过对测距模组进行镜头标定后获取像素的校准因子，使得面阵传感器测距时可通过校准因子对原始测量距离进行校准，提高面阵深度测距的精准性。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1为本发明实施例中深度数据标定校准方法的流程图；

图2为本发明实施例中一种透镜畸变的原理图；

图3为本发明实施例中一种面阵深度测距的示意图；

图4为本发明实施例中深度数据标定校准装置的结构图。

具体实施方式

为了使本发明实施例所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接即可以是用于固定作用也可以是用于电路连通作用。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“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为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本发明实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

本发明实施例提供的深度数据标定校准应用于基于dToF(direct time offlight，直接飞行时间)技术的面阵深度传感系统，该面阵深度传感系统至少包括控制器、发射器和接收器，控制器分别与发射器和接收器连接，其中，发射器用于向目标物体发射探测光束，至少部分的探测光束会经过目标物体反射形成反射光；接收器包括由多个像素组成的像素阵列，用于接收经所述目标物体反射回的反射光；控制器用于同步控制光的发射和接收，对接收器接收的光子以时间箱(时间bin)区分进行直方图统计，后续再通过直方图计算光子的飞行时间，进而得到每个像素的深度值，以构成目标物体的深度图。

具体地，发射器可以包括驱动器和光源等，光源可以是发光二极管(LED)、激光二极管(LD)、边发射激光器(EEL)、垂直腔面发射激光器(VCSEL)、皮秒激光器等等，光源在驱动器的驱动控制下向外发射探测光束，该探测光束可以是可见光、红外光、紫外光等等，探测光束的至少部分向目标物体发射，至少部分的探测光束经过目标物体反射产生的反射光被接收器接收。

接收可以器包括像素阵列和接收光学元件等，接收光学元件可以是透镜、微透镜阵列、反射镜等等形式中的一种或多种组合，通过接收光学元件接收反射光并引导至像素阵列上，像素阵列包括多个采集光子的像素，在一个实施例中，像素阵列由多个单光子雪崩光电二极管(SPAD)组成，SPAD可以对入射的单个光子进行响应并输出指示所接收光子在每个SPAD处相应到达时间的光子信号，当然在其它实施例中，还可采用例如雪崩光电二极管、光电倍增管、硅光电倍增管等等光电转换器件。

目前，dToF面阵深度传感器通常由多个SPAD在一个平面上排列组成相应分辨率的像素阵列，以实现对目标物体的深度探测。由于测距模组中镜头的存在，其生产及组装过程中存在的公差会带来透镜畸变，同时像素阵列中每个像素与真实空间像素点之间也存在映射关系，即每个像素具有对应的空间探测方向，这使得像素探测到的原始深度数据与真实的径向距离之间存在差距，影响面阵深度探测的精准性，进而难以输出准确的深度图。因此，本发明通过应用于面阵深度传感系统的深度数据标定校准方法来描述如何解决这一问题，使得经过深度数据标定校准后可有效消除镜头和像素位置带来的测量误差，提高面阵深度测距的精准性。

如图1所示，图1为本发明一个实施例中深度数据标定校准方法的流程图，该方法具体包括如下步骤：

S101、采用张氏标定法对测距模组进行镜头标定，获得镜头的内参与畸变参数。

本实施例中，先通过张氏标定法计算得到测距模组的镜头参数，具体包括镜头的内参和畸变参数。由于面阵深度传感系统在实际使用时需将每个像素的测距结果对应到空间坐标以构建点云，而将三维相机坐标系中的点(Xw,Yw,Zw)对应到二维相机平面上的点u(x,y)这一过程则需通过标定获取的内参来完成，具体需标定的内参包括镜头光心坐标Cx、Cy，x轴方向上以像素尺寸为单位的镜头焦距F_x，以及y轴方向上以像素尺寸为单位的镜头焦距F_y。

同时由于测距模组中的透镜形状会导致径向畸变，如图2所示，对于入射角度为θ的光线，u是理想无畸变情况下在二维相机平面的投射点，而由于镜头畸变的存在，实际在二维相机平面的投射点会是u′，这一畸变同样需通过镜头标定获取镜头的畸变参数来进行后续的校准处理，以确保深度测距准确性。

