飞行时间的测量方法、装置和系统与流程

文档序号:34614672发布日期:2023-06-29 10:18阅读:114来源:国知局
技术简介:
本专利针对飞行时间测量中噪声信号干扰导致精度下降的问题,提出通过数字滤波处理直方图数据,保留回波信号并衰减噪声,从而提升信号背景噪声比和测量精度。方法基于DTOF技术,利用滤波后峰值时间确定飞行时间,有效抑制环境光和SPAD噪声影响。
关键词:飞行时间测量,数字滤波处理

本申请涉及测量领域,尤其涉及一种飞行时间的测量方法、装置和系统。


背景技术:

1、飞行时间(time of flight,tof)测量技术在自动驾驶、人脸识别、3d手势识别等领域有着重要的应用。利用单光子雪崩二极管(single photon avalanche diode,spad)与时间转换器(time-to-digital converter,时间数字转换器)是直接飞行时间(directtime of fight,dtof)测量技术是非常重要的tof测量技术,在dtof测量技术中,发射器发射脉冲信号,spad接收到回波信号进行光电转换和雪崩效应产生脉冲电信号,spad将脉冲电信号传递给tdc,tdc记录脉冲电信号的时间,并与发射器发射脉冲信号的时间进行比较,从而得到飞行时间,然后根据飞行时间计算激光器与物体之间的距离。

2、spad具有很高的灵敏度,具有检测单光子的能力,因此可以在激光器功率有限的情况下测量更远的物体之间的距离。由于环境光的入射或spad本身的噪声的影响,测量系统会产生大量的噪声信号,spad无法区分噪声信号和回波信号,spad可能会将噪声信号当成回波信号去计算飞行时间,从而导致飞行时间的测量结果不准确。


技术实现思路

1、本申请实施例所要解决的技术问题在于,提供一种飞行时间的测量方法、装置和系统,降低噪声光信号对测量的影响,提高测量飞行时间的准确性。

2、第一方面,本申请提供了一种飞行时间的测量方法,包括:

3、获取目标物体的直方图数据;其中,所述直方图数据包括m个计数值,m为大于1的整数,所述m个计数值各自关联一个时间;

4、对所述m个计数值进行数字滤波处理,得到所述m个计数值各自对应的m个滤波值;

5、根据所述m个滤波值中峰值对应的时间确定物体的飞行时间。

6、第二方面,本申请提供了一种飞行时间的测量装置,包括:

7、获取单元,用于获取目标物体的直方图数据;其中,所述直方图数据包括m个计数值,m为大于1的整数,所述m个计数值各自关联一个时间;

8、对所述m个计数值进行数字滤波处理,得到所述m个计数值各自对应的m个滤波值;

9、根据所述m个滤波值中峰值对应的时间确定所述目标物体的飞行时间。

10、基于同一申请构思,由于该装置解决问题的原理以及有益效果可以参见上述各可能的距离补偿装置的方法实施方式以及所带来的有益效果,因此该装置的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。

11、本申请的又一方面提了供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有指令,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述各方面所述的方法。

12、本申请的又一方面提供了一种包含指令的计算机程序产品,当其在计算机上运行时,使得计算机执行上述各方面所述的方法。

13、在本申请实施例中,获取基于dtof测量方法得到的直方图数据,直方图数据中表示信号数量的计数值进行数字滤波处理,得到多个滤波值,然后根据滤波值中峰值位置对应的时间确定目标物体正确的飞行时间,可以使直方图数据中回波信号的计数值基本保持不变,噪声信号的计数值进行衰减,从而提高距离探测器的信号背景噪声比sbnr,有效提高距离探测器测量飞行时间的精确度。



技术特征:

1.一种飞行时间的测量方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述m个计数值进行数字滤波处理,包括:

3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述获取目标物体的直方图数据,包括:

5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述m个计数值进行数字滤波处理,得到所述m个计数值各自对应的m个滤波值,包括:

6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:

7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述等效信号周期等于所述直方图数据对应的半峰宽。

8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述采样时钟频率等于所述直方图数据中相邻的两个计数值的时间间隔。

9.一种飞行时间的测量装置,其特征在于,包括:

10.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品包括指令,当所述计算机程序产品在计算机上运行时,使得计算机执行如权利要求1至8任意一项所述的方法。

11.一种飞行时间的测量装置,其特征在于,包括处理器和存储器,存储器用于存储计算机程序或指令,所述处理器用于执行所述存储器中的计算机程序或指令实现如权利要求1至8任意一项所述的方法。


技术总结
本申请公开了一种飞行时间的测量装置、装置和系统。本申请通过获取基于DTOF测量方法得到的直方图数据,直方图数据中表示回波信号数量的计数值进行数字滤波处理,得到多个滤波值,然后根据滤波值中峰值位置对应的时间确定目标物体正确的飞行时间,可以使直方图数据中回波信号的计数值基本保持不变,噪声信号的计数值进行衰减,从而提高距离探测器的信号背景噪声比SBNR,有效提高距离探测器测量飞行时间的精确度。

技术研发人员:杨锦城,任亚林
受保护的技术使用者:深圳市速腾聚创科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/13
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