TOF模组的性能检测方法和检测系统与流程

本发明涉及tof技术领域，尤其涉及一种tof模组的性能检测方法和检测系统。

背景技术：

tof(time-of-flight)技术起源较悠久，但是随着近些年来，智能技术以及虚拟现实技术的快速发展和应用，tof技术以及tof模组得到极大发展，成为当今成像技术领域的一个研究热点，具有很高的研究价值和广阔的应用前景。

基于tof技术的模组是一种新型的、小型化三维成像设备，可同时捕捉动态目标的灰度图像和深度信息，因而轻易解决了机器视觉领域的传统难题，使用这些深度信息不但可以轻松的完成目标图像的分割、标记、识别、跟踪等传统应用，并且能在许多新兴领域发挥重要的作用。

采用tof模组在拍摄的过程中，光源发出经过调制的近红外光，遇到物体后反射至一光感应单元，进一步，通过处理器计算发射光线和接收光线的时间差或相位差来计算人体的深度信息，并且通过接收的光线的感光作用来得到物体的成像，结合深度信息得到深度图像信息。

tof模组在在设计过程中或者组装完成后，需要对tof模组的性能进行检测，但是现有的检测均是人工进行检测或者针对特定的一项或多项性能进行检测，检测效率低，并且对tof模组的性能检测不全面。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是怎样提高tof模组检测的效率以及性能检测的全面性。

本发明提供了一种tof模组的性能检测方法，包括：

提供第一标准值、第二标准值、第三标准值、第四标准值、第五标准值和第六标准值；

采用待测试tof模组获取连续若干帧图像，并获得每一帧图像感兴趣区域内对应的光强值和深度值；

基于光强值获得信噪比值，将所述信噪比值除以所述第一标准值获得第一测试值；

基于光强值获得强度值，将所述强度值除以所述第二标准值获得第二测试值；

基于若干深度值获得时域深度分布精度，将所述时域深度分布精度除以第三标准值获得第三测试值；

基于若干深度值获得空域深度分布精度，将所述空域深度分布精度除以第四标准值获得第四测试值；

基于帧数和若干深度值获得不同帧之间的相关系数，将所述不同帧之间的相关系数除以第五标准值获得第五测试值；

基于若干深度值获得深度噪声值，将所述深度噪声值除以第六标准值获得第六测试值；

将所述第一测试值、第二测试值、第三测试值、第四测试值、第五测试值和第六测试值相加获得评价值；

通过评价值的大小判断待测试tof模组的性能是否合格。

可选的，所述待测试tof模组包括光感应单元，所述光感应单元包括若干像素，每一个像素至少包括感光二极管和与感光二极管耦接的电荷存储单元，所述电荷存储单元包括并联的第一电容、第二电容和第三电容，所述第一电容、第二电容和第三电容与感光二极管耦接的一端还分别连接有第一开关、第二开关和第三开关，所述第一开关、第二开关和第三开关在分别在脉冲时序信号的控制下依次打开和关闭，使得第一电容、第二电容和第三电容依次收集所述感光二极管中感应产生的电荷。

可选的，所述每一帧图像对应的光强值包括第一光强、第二光强和第三光强，所述第一光强为第一电容收集的电荷，所述第二光强为第二电容收集的电荷，所述第三光强为第三电容收集的电荷。

可选的，所述基于光强值获得信噪比值，将所述信噪比值除以所述第一标准值获得第一测试值获得过程为：通过公式a1＝(q3+q2-2*q1)/q1)获得信噪比值，其中a1表示信噪比值，q1表示第一光强，q2表示第二光强，q3表示第三光强；通过公式x1＝a1/b1获得第一测试值，其中x1表示第一测试值，b1表示第一标准值。

可选的，所述基于光强值获得强度值，将所述强度值除以所述第二标准值获得第二测试值的过程包括：通过公式a2＝q3+q2-2*q1获得强度值，其中a2表示强度值，q1表示第一光强，q2表示第二光强，q3表示第三光强；通过公式x2＝a2/b2获得第二测试值，其中x2表示第二测试值，b2表示第二标准值。

可选的，所述基于若干深度值获得时域深度分布精度，将所述时域深度分布精度除以第三标准值获得第三测试值的过程包括：通过公式a3＝sqrt(((x1-x)^2+(x2-x)^2+......(xn-x)^2)/n))获得时域深度分布精度，其中a3表示时域深度分布精度，x1、x2......xn表示若干帧图像中感兴趣区域中同一像素对应的深度值，x表示x1、x2......xn的平均值；通过公式x3＝a3/b3获得第三测试值，其中x3表示第三测试值，b3表示第三标准值。

可选的，所述基于若干深度值获得空域深度分布精度，将所述空域深度分布精度除以第四标准值获得第四测试值的过程包括：通过公式a4＝sqrt(((z1-z)^2+(z2-z)^2+......(zn-z)^2)/n))获得时域深度分布精度，其中a4表示空域深度分布精度，z1、z2......zn表示一帧图像中感兴趣区域内所有像素的深度值，z表示z1、z2......zn的平均值；通过公式x4＝a4/b4获得第四测试值，其中x4表示第四测试值，b4表示第四标准值。

可选的，所述基于帧数和若干深度值获得不同帧之间的相关系数，将所述不同帧之间的相关系数除以第五标准值获得第五测试值的过程包括：通过公式a5＝cov(x,y)/(sqrt(d(x))*sqrt(d(y)))获得相关系数，其中a5表示相关系数，cov(x,y)为第x帧、第y帧感兴趣区域深度值的协方差；d(x)、d(y)分别为第x帧、第y帧感兴趣区域深度值的方差；通过公式x5＝a5/b5获得第五测试值，其中x5表示第五测试值，b5表示第五标准值。