在一个实施例中，步骤S101包括：

将面阵光源投射到预置的棋盘格上；

通过测距模组中的像素阵列采集并转换，得到棋盘格灰度图；

采用张氏标定法对所述棋盘格灰度图进行镜头标定，计算得到镜头的内参与畸变参数。

本实施例中，在采用张氏标定法进行镜头参数计算时，通过预置的棋盘格作为标定物，将面阵光源投射到棋盘格上，具体的面阵光源可以是940nm的红外光源，当然也可以是其它波段的光源，本实施例对此不作限定。投射到棋盘格的光线经过反射后被测距模组中的像素阵列接收，像素阵列在一定的曝光时间内对棋盘格反射的光信号进行采集得到直方图数据，并进一步对直方图数据进行转换处理得到棋盘格灰度图，通过深度探测数据与灰度图像数据之间的转换，实现测距模组对棋盘格的图像捕捉，进而采用张氏标定法对棋盘格灰度图进行测距模组的镜头标定，计算得到测距模组镜头的内参和畸变参数，具体的计算过程为现有技术，此处不作赘述。

在一个实施例中，通过测距模组中的像素阵列采集并转换，得到棋盘格灰度图，包括：

通过像素阵列接收在预设曝光时间内经所述棋盘格反射回的光信号，所述光信号从不同角度入射到所述像素阵列中；

根据每个像素获取的光信号生成直方图；

将每个像素的直方图中光子能量的累加值作为每个像素对应的灰度值，转换得到棋盘格灰度图。

本实施例中，在实现棋盘格灰度图的采集转换时，通过像素阵列接收在预设曝光时间内经棋盘格反射回的光信号，且该光信号从不同角度入射到像素阵列中，即通过改变测距模组与棋盘格之间的相对角度来捕捉到不同方向下反射回的光信号，以便转换得到对应的不同方向的棋盘格灰度图，获取更加丰富的坐标信息以提高镜头标定的准确性和可靠性。

根据每个像素获取到的光信号进行时间数字转换计数后生成相应的直方图，基于直方图中所有光子能量的累加值作为每个像素对应的灰度值，进而转换得到棋盘格灰度图，棋盘格灰度图中每个像素的灰度值即由该像素的光子能量累加值确定，实现直方图数据到灰度图数据的转换。

例如每个像素设有32个时间箱(时间bin)，根据接收到的光信号对每个bin进行TDC计数后可得到0-255的光子计数值，基于32个bin的光子计数值可生成单个像素的直方图，将直方图中32个bin的光子计数值进行累加作为该像素对应的灰度值，所有像素的灰度值矩阵即可构成棋盘格灰度值。由于黑白方块间隔组成棋盘格中白色反光率高、黑色反光率低，因此在一定的曝光时间内，白色区域对应像素的直方图累计幅值就比黑色区域的大，这与黑白区域对应的灰度值变化规律相同，本实施例利用这一点即可将直方图数据转化成灰度图数据，实现测距装置对棋盘格的灰度图像采集，以便对测距装置的镜头进行标定计算获得镜头的内参与畸变参数。

S102、根据所述镜头的内参与畸变参数，计算像素阵列中每个像素对应的校准因子并保存。

本实施例中，在进行了镜头标定获取内参与畸变参数后，则针对像素阵列中每个像素的位置计算对应的校准因子并保存，该校准因子与每个像素对应的入射角度相关，以便在实际测距时的高效灵活调用。

具体地，如图2所示，对于入射角度为θ的光线，理想像点u(x，y)与畸变后的实际像点u′(x_distorted，y_distorted)对应关系式为：

x_distorted＝x(1+k₁*r²+k₂*r⁴+k₃*r⁶)

y_distorted＝y(1+k₁*r²+k₂*r⁴+k₃*r⁶)

r²＝x²+y²

令K＝1+k₁*r²+k₂*r⁴+k₃*r⁶，r是理想像点与成像中心的距离，则：

可得：

r_distorted＝r*K＝r*(1+k₁*r²+k₂*r⁴+k₃*r⁶)

r_distorted为实际像点与成像中心的距离，本实施例中即为各个像素与成像中心的距离。同时，由于因此可推出校准因子cosθ可由r_distorted、k₁、k₂、k₃求解得到。

