[发明专利]3D相机的误差补偿方法

说明书

技术领域

本发明整体涉及一种基于成像器(imager)系统的机动车辆乘客感测系统，更具体而言，涉及一种3D相机的误差补偿方法，一种采用3D飞行时间(time-of-flight)相机改善距离确定的方法。

背景技术

在机动车辆中，对于诸如安全气囊等等的辅助约束系统的适当控制需要对与安全气囊相关的车辆座位的乘客状态进行可靠感测。如果辅助系统的使用适应于车辆座位的实际乘客位置，该系统在实际中将最为有效。此外，为了在乘客离开位置时，例如在乘客处于使用安全气囊将造成对乘客的严重伤害的情况下，使得安全气囊无效，对于可能的乘客的位置的可靠感测是非常重要的。

一种乘客感测系统是基于光学成像器系统，其用于确定乘客的存在，和/或者其当前就座位置和/或者例如乘客头部的定位。这种光学成像器系统包括用于监视特定感测区域的例如CCD或者CMOD相机，以及用于评价该相机采集的图像的相关控制单元。该控制单元使用合适的图像处理算法，检测指示例如乘客存在的预定图案，并且检测特定部位的位置，例如乘客头部。根据该位置，控制单元可以得到乘客的就座位置，并生成对于安全气囊控制单元的相应控制信号。

由于必须在三维空间中确定乘客的位置，因此有利的是使用3D相机，其在记录位置图像的同时还记录深度信息。这种3D相机通常基于飞行时间(TOF)原理，其中，到目标的距离是根据在成像器的像素中特定积分时间内累积的电荷而确定的。因此，这种相机可以立即提供实现三维空间中位置确定所需要的数据。

然而，当前已知的四抽头成像器传感器会遇到固有的增益误差和偏移误差问题。这些误差被3D-TOF相机转换为距离测量中的误差。

发明内容

发明目的

本发明的目的是提供一种方法，用于根据3D成像器的传感器响应确定校正距离值。

发明的一般描述

为了克服上述问题，本发明提出一种方法，用于根据四抽头3D成像器传感器的输出确定场景中的距离值d，其中，所述距离值d根据在预定积分时间T_intg内在所述成像器传感器的像素中累积的电荷而确定，其中，所述预定积分时间T_intg被划分为多个部分积分时间间隔，并且其中，所述距离值d根据在每个所述部分积分时间间隔结束时所述四个抽头中各个抽头的响应来计算的。

在本方法的优选实施例中，部分积分时间间隔的数量为4，和/或者各个部分积分时间间隔具有相同的长度。

在对场景进行记录期间，通常用产生照明的光源照亮所述场景。在本发明的优选实施例中，该照明对于每个部分积分时间间隔都具有不同的相位。例如，所述场景可以由产生照明的光源照亮，其中，所述照明的相位在两个连续的部分积分时间间隔之间偏移90度。

用于确定校正距离值的方法优选地包括以下步骤：

a)将所述预定积分时间T_intg划分为长度相同的4个部分积分时间间隔T₁、T₂、T₃、T₄；

b)在第一个积分时间间隔T₁结束时，确定4个抽头Tap₀、Tap₁、Tap₂、Tap₃的输出电压，并且将所确定的电压值分别存储为A_{0_0}、A_{1_0}、A_{2_0}、A_{3_0}，所述各个输出电压值与所述4个抽头的每一个中在该积分时间间隔T₁期间累积的电荷成比例；

c)在第一个积分时间间隔T₁结束时且在第二个积分时间间隔T₂开始之前，将场景照明的相位相对于在T₁期间使用的照明偏移90度；

d)在第二个积分时间间隔T₂结束时，确定4个抽头Tap₀、Tap₁、Tap₂、Tap₃的输出电压，并且将所确定的电压值分别存储为A_{0_90}、A_{1_90}、A_{2_90}、A_{3_90}，所述各个输出电压值与所述4个抽头的每一个中在该积分时间间隔T₂期间累积的电荷成比例；