可选的，所述基于若干深度值获得深度噪声值，将所述深度噪声值除以第六标准值获得第六测试值的过程包括：通过公式a6＝imax-imin获得深度噪声值，其中，a6表示深度噪声值，xmax表示若干帧图像感兴趣区域对应的深度值x1、x2......xn中的最大值，xmin表示若干帧图像感兴趣区域对应的深度值x1、x2......xn中的最小值；通过公式x6＝a6/b6获得第六测试值，其中x6表示第六测试值，b6表示第六标准值。

可选的，所述将所述第一测试值、第二测试值、第三测试值、第四测试值、第五测试值和第六测试值相加获得评价值的过程包括：对第一测试值、第二测试值、第三测试值、第四测试值、第五测试值和第六测试值分配不同的权重，若干权重相加等于1，将第一测试值、第二测试值、第三测试值、第四测试值、第五测试值和第六测试值与对应的权重相乘，然后将相乘后的结果相加得到评价值。

可选的，根据不同的测试需求，增加第一测试值、第二测试值、第三测试值、第四测试值、第五测试值和第六测试值中一项或几项的权重。

可选的，在测试反射板反射率的测试需求时，增加第二测试值的权重；在测试板集噪声的测试需求时，增加第六测试值的权重；在测试平面深度一致性测试需求时，增加第四测试值的权重；在测试时域一致性的测试需求时，增加时域第三测试值和第五测试值的权重；在高亮环境下的测试需求时，会增加第一测试值的权重。

本发明还提供了一种tof模组的性能检测系统，包括：

标准值提供单元，用于提供第一标准值、第二标准值、第三标准值、第四标准值、第五标准值和第六标准值；

待测试tof模组，用于采用获取连续若干帧图像，以及获得每一帧图像感兴趣区域内对应的光强值和深度值；

第一测试值获得单元，用于基于光强值获得信噪比值，将所述信噪比值除以所述第一标准值获得第一测试值；

第二测试值获得单元，用于基于光强值获得强度值，将所述强度值除以所述第二标准值获得第二测试值；

第三测试值获得单元，用于基于若干深度值获得时域深度分布精度，将所述时域深度分布精度除以第三标准值获得第三测试值；

第四测试值获得单元，用于基于若干深度值获得空域深度分布精度，将所述空域深度分布精度除以第四标准值获得第四测试值；

第五测试值获得单元，用于基于帧数和若干深度值获得不同帧之间的相关系数，将所述不同帧之间的相关系数除以第五标准值获得第五测试值；

第六测试值获得单元，用于基于若干深度值获得深度噪声值，将所述深度噪声值除以第六标准值获得第六测试值；

评价值获得单元，将所述第一测试值、第二测试值、第三测试值、第四测试值、第五测试值和第六测试值相加获得评价值；

判断单元，通过评价值的大小判断待测试tof模组的性能是否合格。

可选的，所述待测试tof模组包括光感应单元，所述光感应单元包括若干像素，每一个像素至少包括感光二极管和与感光二极管耦接的电荷存储单元，所述电荷存储单元包括并联的第一电容、第二电容和第三电容，所述第一电容、第二电容和第三电容与感光二极管耦接的一端还分别连接有第一开关、第二开关和第三开关，所述第一开关、第二开关和第三开关在分别在脉冲时序信号的控制下依次打开和关闭，使得第一电容、第二电容和第三电容依次收集所述感光二极管中感应产生的电荷。

可选的，所述每一帧图像对应的光强值包括第一光强、第二光强和第三光强，所述第一光强为第一电容收集的电荷，所述第二光强为第二电容收集的电荷，所述第三光强为第三电容收集的电荷。

可选的，所述第一测试值获得单元基于光强值获得信噪比值，将所述信噪比值除以所述第一标准值获得第一测试值获得过程为：通过公式a1＝(q3+q2-2*q1)/q1)获得信噪比值，其中a1表示信噪比值，q1表示第一光强，q2表示第二光强，q3表示第三光强；通过公式x1＝a1/b1获得第一测试值，其中x1表示第一测试值，b1表示第一标准值。

可选的，所述第二测试值获得单元基于光强值获得强度值，将所述强度值除以所述第二标准值获得第二测试值的过程包括：通过公式a2＝q3+q2-2*q1获得强度值，其中a2表示强度值，q1表示第一光强，q2表示第二光强，q3表示第三光强；通过公式x2＝a2/b2获得第二测试值，其中x2表示第二测试值，b2表示第二标准值。

可选的，所述第三测试值获得单元基于若干深度值获得时域深度分布精度，将所述时域深度分布精度除以第三标准值获得第三测试值的过程包括：通过公式a3＝sqrt(((x1-x)^2+(x2-x)^2+......(xn-x)^2)/n))获得时域深度分布精度，其中a3表示时域深度分布精度，x1、x2......xn表示若干帧图像中感兴趣区域中同一像素对应的深度值，x表示x1、x2......xn的平均值；通过公式x3＝a3/b3获得第三测试值，其中x3表示第三测试值，b3表示第三标准值。

可选的，所述第四测试值获得单元基于若干深度值获得空域深度分布精度，将所述空域深度分布精度除以第四标准值获得第四测试值的过程包括：通过公式a4＝sqrt(((z1-z)^2+(z2-z)^2+......(zn-z)^2)/n))获得时域深度分布精度，其中a4表示空域深度分布精度，z1、z2......zn表示一帧图像中感兴趣区域内所有像素的深度值，z表示z1、z2......zn的平均值；通过公式x4＝a4/b4获得第四测试值，其中x4表示第四测试值，b4表示第四标准值。