在针对像素阵列中每个像素计算时，设一个SPAD在像素坐标系中坐标为(m，n)，则其中Cx、Cy为镜头光心坐标，s_x和s_y分别为x轴方向和y轴方向上每毫米包含的像素数，s_x和s_y可分别通过内参F_x、F_y以及镜头焦距F计算得到，其中F_x＝s_x×F，F_y＝s_y×F。

因此，针对每个像素在像素坐标系中的位置坐标可计算得到其与成像中心的距离r_distorted，进一步结合标定得到的镜头内参Cx、Cy、F_x、F_y以及径向畸变参数k₁、k₂、k₃即可计算得到对应的校准因子cosθ，以便作为面阵深度测距的校准依据，提高测距准确性。

S103、在测距时，获取每个像素感测得到的原始测量距离；

S104、调用每个像素对应的校准因子对所述原始测量距离进行镜头校准，得到相应的第一校准测量距离。

本实施例中，测距模组在实际测距时，基于每个像素获取到的直方图数据构建直方图，对直方图进行寻峰并确定峰值的飞行时间后可计算得到对应的原始测量距离，之后再调用预先存储的每个像素的校准因子对原始测量距离进行镜头校准，得到第一校准测量距离。从而使得面阵传感器中每个像素在测距时可通过校准因子进行精准的测距校准，提高面阵深度测距的精准性。

具体镜头校准的方式为通过公式Z＝D*cosθ对每个像素的原始测量距离进行镜头校准，其中，Z为每个像素的第一校准测量距离，D为每个像素的原始测量距离，cosθ为每个像素的校准因子，θ为与每个像素对应的入射角度。

如图3所示，目标平面1上P₁、P₂点投射点分别落在SPAD1、SPAD2上，其理论测距结果均为Z1。具体的，SPAD1测定P₁点到C点的飞行距离P₁C作为原始测量距离D1，SPAD2测定P₂点到C点的飞行距离P₂C作为原始测量距离D2，则镜头校准后SPAD1的测距结果为Z1＝D1·cosθ1，镜头校准后SPAD2的测距结果为Z1＝d2·cosθ2，同理可完成其它位置的像素对其它目标平面上目标点的校准测距过程。因此，在完成镜头参数的标定并计算得到每个像素的校准因子后，即可在测距时快速便捷地进行调用校准，以消除因镜头畸变和每个像素对应的空间方向不同所带来的测距偏差，确保测距结果的可靠性。

在一个实施例中，步骤S104之后，方法还包括：

对预置的反射板进行测距，得到每个像素对所述反射板的原始测量距离，其中，所述反射板与测距模组平行且间隔预设距离；

根据所述预设距离、每个像素对所述反射板的原始测量距离以及校准因子，计算得到每个像素对反射板的偏移值并保存。

本实施例中，由于像素阵列中各SPAD像素及TDC存在一定的不一致性，因此在测量相同距离时，不同像素得到的深度结果间会存在一定的距离offset即偏移值，而且不同SPAD像素之间的偏移是随机分布的，因此不能通过少量参数对面阵的误差进行曲面拟合及修正，本实施例进一步对每一个像素的偏移值进行标定与保存，以便消除测距时的偏移误差。

具体实施时，通过对已知真实距离的一张反射板进行测距，例如将反射板固定在距离测距模组1米的位置，同时在测量环境上将该反射板与测距模组保持平行，可通过实时观察点云来判断测距模组与反射板之间的平行程度。为消除随机误差提高标定的准确性，在计算每个像素对反射板的原始测量距离时，可采集多帧的测量结果后再取平均值，例如针对每个像素均采集40帧的原始测量结果后取平均值，作为其对反射板的原始测量距离。每个像素测得的原始测量距离与真实距离的差值便是该像素的偏移值，因此根据预设距离、每个像素对所述反射板的原始测量距离以及校准因子，即可计算得到每个像素对反射板的偏移值并保存，以便后续测距时的快速调用。

