CN208314192U - 一种tof模组标定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种TOF模组标定装置，包括控制器、多个标定板和用于承载待标定TOF模组的水平转台；各标定板分别垂直于各标定板中心与水平转台中心垂线的水平连线，各标定板以水平转台中心垂线为中心周向布置于同一水平面内，各标定板与水平转台中心垂线的预设水平距离不同；控制器，向水平转台发送控制信号以控制水平转台以水平转台中心垂线为轴进行转动。本实用新型可精确高效的对TOF模组进行标定。

Description

一种TOF模组标定装置

技术领域

本实用新型涉及测量领域。更具体地，涉及一种TOF模组标定装置。

背景技术

TOF(Time of flight)模组是一种双向测距模组，其工作原理是向目标连续出射光脉冲信号(通常为红外光脉冲信号)，并接收由目标反射的光脉冲信号，通过探测光脉冲信号的往返飞行时间来测量目标的距离，输出目标距离数据。TOF模组作为一种主流的3D摄像头模组，越来越受到重视。

TOF模组由于受光出射功率的影响，距目标的距离越远则光脉冲信号的功率衰减越大，因此，对于不同距离的目标，TOF模组得到的测量距离与目标的实际距离之间存在的误差是非线性的。所以，在对TOF模组进行距离标定的时候，会采用针对不同距离的分段标定。

现有的TOF模组标定装置通常采用在水平导轨上设置标定板，通过标定板在水平导轨的滑动实现标定板与TOF模组之间产生不同的预设距离，通过实际测量得到每一个标定位置的实际距离，再读取TOF模组基于处于各标定位置的标定板的反射光信号所输出的距离数据，得到TOF模组对于每一个标定位置的测量距离，通过测量距离与实际距离的比较得到每一个实际距离的标定结果。

现有的TOF模组标定装置存在以下问题：(1)水平导轨越长，对于其平整度的要求越高，标定装置的成本造价较高；(2)对于标定板在水平导轨的滑动的控制精度提出了很高的要求，实际操作中精度较低，标定精度较低；(3)如果标定的距离范围较大则标定板在水平导轨的滑动时间就会较长，另外每次标定过程只能针对一个TOF模组，标定效率较低。

因此，需要提供一种可精确高效的对TOF模组进行标定的TOF模组标定装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可精确高效的对TOF模组进行标定的TOF模组标定装置。

为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

本实用新型提供了一种TOF模组标定装置，包括控制器、多个标定板和用于承载待标定TOF模组的水平转台；

各标定板分别垂直于各标定板中心与水平转台中心垂线的水平连线，各标定板以水平转台中心垂线为中心周向布置于同一水平面内，各标定板与水平转台中心垂线的预设水平距离不同；

所述控制器，向水平转台发送控制信号以控制所述水平转台以水平转台中心垂线为轴进行转动。

优选地，各标定板中心与待标定TOF模组出光光轴处于同一水平面。

优选地，所述控制器，向水平转台发送脉冲控制信号以控制所述水平转台以水平转台中心垂线为轴进行步进式水平转动。

优选地，各标定板中心与水平转台中心垂线的水平连线和相邻标定板中心与水平转台中心垂线的水平连线之间的夹角相同。

优选地，所述水平转台同时承载多个待标定TOF模组，每个标定板中心分别位于一个待标定TOF模组的出光光轴。

优选地，所述水平转台包括电机和水平承载台，所述水平承载台的中心位置与所述电机的输出轴固定连接，

所述控制器，向所述电机发送脉冲控制信号以控制所述电机带动所述水平承载台以水平转台中心垂线为轴进行步进式水平转动。

优选地，所述电机为步进式电机。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型所述技术方案可精确高效的对TOF模组进行标定。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明；

图1示出本实用新型实施例提供的TOF模组标定装置的俯视图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型，下面结合优选实施例和附图对本实用新型做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型的一个实施例提供了一种TOF模组标定装置，包括多个标定板10和用于承载待标定TOF模组的水平转台20；

各标定板10分别垂直于各标定板10中心与水平转台20中心垂线的水平连线，各标定板10以水平转台20中心垂线为中心周向布置于同一水平面内，各标定板10与水平转台20中心垂线的预设水平距离不同；

控制器，向水平转台20发送控制信号以控制水平转台20以水平转台20中心垂线为轴进行转动。

本实施例提供的TOF模组标定装置通过水平转台20的水平转动，使得放置在水平转台20上的待标定TOF模组可基于各标定板10的反射光信号输出距离数据，之后可通过上位机等设备，接收待标定TOF基于各标定板10的反射光信号所输出距离数据，得到待标定TOF模组对于每一个标定板10的测量距离，再将其与对应的标定板10与水平转台20中心垂线的已知的预设水平距离进行比较，即可得到待标定TOF模组对于各预设水平距离的标定结果。本实施例提供的TOF模组标定装置，不需要移动标定板10，只需要通过水平转台20带动待标定TOF模组转动即可完成标定过程，标定精度高且标定速度快，可实现精确高效的对待标定TOF模组进行标定。可理解的是，标定板10需要对待标定TOF模组的出射光信号进行反射，则标定板10上至少有一个位置应与待标定TOF模组出光光轴处于同一水平面，这样，当待标定TOF模组出光光轴转至某个标定板10位置时该标定板10才能对待标定TOF模组的出射光信号进行反射。