可选的，所述第五测试值获得单元基于帧数和若干深度值获得不同帧之间的相关系数，将所述不同帧之间的相关系数除以第五标准值获得第五测试值的过程包括：通过公式a5＝cov(x,y)/(sqrt(d(x))*sqrt(d(y)))获得相关系数，其中a5表示相关系数，cov(x,y)为第x帧、第y帧感兴趣区域深度值的协方差；d(x)、d(y)分别为第x帧、第y帧感兴趣区域深度值的方差；通过公式x5＝a5/b5获得第五测试值，其中x5表示第五测试值，b5表示第五标准值。

可选的，所述第六测试值获得单元基于若干深度值获得深度噪声值，将所述深度噪声值除以第六标准值获得第六测试值的过程包括：通过公式a6＝imax-imin获得深度噪声值，其中，a6表示深度噪声值，xmax表示若干帧图像感兴趣区域对应的深度值x1、x2......xn中的最大值，xmin表示若干帧图像感兴趣区域对应的深度值x1、x2......xn中的最小值；通过公式x6＝a6/b6获得第六测试值，其中x6表示第六测试值，b6表示第六标准值。

可选的，所述评价值获得单元将所述第一测试值、第二测试值、第三测试值、第四测试值、第五测试值和第六测试值相加获得评价值的过程包括：对第一测试值、第二测试值、第三测试值、第四测试值、第五测试值和第六测试值分配不同的权重，若干权重相加等于1，将第一测试值、第二测试值、第三测试值、第四测试值、第五测试值和第六测试值与对应的权重相乘，然后将相乘后的结果相加得到评价值。

可选的，根据不同的测试需求，增加第一测试值、第二测试值、第三测试值、第四测试值、第五测试值和第六测试值中一项或几项的权重。

可选的，在测试反射板反射率的测试需求时，增加第二测试值的权重；在测试板集噪声的测试需求时，增加第六测试值的权重；在测试平面深度一致性测试需求时，增加第四测试值的权重；在测试时域一致性的测试需求时，增加时域第三测试值和第五测试值的权重；在高亮环境下的测试需求时，会增加第一测试值的权重。

与现有技术相比，本发明技术方案具有以下优点：

本发明的tof模组的性能检测方法，包括：提供第一标准值、第二标准值、第三标准值、第四标准值、第五标准值和第六标准值；采用待测试tof模组获取连续若干帧图像，并获得每一帧图像感兴趣区域内对应的光强值和深度值；基于光强值获得信噪比值，将所述信噪比值除以所述第一标准值获得第一测试值；基于光强值获得强度值，将所述强度值除以所述第二标准值获得第二测试值；基于若干深度值获得时域深度分布精度，将所述时域深度分布精度除以第三标准值获得第三测试值；基于若干深度值获得空域深度分布精度，将所述空域深度分布精度除以第四标准值获得第四测试值；基于帧数和若干深度值获得不同帧之间的相关系数，将所述不同帧之间的相关系数除以第五标准值获得第五测试值；基于若干深度值获得深度噪声值，将所述深度噪声值除以第六标准值获得第六测试值；将所述第一测试值、第二测试值、第三测试值、第四测试值、第五测试值和第六测试值相加获得评价值；通过评价值的大小判断待测试tof模组的性能是否合格。通过前述检测方法能对待测试tof模组的性能进行全面的检测，提高tof模组的性能检测的精度和准确性，并能提高tof模组的性能检测的效率。

进一步，所述将所述第一测试值、第二测试值、第三测试值、第四测试值、第五测试值和第六测试值相加获得评价值的过程包括：对第一测试值、第二测试值、第三测试值、第四测试值、第五测试值和第六测试值分配不同的权重，若干权重相加等于1，将第一测试值、第二测试值、第三测试值、第四测试值、第五测试值和第六测试值与对应的权重相乘，然后将相乘后的结果相加得到评价值，以提高评价值的精度和准确性，并能满足不同的测试需求，提高不同测试需求下获得评价值的精度和准确性。

进一步，根据不同的测试需求，增加第一测试值、第二测试值、第三测试值、第四测试值、第五测试值和第六测试值中一项或几项的权重，以进行一步提高特定测试需求下的评价值的精度和准确性。

本发明的tof模组的性能的检测系统能对待测试tof模组的性能进行全面的检测，提高tof模组的性能检测的精度和准确性，并能提高tof模组的性能检测的效率。

附图说明

图1为本发明实施例tof模组的性能检测方法的流程示意图；

图2为本发明实施例tof模组的结构示意图；

图3为本发明实施例tof模组的信号示意图；

图4为本发明实施例tof模组性能检测系统的结构示意图。

具体实施方式

如背景技术所言，tof模组在在设计过程中或者组装完成后，需要对tof模组的性能进行检测，但是现有的检测均是人工进行检测或者针对特定的一项或多项性能进行检测，检测效率低，并且对tof模组的性能检测不全面。

为此，本发明提供了一种tof模组的性能的检测方法和检测系统能对待测试tof模组的性能进行全面的检测，提高tof模组的性能检测的精度和准确性，并能提高tof模组的性能检测的效率。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在详述本发明实施例时，为便于说明，示意图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明的保护范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

