一种TOF相机环境光补偿辅助装置、补偿方法及校准方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115032616A(43)申请公布日2022.09.09(21)申请号202210640024.8(22)申请日2022.06.08(71)申请人上海数迹智能科技有限公司地址200000上海市青浦区徐民路308弄50号506室(72)发明人鄢青山葛昊胡庆涛黎俊鹿(74)专利代理机构北京酷爱智慧知识产权代理有限公司11514专利代理师钟继莲(51)Int.Cl.G01S7/497(2006.01)G01S17/894(2020.01)G03B15/02(2021.01)H05B47/11(2020.01)权利要求书2页说明书6页附图2页(54)发明名称一种TOF相机环境光补偿辅助装置、补偿方法及校准方法(57)摘要本发明公开了一种TOF相机环境光补偿辅助装置、补偿方法及校准方法，其中，辅助装置包括装置本体、上位机和控制模块，装置本体为方形封闭腔体结构，装置本体内设有控制箱、固定箱、校准箱和目标箱；固定箱内安装有固定装置，在所述固定箱与所述校准箱相邻的侧壁设有第一通孔；校准箱内壁涂覆有吸光材料层，在所述校准箱的顶部安装有补光灯；所述目标箱内转动安装有靶面；所述上位机和控制模块安装在所述控制箱内，所述控制模块的输入端与所述上位机连接，其输出端与所述补光灯连接；采用本申请辅助装置，相机固定方便，相机位置和靶面位置相对固定，减少了安装误差，通过在校准箱内壁涂覆吸光材料层，防止灯光在内壁发生反射引入误差。CN115032616ACN115032616A权利要求书1/2页1.一种TOF相机环境光补偿辅助装置，其特征在于，包括装置本体、上位机和控制模块，所述装置本体为方形封闭腔体结构，所述装置本体内设有控制箱、固定箱、校准箱和目标箱，所述校准箱设置在所述固定箱与所述目标箱之间；所述固定箱内安装有用于固定TOF相机的固定装置，在所述固定箱与所述校准箱相邻的侧壁设有供TOF相机的镜头穿过以伸入所述校准箱内的第一通孔；所述校准箱内壁涂覆有吸光材料层，在所述校准箱的顶部安装有补光灯；所述目标箱内安装有可转动靶面，在所述目标箱与所述校准箱相邻的侧壁设有供所述靶面露出的第二通孔；所述上位机和控制模块安装在所述控制箱内，所述控制模块的输入端与所述上位机连接，其输出端与所述补光灯连接。2.根据权利要求1所述的TOF相机环境光补偿辅助装置，其特征在于，所述靶面的中心正对所述第一通孔的中心。3.根据权利要求1所述的TOF相机环境光补偿辅助装置，其特征在于，所述靶面为多个，多个靶面间隔安装在所述目标箱内。4.根据权利要求1所述的TOF相机环境光补偿辅助装置，其特征在于，所述目标箱内还安装有转动驱动装置，所述靶面的下端设有连接臂，该连接臂固定安装在所述转动驱动装置的输出轴上、且由所述转动驱动装置驱动转动，所述转动驱动装置的输入端与所述控制模块连接。5.根据权利要求4所述的TOF相机环境光补偿辅助装置，其特征在于，所述转动驱动装置为电机和减速箱，所述电机输出轴与所述减速箱输入轴连接，所述减速箱输出轴与所述靶面的连接臂连接。6.一种TOF相机环境光补偿方法，其特征在于，采用权利要求1～5中任一项所述的辅助装置，将TOF相机固定安装在所述固定箱内，所述TOF相机的镜头由所述第一通孔伸入所述校准箱内、且正对由所述第二通孔露出的靶面；包括如下步骤：S1、关闭所述补光灯光源，控制相机在深度模式下工作，获取相机与第一个靶面的第一距离d1；S2、打开所述补光灯光源，控制相机在深度模式下工作，获取相机与第一个靶面的第二距离d2；S3、调整曝光时间到为1～n，重复步骤S1和S2，获取多组不同曝光时间下的第一距离和第二距离d1n和d2n；S4、判断每组不同曝光时间下的第一距离d1n与第二距离d2n之间是否有偏差，记录具有偏差的数据对应的补光灯光源的功率和曝光时间门限；S5、打开补光灯，设置功率为P，控制相机在灰度模式下工作，获取此时输出的强度信息A；S6、调整补光灯功率P1～Pn，重复步骤S5，获取设定功率Pn补光灯下，n组强度信息数据An；S7、打开补光灯，控制相机工作在深度模式,设置补光灯功率为P1～Pn，获取多组相机与第一靶面之间的距离数据Dn；S8，利用S6和S7，通过拟合数据Dn和An获取补偿系数k。7.根据权利要求6所述的TOF相机环境光补偿方法，其特征在于，获得补偿系数k后，还包括如下步骤：2CN115032616A权利要求书2/2页S9，打开补光灯，控制相机工作在灰度模式，获取此时的背景光强，再切换到深度模式，利用补偿系数k，对数据进行处理后，计算出新的距离值，即为补偿后的距离值。8.根据权利要求7所述的TOF相机环境光补偿方法，其特征在于，所述步骤S9中，具体采用如下公式计算补偿后的距离值：其中，Q＝ph