具体的，每个像素对反射板的偏移值按以下公式计算：

其中，D0为每个像素对所述反射板的原始测量距离，Z_GT为预设距离，cosθ为每个像素的校准因子，θ为与每个像素对应的入射角度。

在一个实施例中，计算得到每个像素对反射板的偏移值并保存之后，还包括：

在测距时，获取每个像素对目标物体的原始测量距离；

调用每个像素对应的校准因子对所述目标物体的原始测量距离进行镜头校准，得到所述目标物体相应的第一校准测量距离；

调用每个像素对反射板的偏移值，对所述目标物体相应的第一校准测量距离进行偏移校准，得到所述目标物体相应的第二校准测量距离。

本实施例中，测距模组在实际测距时，不仅通过镜头标定后计算得到的校准因子对原始测量距离进行镜头校准，还进一步在镜头校准结果的基础上调用每个像素对反射板的偏移值，对第一校准测量距离进行偏移校准，得到二次校准后的第二校准测量距离，消除因像素不一致带来的深度探测误差，进一步提高面阵深度测距的准确性。

具体的，通过公式Z'＝Z+offset*cosθ对每个像素的目标物体相应的第一校准测量距离进行偏移校准，其中，Z＝D*cosθ，Z为目标物体相应的第一校准测量距离，Z'为第二校准测量距离，offset为每个像素对反射板的偏移值，D为每个像素的目标物体相应的原始测量距离，cosθ为每个像素的校准因子，θ为与每个像素对应的入射角度。

需要说明的是，上述各步骤之间并不必然存在一定的先后顺序，本领域普通技术人员，根据本发明实施例的描述可以理解，不同实施例中，上述各步骤可以有不同的执行顺序，亦即，可以并行执行，亦可以交换执行等等。

本发明还相应提供深度数据标定校准装置，如图4所示，图为本发明一个实施例中深度数据标定校准装置的结构图，其包括标定模块401、计算存储模块402和校准模块403，其中标定模块401、计算存储模块402和校准模块403依次连接，标定模块401用于采用张氏标定法对测距模组进行镜头标定，获得镜头的内参与畸变参数；计算存储模块402用于根据所述镜头的内参与畸变参数，计算像素阵列中每个像素对应的校准因子并保存；校准模块403用于在测距时获取每个像素感测得到的原始测量距离，以及调用每个像素对应的校准因子对所述原始测量距离进行镜头校准，得到相应的第一校准测量距离。由于上述方法实施例已对深度数据标定校准过程进行了详细介绍，具体可参考上述对应的方法实施例，此处不做赘述。

综上，本发明提供公开的一种深度数据标定校准方法与装置，方法包括：采用张氏标定法对测距模组进行镜头标定，获得镜头的内参与畸变参数；根据所述镜头的内参与畸变参数，计算像素阵列中每个像素对应的校准因子并保存；在测距时，获取每个像素感测得到的原始测量距离；调用每个像素对应的校准因子对所述原始测量距离进行镜头校准，得到相应的第一校准测量距离。通过对测距模组进行镜头标定后获取像素的校准因子，使得面阵传感器测距时可通过校准因子对原始测量距离进行校准，提高面阵深度测距的精准性。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种深度数据标定校准方法，其特征在于，包括如下步骤：

采用张氏标定法对测距模组进行镜头标定，获得镜头的内参与畸变参数；

根据所述镜头的内参与畸变参数，计算像素阵列中每个像素对应的校准因子并保存；

在测距时，获取每个像素感测得到的原始测量距离；

调用每个像素对应的校准因子对所述原始测量距离进行镜头校准，得到相应的第一校准测量距离。

2.根据权利要求1所述的深度数据标定校准方法，其特征在于，所述采用张氏标定法对测距模组进行镜头标定，获得镜头的内参与畸变参数，包括：

将面阵光源投射到预置的棋盘格上；

通过测距模组中的像素阵列采集并转换，得到棋盘格灰度图；

采用张氏标定法对所述棋盘格灰度图进行镜头标定，计算得到镜头的内参与畸变参数。

3.根据权利要求2所述的深度数据标定校准方法，其特征在于，所述通过测距模组中的像素阵列采集并转换，得到棋盘格灰度图，包括：

通过像素阵列接收在预设曝光时间内经所述棋盘格反射回的光信号，所述光信号从不同角度入射到所述像素阵列中；

根据每个像素获取的光信号生成直方图；

将每个像素的直方图中光子能量的累加值作为每个像素对应的灰度值，转换得到棋盘格灰度图。

4.根据权利要求1所述的深度数据标定校准方法，其特征在于，所述每个像素的校准因子按以下公式计算：

r_distorted＝r*(1+k₁*r²+k₂*r⁴+k₃*r⁶)

