[发明专利]一种TOF技术中基于波形匹配的测距方法

权利要求书

1.一种TOF技术中基于波形匹配的测距方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、采用TOF技术进行重复测量，采集多个TOF周期数；

B、对所采集的TOF周期数进行处理，获得测量距离，具体为：

B1)获取以TOF周期数为横坐标、此次测量中采集得某一TOF周期数的次数为纵坐标的波形图；

B2)获得所述波形图的曲线波形参数值和布尔型参数值；

B3)搜索预先存储的曲线波形参数距离对应表，获取与步骤B2)中的曲线波形参数值对应的预测距离，对所有预测距离进行加权求和得到初步测量距离；

B4)根据步骤B2)中的布尔型参数值对初步测量距离进行纠偏，得到最终的测量距离。

2.根据权利要求1所述的TOF技术中基于波形匹配的测距方法，其特征在于，所述步骤B3)中的曲线波形参数距离对应表通过以下方式获得：

1)在不同距离下采用TOF技术进行重复测量，绘制多个以TOF周期数为横坐标、一次测量中采集得某一TOF周期数的次数为纵坐标的波形图；

2)根据步骤1)中绘制的波形图，获取不同距离下波形图具有的共同特征，以此作为一般形式波形；

3)根据所述一般形式波形获取与距离相关的波形特征，并以相应函数表示每一波形特征与距离的关系，所述波形特征包括曲线波形参数和布尔型参数；

4)根据所述相应函数将曲线波形参数与距离的关系转化为曲线波形参数距离对应表并存储，同时存储布尔型参数的分段函数边界距离。

3.根据权利要求2所述的TOF技术中基于波形匹配的测距方法，其特征在于，所述波形特征中，曲线波形参数与距离的关系采用拟合曲线表示，布尔型参数与距离的关系采用因变量只有0和1的布尔量表示。

4.根据权利要求3所述的TOF技术中基于波形匹配的测距方法，其特征在于，不同的曲线波形参数，采用不同的拟合曲线。

5.根据权利要求3或4所述的TOF技术中基于波形匹配的测距方法，其特征在于，所述拟合曲线包括线性拟合、三次样条插值、指数拟合、多项式拟合或对数拟合。

6.根据权利要求3所述的TOF技术中基于波形匹配的测距方法，其特征在于，所述步骤4)中，根据所述相应函数将曲线波形参数与距离的关系转化为曲线波形参数距离对应表具体为：

401)将相应函数离散化，其中，离散间隔小于整个测距系统能达到的精度；

402)得到曲线波形参数距离对应表。

7.根据权利要求1所述的TOF技术中基于波形匹配的测距方法，其特征在于，所述步骤B3)中，对所有预测距离进行加权求和得到初步测量距离的公式如下：

d=Σi=1nXi(fi)*pi]]>

其中，f_i表示第i个曲线波形参数，函数X_i(·)表示由第i个曲线波形参数得出预测距离的参考曲线，p_i为第i个曲线波形参数的权重，d表示初步测量距离，n表示曲线波形参数的个数。

8.根据权利要求1所述的TOF技术中基于波形匹配的测距方法，其特征在于，所述加权求和时采用的权重配比与根据布尔型参数值对初步测量距离进行纠偏时采用的纠偏量的组合通过优化算法获得。