图1为本发明实施例tof模组的性能检测方法的流程示意图，参考图1，所述tof模组的性能检测方法，包括步骤：

步骤s101，提供第一标准值、第二标准值、第三标准值、第四标准值、第五标准值和第六标准值；

步骤s102，采用待测试tof模组获取连续若干帧图像，并获得每一帧图像感兴趣区域内对应的光强值和深度值；

步骤s103，基于光强值获得信噪比值，将所述信噪比值除以所述第一标准值获得第一测试值；

步骤s104，基于光强值获得强度值，将所述强度值除以所述第二标准值获得第二测试值；

步骤s105，基于若干深度值获得时域深度分布精度，将所述时域深度分布精度除以第三标准值获得第三测试值；

步骤s106，基于若干深度值获得空域深度分布精度，将所述空域深度分布精度除以第四标准值获得第四测试值；

步骤s107，基于帧数和若干深度值获得不同帧之间的相关系数，将所述不同帧之间的相关系数除以第五标准值获得第五测试值；

步骤s108，基于若干深度值获得深度噪声值，将所述深度噪声值除以第六标准值获得第六测试值；

步骤s109，将所述第一测试值、第二测试值、第三测试值、第四测试值、第五测试值和第六测试值相加获得评价值；

步骤s110，通过评价值的大小判断待测试tof模组的性能是否合格。

下面对前述过程进行详细的描述。

参考图1，进行步骤s101，提供第一标准值、第二标准值、第三标准值、第四标准值、第五标准值和第六标准值。

所述第一标准值、第二标准值、第三标准值、第四标准值、第五标准值和第六标准值分别为后续计算第一测试值、第二测试值、第三测试值、第四测试值、第五测试值和第六测试值时的基准比较值。

在一实施例中，所述标准tof模组与后续采用的待测试tof模组的结构基本相同，请参考图2，所述标准tof模组与后续采用的待测试tof模组均可以包括：光源单元d，光感应单元r，处理单元，镜头。所述光源单元d用于产生和发射调制光，对视场进行照明；所述镜头用于将反射的光线聚焦在光感应单元r，所述光感应单元r用于接收反射光线，产生感应电荷；所述处理单元用于获得深度图像。

所述光感应单元r包括若干像素，每一个像素至少包括感光二极管和与感光二极管耦接的电荷存储单元，图2中仅仅示出了光感应单元r的一个像素中的一个感光二极管，所述电荷存储单元包括并联的第一电容c1、第二电容c2和第三电容c3，所述第一电容c1、第二电容c2和第三电容c3与感光二极管耦接的一端还分别连接有第一开关g1、第二开关g2和第三开关g3，所述第一开关g1、第二开关g2和第三开关g3在分别在脉冲时序信号的控制下依次打开和关闭，使得第一电容c1、第二电容c2和第三电容c3依次收集所述感光二极管中感应产生的电荷。

参考图3，图3为施加在图2中第一开关g1、第二开关g2和第三开关g3上的脉冲时序信号图，其中脉冲信号g11施加在第一开关g1上，控制第一开关g1打开和关闭，脉冲信号g21施加在第二开关g2上，控制第二开关g2打开和关闭，脉冲信号g31施加在第三开关g3上，控制第三开关g3打开和关闭，所述脉冲信号g21滞后脉冲信号g11一个脉冲，所述脉冲信号g31滞后脉冲信号g21一个脉冲，从而使得所述第一开关g1、第二开关g2和第三开关g3依次打开和关闭，使得第一电容c1、第二电容c2和第三电容c3依次收集所述感光二极管中感应产生的电荷，第一电容c1收集的电荷用q1表示，第二电容c2收集的电荷q2用表示，第三电容c3收集的电荷用q3表示。

所述调制光为红外光，在一实施例中，所述光源单元d产生的调制光为100～150mhz的脉冲红外光，所述红外光的波长为850nm或940nm，所述光源单元d产生的调制光通过脉冲信号lightout(参考图3)，脉冲信号lightout秒冲宽度和频率与脉冲信号g21秒冲宽度和频率相同。在一实施例中，所述光源单元d包括光源和与光源连接的驱动电路，所述光源用于产生光线，所述光源包括发光二级管或者垂直腔面发射激光器(verticalcavitysurfaceemittinglaser，vcsel)。所述驱动电路用于驱动所述光源工作，产生调制光。所述驱动电路可以驱动所述光源产生和发射恒定功率或不同功率的调制光。

所述调制光的调制方式分为脉冲光调制和连续波调制两种。其中脉冲光调制时通过获得发射光和接收光的时间差来获得tof相机与目标之间的距离信息。连续波调制时是通过获得发射光和接受光的相位差来获得tof相机与目标之间的距离信息。

所述光感应单元r用于感应反射光线，产生感应电荷，所述光感应单元r通常包括像素矩阵阵列。所述处理单元与光源单元d和光感应单元r连接，所述处理单元根据得到的感应电荷获得对应的发射光和接收光的时间差或相位差，根据所述时间差或相位差计算深度信息(或深度值)，进而得到深度图像。

所述镜头用于将反射的光线聚焦在光感应单元r。所述镜头还用于过滤掉与光源单元d发射的调制光频率和波长不同的光。

采用前述标准tof模组获取深度的原理为：l＝1/2*c*q3/(q2+q3)，其中l表示深度值，c为光速，q2为第二电容c2收集的电荷，q3为第三电容c3收集的电荷。