在本实施例的一些可选的实现方式中，各标定板10中心与待标定TOF模组出光光轴处于同一水平面。采用这样的方式，使得待标定TOF模组基于各标定板10的反射光信号输出的距离数据可更准确的反映待标定TOF模组对标定板10的测量距离。另外，本领域技术人员应该了解的是，为了不遮挡待标定TOF模组向其他标定板10出射光信号，标定板10的宽度应基于标定板10中心与水平转台20中心的预设水平距离、各标定板10中心与水平转台20中心垂线的水平连线和相邻标定板10中心与水平转台20中心垂线的水平连线之间的夹角相同等参数相应设置。

在本实施例的一些可选的实现方式中，控制器，向水平转台20发送脉冲控制信号以控制水平转台20以水平转台20中心垂线为轴进行步进式水平转动。采用这样的方式，可通过调整控制器发出的脉冲控制信号，在每一标定时刻使待标定TOF模组停止转动，提高了标定的精确性和平稳性，且便于后续操作中上位机等设备识别接收的待标定TOF模组输出的距离数据是基于哪一个标定板10的反射光信号所输出的。

在本实施例的一些可选的实现方式中，各标定板10中心与水平转台20中心垂线的水平连线和相邻标定板10中心与水平转台20中心垂线的水平连线之间的夹角相同。采用这样的方式，水平转台20的每次步进式水平转动的角度相同，控制器易于控制水平转台20的转动，转动过程更精确平稳。其中，每次步进式水平转动的转动角度，根据各标定板10预设位置的实际情况设定。另外，转动速度也可根据对平稳性要求更高还是对速度要求更高等不同实际需求设定。

在本实施例的一些可选的实现方式中，水平转台20同时承载多个待标定TOF模组，每个标定板10中心分别位于一个待标定TOF模组的出光光轴，

采用这样的方式，可在一次标定过程中同时标定多个待标定TOF模组，其中同时标定的待标定TOF模组的个数最大可与标定板10的个数相同。在水平转台20转动前，每个标定板10中心分别位于一个待标定TOF模组的出光光轴，由于各标定板10中心与水平转台20中心垂线的水平连线和相邻标定板10中心与水平转台20中心垂线的水平连线之间的夹角相同，因此控制器控制水平转台20以固定的步进角度进行步进式转动，可在每一次转动后，使每一个标定板10中心位于另一个待标定TOF模组的出光光轴，这样转动一圈后即可实现对每一个待标定TOF模组的标定，标定效率可大幅提高。

在本实施例的一些可选的实现方式中，水平转台20包括电机和水平承载台，水平承载台的中心位置与电机的输出轴固定连接，

控制器，向电机发送脉冲控制信号以控制电机带动水平承载台以水平转台20中心垂线为轴进行步进式水平转动。

在本实施例的一些可选的实现方式中，电机为步进式电机。步进式电机可提高控制器输出的脉冲控制信号的允许误差范围，只要脉冲控制信号在一定的允许范围以内，不同电压的脉冲控制信号驱动步进式电机转动的角度是相同的。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

还需要说明的是，在本实用新型的描述中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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、物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、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定，对于本领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本实用新型的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之列。

Claims (7)

1.一种TOF模组标定装置，其特征在于，包括控制器、多个标定板和用于承载待标定TOF模组的水平转台；

各标定板分别垂直于各标定板中心与水平转台中心垂线的水平连线，各标定板以水平转台中心垂线为中心周向布置于同一水平面内，各标定板与水平转台中心垂线的预设水平距离不同；

所述控制器，向水平转台发送控制信号以控制所述水平转台以水平转台中心垂线为轴进行转动。

2.根据权利要求1所述的TOF模组标定装置，其特征在于，各标定板中心与待标定TOF模组出光光轴处于同一水平面。

3.根据权利要求2所述的TOF模组标定装置，其特征在于，所述控制器，向水平转台发送脉冲控制信号以控制所述水平转台以水平转台中心垂线为轴进行步进式水平转动。

4.根据权利要求3所述的TOF模组标定装置，其特征在于，各标定板中心与水平转台中心垂线的水平连线和相邻标定板中心与水平转台中心垂线的水平连线之间的夹角相同。

5.根据权利要求4所述的TOF模组标定装置，其特征在于，所述水平转台同时承载多个待标定TOF模组，每个标定板中心分别位于一个待标定TOF模组的出光光轴。

6.根据权利要求4或5所述的TOF模组标定装置，其特征在于，所述水平转台包括电机和水平承载台，所述水平承载台的中心位置与所述电机的输出轴固定连接，

所述控制器，向所述电机发送脉冲控制信号以控制所述电机带动所述水平承载台以水平转台中心垂线为轴进行步进式水平转动。

7.根据权利要求6所述的TOF模组标定装置，其特征在于，所述电机为步进式电机。