[发明专利]一种基于可编程延时线的TOF相机深度标定方法

权利要求书

1.一种基于可编程延时线的TOF相机深度标定方法，其特征在于，具体标定步骤为：

（1）将TOF相机切换到灰度图模式，进行相机的镜头标定；

（2）将TOF相机置于标定物前某一距离，在TOF相机中的深度传感芯片温度稳定之前进行温度标定和补偿；

（3）深度传感芯片温度稳定之后，通过在TOF相机的照明驱动电路之前接入可编程延时线实现驱动信号可控延时，采集不同的延时锁相（DLL）下的相位图phi(n)；

（4）将标定模板紧贴标定物，标定出TOF相机与标定物的相对位姿关系，利用TOF相机镜头内外参生成标定距离下的标定物的深度图Img(0)；

（5）生成每一步DLL下的深度图Img(n)，其中Img(n)=Img(0)+DLL(n)，其中，DLL(n)为第n步DLL对应的虚拟出来的距离，其大小为延时时间与光速的乘积的一半；并读取每一步延时锁相（DLL）下的相位图phi(n)；

（6）对深度图Img和相位图phi中每一个对应像素建立函数关系，生成标定矩阵；

（7）在实际深度成像时，相位图中每一个像素的相位值依据标定出的成标定矩阵反推深度，从而实现准确的三维成像。

2.根据权利要求1 所述的标定方法，其特征在于，所述温度标定和补偿具体步骤如下：

（1）开机之后，在深度传感芯片温度稳定之前，持续读出温度T并保存对应温度下的相位图pht(T)；

（2）建立温度补偿函数；

（3）根据使用时的温度和标定时的温度差ΔT，计算相位偏移量ΔPht；输出的相位图phi等于原始相位图与相位偏移量之和。

3.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述标定物优选白墙。

4.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述TOF相机与标定物的相对位姿关系也可以直接通过测量的手段加以确定。

5.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述TOF相机的镜头标定可在步骤（4）中的位姿关系确定之前的任何一步进行。

6.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，如果深度传感芯片内没有温度数据直接送出，可以外置温度传感芯片贴于深度传感芯片附近，以实现温度获取。

7.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述可编程延时线由延时芯片级联而成，每一级芯片由多个延时门级联而成，每一级延时门都对应不同的指数倍的最小延时时间，通过发送每一级的延时门开关信号实现信号不同延时的叠加，以最终实现所需的延时时间。

8.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于，所述可编程延时线也可以通过物理上在照明控制信号线上接入不同长度的线缆实现信号延时。