所述第一标准值、第二标准值、第三标准值、第四标准值、第五标准值和第六标准值均是通过对标准tof模组在标准条件下进行测试获得。在一实施例中，所述标准tof模组的获得方法为：随机选取100份样品进行测试，得到一个在所有测试项中表现最好(精度最高)的模组作为标准tof模组，将对标准tof模组进行测试获得的各项数据作为标准值。具体的，所述第一标准值为对标准tof模组进行信噪比值测试获得的对应标准值，所述第二标准值为对标准tof模组进行强度值测试获得的对应标准值，所述第三标准值为对标准tof模组进行时域深度分布精度测试获得的对应标准值，所述第四标准值为对标准tof模组进行空域深度分布精度测试获得的对应标准值，所述第五标准值为对标准tof模组进行不同帧之间的相关系数测试获得的对应标准值，所述第六标准值为对标准tof模组进行深度噪声值测试获得的对应标准值。

在一实施例中，所述标准条件为：室内；黑暗；无风；标准tof模组与标准测试板的距离为1米。

具体的，所述第一标准值的获得过程：对标准tof模组在标准条件下进行测试获得第一光强(用q1表示)、第二光强(用q2表示)、第三光强(用q3表示)，通过公式b1＝(q3+q2-2*q1)/q1)计算获得第一标准值b1。

所述第二标准值的获得过程：对标准tof模组在标准条件下进行测试获得第一光强(用q1表示)、第二光强(用q2表示)、第三光强(用q3表示)，通过公式b2＝q3+q2-2*q1获得第二标准值b2。

所述第三标准值的获得过程：对标准tof模组在标准条件下进行测试获得若干帧图像中感兴趣区域中同一像素对应的深度值(用x1、x2......xn表示若干帧图像中感兴趣区域中同一像素(同一像素是指标准测试板或者目标物体上同一位置对应的像素)对应的深度值，x表示x1、x2......xn的平均值)，通过公式b3＝sqrt(((x1-x)^2+(x2-x)^2+......(xn-x)^2)/n))获得第三标准值b3。所述感兴趣区域后续进行详细介绍。

所述第四标准值的获得过程：对标准tof模组在标准条件下进行测试获得一帧图像中感兴趣区域内所有像素的深度值(用z1、z2......zn表示一帧图像中感兴趣区域内所有像素的深度值，z表示z1、z2......zn的平均值)，通过公式b4＝sqrt(((z1-z)^2+(z2-z)^2+......(zn-z)^2)/n))获得第四标准值b4。

所述第五标准值的获得过程为：对标准tof模组在标准条件下进行测试获得若干帧图像中感兴趣区域对应的深度值(用x表示某一帧图像的深度值，y表示帧数)，通过公式b5＝cov(x,y)/(sqrt(d(x))*sqrt(d(y)))获得第五标准值b5，其中cov(x,y)为第x帧、第y帧感兴趣区域深度值的协方差；d(x)、d(y)分别为第x帧、第y帧感兴趣区域深度值的方差。

所述第六标准值的获得为：对标准tof模组在标准条件下进行测试获得若干帧图像中感兴趣区域对应的深度值(用x1、x2......xn表示若干帧图像中感兴趣区域对应的深度值，xmax表示若干帧图像感兴趣区域对应的深度值x1、x2......xn中的最大值，xmin表示若干帧图像感兴趣区域对应的深度值x1、x2......xn中的最小值)，通过公式b6＝imax-imin获得第五标准值b6。

继续参考图1，进行步骤s102，采用待测试tof模组获取连续若干帧图像，并获得每一帧图像感兴趣区域内对应的光强值和深度值。

所述待测试tof模组为需要进行性能测试的tof模组，比如组装完成在进行出厂前需要进行性能测试的tof模组，或者在设计或制作过程中需要进行性能测试的tof模组，或者某些性能未知需要进行性能测试的tof模组。

对所述待测试tof模组进行测试也是在标准条件下进行，所述标准条件与前述标准tof模组进行测试时的条件相同。采用待测试tof模组对标准测试板进行拍摄获取连续若干帧图像。

本实施例中，所述待测试tof模组获取的每一帧图像中对应的光强值包括第一光强、第二光强和第三光强，所述第一光强为第一电容c1(参考图2)收集的电荷，所述第二光强为第二电容c2(参考图2)收集的电荷，所述第三光强为第三电容c3(参考图2)收集的电荷。

在一实施例中，可以选取若干帧图像中的一帧或者多帧(大于等于2帧)图像作为目标图像，后续所有的测试值(包括第一测试值、第二测试值、第三测试值、第四测试值、第五测试值、第六测试值和第七测试值)均是针对目标图像进行。在其他实施例中，可以将全部获得的图像均作为目标图像。

选取目标图像上的某一区域作为感兴趣的区域，在一具体的实施例中，所述感兴趣的区域可以为图像中心点周围10*10像素对应的区域。在其他实施例中，所述感兴趣的区域可以采用其他的选取方式。当目标图像为多帧图像时，每一帧图像上选取的感兴趣区域相同或不同。

所述感兴趣的区域中具有若干像素时，每一个像素对应可以获得一个深度值，可以将若干像素对应的深度值进行平均作为感兴趣区域对应的深度值，或者也可以采用其他合适的算法对若干像素对应的深度值进行计算获得感兴趣区域对应的深度值。

在一实施例中，所述感兴趣区域中每一个像素均具有对应的光强值(所述每一个光强值包括前述所述的第一光强值、第二光强值和第三光强值)，可以将感兴趣区域中某一个像素的光强值作为感兴趣区域的光强值，或者将若干像素区域中对应的若干光强值取平均或者采用合适的算法对若干像素区域中对应的若干光强值进行计算得到感兴趣区域的对应光强值。具体的计算感兴趣区域中每个像素的光强值q3+q2-2*q1(q1为第一光强值、q2为第二光强值和q3为第三光强值)，然后将若干像素的光强值的平均值作为感兴趣区域对应的光强值。

