一种距离探测的零点检测方法与装置与流程

本发明涉及距离探测，尤其涉及一种距离探测的零点检测方法与装置。

背景技术：

1、基于飞行时间(time of flight，tof)方法的距离探测技术目前被广泛运用于3d建模、便携式电子设备、ar/vr/mr、机器人、无人机、自动驾驶汽车等相关领域。

2、基于飞行时间的距离传感器，是利用激光在发射端和激光被目标物体反射到接收端的飞行时间差来计算目标物体的距离。由于控制激光发射的控制信号输出时间与实际的激光发射时间之间存在时间差，因此针对这个时间差需要进行零点检测，使得在测距时用目标物体反射回来测得的距离减去零点的距离，以得到目标物体的实际距离值。

3、目前，通常是对激光在发射端也需要做直方图统计并寻峰得到零点的位置。这种针对零点做直方图统计的检测方式，需要占用较大的存储空间且硬件结构复杂，提高了检测成本。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种距离探测的零点检测方法与装置，旨在节省零点检测占用的存储空间与硬件资源，降低检测成本。

2、为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

3、本发明第一方面提供一种距离探测的零点检测方法，包括如下步骤：

4、tof芯片不断向驱动模块发送控制信号，驱动模块根据所述控制信号向激光器发射驱动信号时，tof芯片同步接收到零点电信号；

5、tof芯片对每次接收到的所述零点电信号进行tdc转换，并基于转换得到的tdc数据在相应的时间箱上进行计数；

6、tof芯片根据指定范围内各个时间箱的计数结果对时间箱的值进行累加求平均处理，得到时间箱的平均值；

7、tof芯片根据所述时间箱的平均值，计算得到零点距离。

8、在一个实施例中，所述零点电信号具体为：

9、所述驱动模块向激光器发射驱动信号时，tof芯片同步接收到所述驱动信号作为零点电信号。

10、在一个实施例中，所述零点电信号具体为：

11、当所述激光器开始发射激光时，tof芯片的参考spad阵列接收到所述激光，并转换为零点电信号。

12、在一个实施例中，所述根据指定范围内各个时间箱的计数结果对时间箱的值进行累加求平均处理，得到时间箱的平均值，包括：

13、读出每次基于tdc数据进行计数时对应时间箱的值；

14、确认所述时间箱的值是否属于指定范围，若属于，则对所述时间箱的值进行累加，若不属于，则滤除该时间箱的值，直到累加结束；

15、根据累加次数对累加结果求平均，得到时间箱的平均值。

16、在一个实施例中，所述根据指定范围内各个时间箱的计数结果对时间箱的值进行累加求平均，得到时间箱的平均值之前，方法还包括：

17、对指定范围内各个时间箱的值进行权重编码，得到各个时间箱的编码值。

18、在一个实施例中，所述对所述时间箱的值进行累加，具体指：

19、对所述时间箱的值对应的编码值进行累加，得到时间箱的编码累加值。

20、在一个实施例中，所述根据累加次数对累加结果求平均，得到时间箱的平均值，包括：

21、根据累加次数对所述编码累加值求平均，得到时间箱的平均编码值；

22、对所述平均编码值进行解码，得到时间箱的平均值。

23、在一个实施例中，所述对指定范围内各个时间箱的值进行权重编码，得到各个时间箱的编码值，包括：

24、在所述指定范围内确定基准时间箱；

25、将各个时间箱的值减去所述基准时间箱的值，作为各个时间箱的编码值。

26、在一个实施例中，所述指定范围具体为：与预设零点距离范围对应的时间箱范围。

27、本发明第二方面提供一种距离探测的零点检测装置，包括：

28、控制模块，用于不断向驱动模块发送控制信号，驱动模块根据所述控制信号向激光器发射驱动信号时，同步接收到零点电信号；

29、tdc模块，用于对每次接收到的所述零点电信号进行tdc转换，并基于转换得到的tdc数据在相应的时间箱上进行计数；

30、数据处理模块，用于根据指定范围内各个时间箱的计数结果对时间箱的值进行累加求平均处理，得到时间箱的平均值；以及根据所述时间箱的平均值，计算得到零点距离。

31、本发明的有益效果为：提供一种距离探测的零点检测方法与装置，通过对指定范围内时间箱的计数结果进行累加求平均处理，使得计算零点距离的数据处理量小，无需计算完整的直方图与寻峰处理，有效节省了零点检测占用的存储空间与硬件资源，降低检测成本。

技术特征：

1.一种距离探测的零点检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的距离探测的零点检测方法，其特征在于，所述零点电信号具体为：

3.根据权利要求1所述的距离探测的零点检测方法，其特征在于，所述零点电信号具体为：

4.根据权利要求1所述的距离探测的零点检测方法，其特征在于，所述根据指定范围内各个时间箱的计数结果对时间箱的值进行累加求平均处理，得到时间箱的平均值，包括：

5.根据权利要求4所述的距离探测的零点检测方法，其特征在于，所述根据指定范围内各个时间箱的计数结果对时间箱的值进行累加求平均，得到时间箱的平均值之前，方法还包括：

6.根据权利要求5所述的距离探测的零点检测方法，其特征在于，所述对所述时间箱的值进行累加，具体指：

7.根据权利要求6所述的距离探测的零点检测方法，其特征在于，所述根据累加次数对累加结果求平均，得到时间箱的平均值，包括：

8.根据权利要求5所述的距离探测的零点检测方法，其特征在于，所述对指定范围内各个时间箱的值进行权重编码，得到各个时间箱的编码值，包括：

9.根据权利要求1-8所述的距离探测的零点检测方法，其特征在于，所述指定范围具体为：与预设零点距离范围对应的时间箱范围。

10.一种距离探测的零点检测装置，其特征在于，包括：

技术总结
本发明提供一种距离探测的零点检测方法与装置，方法包括：TOF芯片不断向驱动模块发送控制信号，驱动模块根据所述控制信号向激光器发射驱动信号时，TOF芯片同步接收到零点电信号；TOF芯片对每次接收到的所述零点电信号进行TDC转换，并基于转换得到的TDC数据在相应的时间箱上进行计数；TOF芯片根据指定范围内各个时间箱的计数结果对时间箱的值进行累加求平均处理，得到时间箱的平均值；TOF芯片根据所述时间箱的平均值，计算得到零点距离。通过对指定范围内时间箱的计数结果进行累加求平均处理，使得计算零点距离的数据处理量小，无需计算完整的直方图与寻峰处理，有效节省了零点检测占用的存储空间与硬件资源，降低检测成本。

技术研发人员：杨东,张超
受保护的技术使用者：深圳市灵明光子科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29