F_x＝s_x×F

F_y＝s_y×F

其中，镜头的内参包括Cx、Cy、F_x、F_y，畸变参数包括径向畸变参数k₁、k₂、k₃；

Cx、Cy为镜头光心坐标，F_x为x轴方向上以像素尺寸为单位的镜头焦距，F_y为y轴方向上以像素尺寸为单位的镜头焦距；F为镜头焦距，s_x和s_y分别为x轴方向和y轴方向上每毫米包含的像素数；r为理想像点与成像中心的距离，r_distorted为实际像点与成像中心的距离，m、n为每个像素在像素坐标系中的坐标，cosθ为每个像素的校准因子，θ为与每个像素对应的入射角度。

5.根据权利要求1所述的深度数据标定校准方法，其特征在于，所述调用每个像素对应的校准因子对所述原始测量距离进行镜头校准，得到相应的第一校准测量距离，具体为：

通过公式Z＝D*cosθ对每个像素的原始测量距离进行镜头校准，其中，Z为每个像素的第一校准测量距离，D为每个像素的原始测量距离，cosθ为每个像素的校准因子，θ为与每个像素对应的入射角度。

6.根据权利要求1所述的深度数据标定校准方法，其特征在于，所述调用每个像素对应的校准因子对所述原始测量距离进行镜头校准，得到相应的第一校准测量距离之后，还包括：

对预置的反射板进行测距，得到每个像素对所述反射板的原始测量距离，其中，所述反射板与测距模组平行且间隔预设距离；

根据所述预设距离、每个像素对所述反射板的原始测量距离以及校准因子，计算得到每个像素对反射板的偏移值并保存。

7.根据权利要求6所述的深度数据标定校准方法，其特征在于，每个像素对反射板的偏移值按以下公式计算：

其中，D0为每个像素对所述反射板的原始测量距离，Z_GT为预设距离，cosθ为每个像素的校准因子，θ为与每个像素对应的入射角度。

8.根据权利要求6所述的深度数据标定校准方法，其特征在于，所述计算得到每个像素对反射板的偏移值并保存之后，还包括：

在测距时，获取每个像素对目标物体的原始测量距离；

调用每个像素对应的校准因子对所述目标物体的原始测量距离进行镜头校准，得到所述目标物体相应的第一校准测量距离；

调用每个像素对反射板的偏移值，对所述目标物体相应的第一校准测量距离进行偏移校准，得到所述目标物体相应的第二校准测量距离。

9.根据权利要求8所述的深度数据标定校准方法，其特征在于，所述调用每个像素的偏移值对所述第一校准测量距离进行偏移校准，得到相应的第二校准测量距离，具体为：

通过公式Z'＝Z+offset*cosθ对每个像素的目标物体相应的第一校准测量距离进行偏移校准，其中，Z＝D*cosθ，Z为目标物体相应的第一校准测量距离，Z'为第二校准测量距离，offset为每个像素对反射板的偏移值，D为每个像素的目标物体相应的原始测量距离，cosθ为每个像素的校准因子，θ为与每个像素对应的入射角度。

10.一种深度数据标定校准装置，其特征在于，包括：

标定模块，用于采用张氏标定法对测距模组进行镜头标定，获得镜头的内参与畸变参数；

计算存储模块，用于根据所述镜头的内参与畸变参数，计算像素阵列中每个像素对应的校准因子并保存；

校准模块，用于在测距时获取每个像素感测得到的原始测量距离，以及调用每个像素对应的校准因子对所述原始测量距离进行镜头校准，得到相应的第一校准测量距离。