进行步骤s103，基于光强值获得信噪比值，将所述信噪比值除以所述第一标准值获得第一测试值。

在一实施例中，，所述基于光强值获得信噪比值，将所述信噪比值除以所述第一标准值获得第一测试值获得过程为：通过公式a1＝(q3+q2-2*q1)/q1)获得信噪比值，其中a1表示信噪比值，q1表示待测试tof模组获得的第一光强，q2表示待测试tof模组获得的第二光强，q3表示待测试tof模组获得的第三光强；通过公式x1＝a1/b1获得第一测试值，其中x1表示第一测试值，b1表示第一标准值。

需要说明的是，所述信噪比值可以为每一帧图像的信噪比值或者特定帧图像的信噪比值，从而对应可以获得每一帧图像对应的第一测试值或者特定帧图像对应的第一测试值。

进行步骤s104，基于光强值获得强度值，将所述强度值除以所述第二标准值获得第二测试值。

在一实施例中，所述基于光强值获得强度值，将所述强度值除以所述第二标准值获得第二测试值的过程包括：通过公式a2＝q3+q2-2*q1获得强度值，其中a2表示强度值，q1表示待测试tof模组获得的第一光强，q2表示待测试tof模组获得的第二光强，q3表示待测试tof模组获得的第三光强；通过公式x2＝a2/b2获得第二测试值，其中x2表示第二测试值，b2表示第二标准值。

需要说明的是，所述强度值可以为每一帧图像的强度值或者特定帧图像的强度值，从而对应可以获得每一帧图像对应的第二测试值或者特定帧图像对应的第二测试值。

进行步骤s105，基于若干深度值获得时域深度分布精度，将所述时域深度分布精度除以第三标准值获得第三测试值。

在一实施例中，所述基于若干深度值获得时域深度分布精度，将所述时域深度分布精度除以第三标准值获得第三测试值的过程包括：通过公式a3＝sqrt(((x1-x)^2+(x2-x)^2+......(xn-x)^2)/n))获得时域深度分布精度，其中a3表示时域深度分布精度，x1、x2......xn表示待测试tof模组获得的若干帧图像中感兴趣区域中同一像素(同一像素是指标准测试板或者目标物体上同一位置对应的像素)对应的深度值，x表示x1、x2......xn的平均值；通过公式x3＝a3/b3获得第三测试值，其中x3表示第三测试值，b3表示第三标准值。通过前述方法获得时域深度分布精度，即同一个像素不同帧之间深度值的标准差的大小，能更准确和真实的衡量tof模组的性能。

进行步骤s106，基于若干深度值获得空域深度分布精度，将所述空域深度分布精度除以第四标准值获得第四测试值。

在一实施例中，所述基于若干深度值获得空域深度分布精度，将所述空域深度分布精度除以第四标准值获得第四测试值的过程包括：通过公式a4＝sqrt(((z1-z)^2+(z2-z)^2+......(zn-z)^2)/n))获得时域深度分布精度，其中a4表示空域深度分布精度，z1、z2......zn表示一帧图像中感兴趣区域内所有像素的深度值，z表示z1、z2......zn的平均值；通过公式x4＝a4/b4获得第四测试值，其中x4表示第四测试值，b4表示第四标准值。通过前述方法获得空域深度分布精度，即一帧中不同像素之间深度值的标准差的大小，能更准确和真实的衡量tof模组的性能。

进行步骤s107，基于帧数和若干深度值获得不同帧之间的相关系数，将所述不同帧之间的相关系数除以第五标准值获得第五测试值。

在一实施例中，所述基于帧数和若干深度值获得不同帧之间的相关系数，将所述不同帧之间的相关系数除以第五标准值获得第五测试值的过程包括：通过公式a5＝cov(x,y)/(sqrt(d(x))*sqrt(d(y)))获得相关系数，其中a5表示相关系数，cov(x,y)为第x帧、第y帧感兴趣区域深度值的协方差；d(x)、d(y)分别为第x帧、第y帧感兴趣区域深度值的方差；通过公式x5＝a5/b5获得第五测试值，其中x5表示第五测试值，b5表示第五标准值。

进行步骤s108，基于若干深度值获得深度噪声值，将所述深度噪声值除以第六标准值获得第六测试值。

在一实施例中，所述基于若干深度值获得深度噪声值，将所述深度噪声值除以第六标准值获得第六测试值的过程包括：通过公式a6＝imax-imin获得深度噪声值，其中，a6表示深度噪声值，xmax表示待测试tof模组获得的若干帧图像感兴趣区域对应的深度值x1、x2......xn中的最大值，xmin表示待测试tof模组获得的若干帧图像感兴趣区域对应的深度值x1、x2......xn中的最小值；通过公式x6＝a6/b6获得第六测试值，其中x6表示第六测试值，b6表示第六标准值。

进行步骤s109，将所述第一测试值、第二测试值、第三测试值、第四测试值、第五测试值和第六测试值相加获得评价值。

在一实施例中，所述将所述第一测试值、第二测试值、第三测试值、第四测试值、第五测试值和第六测试值相加获得评价值的过程包括：对第一测试值、第二测试值、第三测试值、第四测试值、第五测试值和第六测试值分配不同的权重，若干权重相加等于1，将第一测试值、第二测试值、第三测试值、第四测试值、第五测试值和第六测试值与对应的权重相乘，然后将相乘后的结果相加得到评价值，以提高评价值的精度和准确性，并能满足不同的测试需求，提高不同测试需求下获得评价值的精度和准确性。

