[发明专利]一种飞行时间TOF测量方法及装置

说明书

本申请实施例提供一种飞行时间TOF测量方法及装置，包括控制器、时间数字转换器、脉冲发射器和脉冲接收器。所述控制器用于在一个工作周期内按预定的发射规律控制所述脉冲发射器依次发送M个发射脉冲，所述发射规律为所述测量装置所特有的；脉冲接收器用于在所述工作周期内接收N个反馈脉冲；时间数字转换器用于获取所述N个反馈脉冲对应的飞行时间信息；所述控制器还用于根据所述N个反馈脉冲对应的飞行时间信息得到目标飞行时间，并根据所述目标飞行时间得到目标距离。

技术领域

本申请涉及电子设备领域，尤其涉及一种飞行时间TOF测量方法、距离测量方法、装置及电子设备。

背景技术

随着科技的发展，计算机视觉被广泛应用到人们的日常生活和各行各业，比如应用在地理测绘成像、遥感、汽车自动驾驶、自主车辆、协作机器人、三维景深测量以及消费电子等领域。

雷达(如激光雷达、毫米波雷达、可见光雷达)是实现计算机视觉的一种重要技术，在各种电子设备上有着广泛的应用，例如，3D深度摄像头是雷达系统的一种应用实例，该系统组成包括：脉冲发射器、脉冲接收器、时间数字转换器(Time to Digital Conversion，TDC)、控制器。脉冲发射器负责产生脉冲并将脉冲发射到被测环境中。脉冲接收器将接收的光子转换为电子。控制器控制脉冲发射器将发射脉冲发送到被测环境中，当发射脉冲经物体反射后，由脉冲接收器所接收。时间数字转换器由“开始”信号控制计时，由“结束”信号控制停止计时。经由时间数字转换后，控制器则可获得脉冲在空中的飞行时间(TimeOfFlight，TOF)，通过飞行时间可计算出距离D＝c*t/2。如图1所示，其中c为脉冲在空气中的传播速度，t为脉冲发射后经环境反射回来后到达脉冲接收器的飞行时间，上述脉冲以一定的脉冲重复频率(Pulse Repetition Frequency，PRF)发射，能够支持的最大的量测距离为：D_max＝c/(2*PRF)。

如图2所示，当多个3D深度摄像头同处于一个环境中，且均处于工作状态时，由于每个3D深度摄像头发出的发射脉冲信号本身没有排他性，当一个3D深度摄像头发送发射脉冲信号后，通过物体反射或直接传播至其它3D深度摄像头，其它3D深度摄像头接收后无法识别出该脉冲信号的原始来源，则会出现相互干扰的情况，如图3所示。

除了上述多个3D深度摄像头之间相互干扰的情况外，单个3D深度摄像头内部也会形成干扰。如图4所示，当存在一远一近两个目标，远距离高反射率目标的距离大于系统支持的最大的量测距离即量程时，返回的信号的时延会超过当次的脉冲发射周期，导致信号会落到下一个脉冲发射周期或者其他发射周期中而被作为下一个脉冲发射周期内或者其他发射周期内的反馈脉冲，进而形成干扰。

发明内容

本申请公开了一种飞行时间TOF测量方法、距离测量方法、装置、电子设备，以解决在进行距离测量时出现干扰的问题。