在一实施例中，根据不同的测试需求，增加第一测试值、第二测试值、第三测试值、第四测试值、第五测试值和第六测试值中一项或几项的权重，以进行一步提高特定测试需求下的评价值的精度和准确性。

在一具体的实施例中，在测试反射板反射率的测试需求时，增加第二测试值的权重；在测试板集噪声的测试需求时，增加第六测试值的权重；在测试平面深度一致性测试需求时，增加第四测试值的权重；在测试时域一致性的测试需求时，增加时域第三测试值和第五测试值的权重；在高亮环境下的测试需求时，会增加第一测试值的权重。

进行步骤s110，通过评价值的大小判断待测试tof模组的性能是否合格。

在一实施例中，可以将获得的评价值与设定的标准值进行比较，如果评价值小于标准值则判断待测试tof模组的性能不合格，若评价值大于或等于标准值，则判断测试tof模组的性能合格。

在另一实施例中，当评价值和标准值的差值的绝对值在特定数值内判断待测试tof模组合格，若评价值和标准值的差值的绝对值大于特定数值，则判断待测试tof模组不合格。

本实施例中，通过tof模组的性能的检测方法能对待测试tof模组的性能进行全面的检测，提高tof模组的性能检测的精度和准确性，并能提高tof模组的性能检测的效率。

参考图4，本发明还提供了一种tof模组的性能检测系统，包括：

标准值提供单元201，用于提供第一标准值、第二标准值、第三标准值、第四标准值、第五标准值和第六标准值；

待测试tof模组202，用于采用获取连续若干帧图像，以及获得每一帧图像感兴趣区域内对应的光强值和深度值；

第一测试值获得单元203，用于基于光强值获得信噪比值，将所述信噪比值除以所述第一标准值获得第一测试值；

第二测试值获得单元204，用于基于光强值获得强度值，将所述强度值除以所述第二标准值获得第二测试值；

第三测试值获得单元205，用于基于若干深度值获得时域深度分布精度，将所述时域深度分布精度除以第三标准值获得第三测试值；

第四测试值获得单元206，用于基于若干深度值获得空域深度分布精度，将所述空域深度分布精度除以第四标准值获得第四测试值；

第五测试值获得单元207，用于基于帧数和若干深度值获得不同帧之间的相关系数，将所述不同帧之间的相关系数除以第五标准值获得第五测试值；

第六测试值获得单元208，用于基于若干深度值获得深度噪声值，将所述深度噪声值除以第六标准值获得第六测试值；

评价值获得单元209，将所述第一测试值、第二测试值、第三测试值、第四测试值、第五测试值和第六测试值相加获得评价值；

判断单元210，通过评价值的大小判断待测试tof模组的性能是否合格。

本实施例中，所述待测试tof模组202将获得每一帧图像感兴趣区域内对应的光强值和深度值传输给第一测试值获得单元203、第二测试值获得单元204、第三测试值获得单元205、第四测试值获得单元206、第五测试值获得单元207、第六测试值获得单元20；所述标准值提供单元201将第一标准值、第二标准值、第三标准值、第四标准值、第五标准值和第六标准值传输给第一测试值获得单元203、第二测试值获得单元204、第三测试值获得单元205、第四测试值获得单元206、第五测试值获得单元207、第六测试值获得单元208；所述第一测试值获得单元203、第二测试值获得单元204、第三测试值获得单元205、第四测试值获得单元206、第五测试值获得单元207、第六测试值获得单元208将对应获得的第一测试值、第二测试值、第三测试值、第四测试值、第五测试值、第六测试值传输给评价值获得单元209。

所述标准值提供单元201中的提供的第一标准值、第二标准值、第三标准值、第四标准值、第五标准值和第六标准值为标准tof模组在标准条件下测试获得，具体请参考前述tof模组的性能检测方法部分的描述，在此不再赘述。

在一实施例中，参考图2，所述待测试tof模组包括光源单元d，光感应单元r，处理单元，镜头。所述光源单元d用于产生和发射调制光，对视场进行照明；所述镜头用于将反射的光线聚焦在光感应单元r，所述光感应单元r用于接收反射光线，产生感应电荷；所述处理单元用于获得深度图像，并获得每一帧图像感兴趣区域内对应的光强值和深度值。

所述光感应单元r包括若干像素，每一个像素至少包括感光二极管和与感光二极管耦接的电荷存储单元，图2中仅仅示出了光感应单元r的一个像素中的一个感光二极管，所述电荷存储单元包括并联的第一电容c1、第二电容c2和第三电容c3，所述第一电容c1、第二电容c2和第三电容c3与感光二极管耦接的一端还分别连接有第一开关g1、第二开关g2和第三开关g3，所述第一开关g1、第二开关g2和第三开关g3在分别在脉冲时序信号的控制下依次打开和关闭，使得第一电容c1、第二电容c2和第三电容c3依次收集所述感光二极管中感应产生的电荷。

参考图3，图3为施加在图2中第一开关g1、第二开关g2和第三开关g3上的脉冲时序信号图，其中脉冲信号g11施加在第一开关g1上，控制第一开关g1打开和关闭，脉冲信号g21施加在第二开关g2上，控制第二开关g2打开和关闭，脉冲信号g31施加在第三开关g3上，控制第三开关g3打开和关闭，所述脉冲信号g21滞后脉冲信号g11一个脉冲，所述脉冲信号g31滞后脉冲信号g21一个脉冲，从而使得所述第一开关g1、第二开关g2和第三开关g3依次打开和关闭，使得第一电容c1、第二电容c2和第三电容c3依次收集所述感光二极管中感应产生的电荷，第一电容c1收集的电荷用q1表示，第二电容c2收集的电荷q2用表示，第三电容c3收集的电荷用q3表示。

所述待测试tof模组中获取的所述每一帧图像对应的光强值包括第一光强、第二光强和第三光强，所述第一光强为第一电容收集的电荷，所述第二光强为第二电容收集的电荷，所述第三光强为第三电容收集的电荷。

在一实施例中，所述第一测试值获得单元203基于光强值获得信噪比值，将所述信噪比值除以所述第一标准值获得第一测试值获得过程为：通过公式a1＝(q3+q2-2*q1)/q1)获得信噪比值，其中a1表示信噪比值，q1表示第一光强，q2表示第二光强，q3表示第三光强；通过公式x1＝a1/b1获得第一测试值，其中x1表示第一测试值，b1表示第一标准值。

在一实施例中，所述第二测试值获得单元204基于光强值获得强度值，将所述强度值除以所述第二标准值获得第二测试值的过程包括：通过公式a2＝q3+q2-2*q1获得强度值，其中a2表示强度值，q1表示第一光强，q2表示第二光强，q3表示第三光强；通过公式x2＝a2/b2获得第二测试值，其中x2表示第二测试值，b2表示第二标准值。

在一实施例中，所述第三测试值获得单元205基于若干深度值获得时域深度分布精度，将所述时域深度分布精度除以第三标准值获得第三测试值的过程包括：通过公式a3＝sqrt(((x1-x)^2+(x2-x)^2+......(xn-x)^2)/n))获得时域深度分布精度，其中a3表示时域深度分布精度，x1、x2......xn表示若干帧图像中感兴趣区域中同一像素(同一像素是指标准测试板或者目标物体上同一位置对应的像素)对应的深度值，x表示x1、x2......xn的平均值；通过公式x3＝a3/b3获得第三测试值，其中x3表示第三测试值，b3表示第三标准值。

在一实施例中，所述第四测试值获得单元206基于若干深度值获得空域深度分布精度，将所述空域深度分布精度除以第四标准值获得第四测试值的过程包括：通过公式a4＝sqrt(((z1-z)^2+(z2-z)^2+......(zn-z)^2)/n))获得时域深度分布精度，其中a4表示空域深度分布精度，z1、z2......zn表示一帧图像中感兴趣区域内所有像素的深度值，z表示z1、z2......zn的平均值；通过公式x4＝a4/b4获得第四测试值，其中x4表示第四测试值，b4表示第四标准值。

在一实施例中，所述第五测试值获得单元207基于帧数和若干深度值获得不同帧之间的相关系数，将所述不同帧之间的相关系数除以第五标准值获得第五测试值的过程包括：通过公式a5＝cov(x,y)/(sqrt(d(x))*sqrt(d(y)))获得相关系数，其中a5表示相关系数，cov(x,y)为第x帧、第y帧感兴趣区域深度值的协方差；d(x)、d(y)分别为第x帧、第y帧感兴趣区域深度值的方差；通过公式x5＝a5/b5获得第五测试值，其中x5表示第五测试值，b5表示第五标准值。

在一实施例中，所述第六测试值获得单元208基于若干深度值获得深度噪声值，将所述深度噪声值除以第六标准值获得第六测试值的过程包括：通过公式a6＝imax-imin获得深度噪声值，其中，a6表示深度噪声值，xmax表示若干帧图像感兴趣区域对应的深度值x1、x2......xn中的最大值，xmin表示若干帧图像感兴趣区域对应的深度值x1、x2......xn中的最小值；通过公式x6＝a6/b6获得第六测试值，其中x6表示第六测试值，b6表示第六标准值。

在一实施例中，所述评价值获得单元将所述第一测试值、第二测试值、第三测试值、第四测试值、第五测试值和第六测试值相加获得评价值的过程包括：对第一测试值、第二测试值、第三测试值、第四测试值、第五测试值和第六测试值分配不同的权重，若干权重相加等于1，将第一测试值、第二测试值、第三测试值、第四测试值、第五测试值和第六测试值与对应的权重相乘，然后将相乘后的结果相加得到评价值。

在一实施例中，根据不同的测试需求，增加第一测试值、第二测试值、第三测试值、第四测试值、第五测试值和第六测试值中一项或几项的权重。

在一实施例中，在测试反射板反射率的测试需求时，增加第二测试值的权重；在测试板集噪声的测试需求时，增加第六测试值的权重；在测试平面深度一致性测试需求时，增加第四测试值的权重；在测试时域一致性的测试需求时，增加时域第三测试值和第五测试值的权重；在高亮环境下的测试需求时，会增加第一测试值的权重。

在一实施例中，所述评价单元211可以将获得的评价值与设定的标准值进行比较，如果评价值小于标准值则判断待测试tof模组的性能不合格，若评价值大于或等于标准值，则判断测试tof模组的性能合格。

在另一实施例中，所述评价单元211还可以当评价值和标准值的差值的绝对值在特定数值内判断待测试tof模组合格，若评价值和标准值的差值的绝对值大于特定数值，则判断待测试tof模组不合格。

通过前述的tof模组的性能的检测系统能对待测试tof模组的性能进行全面的检测，提高tof模组的性能检测的精度和准确性，并能提高tof模组的性能检测的效率。

本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。