间接飞行时间相位计算方法、装置、终端设备及存储介质与流程

allin2025-02-24  54


本申请属于光学测距,尤其涉及一种间接飞行时间相位计算方法、装置、终端设备及存储介质。


背景技术:

1、间接飞行时间(itof)是一种常用的光学非接触三维测量技术,被广泛应用于金融支付、人脸解锁、扫地机避障等多种场景。itof模组由发射端和接收端构成,发射端发射经过调制的光波信号至目标物体,接收端则捕获回波信号,依据光波往返的时间差,即相位延时,来精准估算物体与传感器之间的距离。这一过程高度依赖于对原始数据的精细解析,其中相位信息的提取尤为关键,直接关系到测距的准确性和可靠性。

2、为了获得接收信号的相位,需要对itof采集的原始图像进行处理。现有技术采用逐像素的反正切计算,过程非常耗时。尤其是在金融支付、人脸解锁、扫地机避障这些典型的应用场景,平台算力较低,itof相位计算面临的算力不足的风险,难以实现高帧率、高分辨率的itof图像计算。


技术实现思路

1、有鉴于此,本申请实施例提供了一种间接飞行时间相位计算方法、装置、终端设备及存储介质,以解决利用反正切计算方法计算相位,效率低下的技术问题。

2、本申请实施例的第一方面提供一种间接飞行时间相位计算方法,包括:

3、采集n步等间隔的相移图像;

4、基于所述相移图像计算反正切函数的余弦分量和正弦分量;

5、利用所述余弦分量和所述正弦分量计算初步相位;

6、基于预先构建的查找表对所述初步相位进行偏差修正,得到所述反正切相位;

7、其中,n为正整数,所述查找表为用于记录所述反正切相位与所述初步相位之间映射关系的查找表。

8、本申请实施例的第二方面提供一种间接飞行时间相位计算装置,包括:

9、采集模块,用于采集n步等间隔的相移图像;

10、分量计算模块,基于所述相移图像计算反正切函数的余弦分量和正弦分量;

11、相位计算模块,用于利用所述余弦分量和所述正弦分量计算初步相位;

12、偏差修正模块,用于基于预先构建的查找表对所述初步相位进行偏差修正,得到反正切相位;

13、其中,n为正整数,所述查找表为用于记录所述反正切相位与所述初步相位之间映射关系的查找表。

14、本申请实施例的第三方面提供了一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如本申请实施例的第一方面提供的间接飞行时间相位计算方法的步骤。

15、本申请实施例的第四方面提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如本申请实施例的第一方面提供的间接飞行时间相位计算方法的步骤。

16、本申请实施例的第一方面提供的间接飞行时间相位计算方法,通过采集n步等间隔的相移图像,基于所述相移图像计算反正切函数的余弦分量和正弦分量,利用所述余弦分量和所述正弦分量计算初步相位,基于预先构建的查找表对所述初步相位进行偏差修正,得到所述反正切相位,不需要逐像素进行反正切计算,运算量大幅降低,计算效率显著提高,且查找表为预先构建,减少了在线计算的负担,而通过预先构建的查找表对初步相位进行偏差修正,保证了反正切相位的计算准确性。

17、可以理解的是,上述第二方面至第四方面的有益效果可以参见上述第一方面中的相关描述,在此不再赘述。



技术特征:

1.一种间接飞行时间相位计算方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的间接飞行时间相位计算方法,其特征在于,所述利用所述余弦分量和所述正弦分量计算初步相位,包括:

3.如权利要求1所述的间接飞行时间相位计算方法,其特征在于,所述基于所述查找表对所述初步相位进行偏差修正,得到所述反正切相位之前,还包括:

4.如权利要求1所述的间接飞行时间相位计算方法,其特征在于,所述基于所述相移图像计算反正切函数的余弦分量和正弦分量的计算公式为:

5.如权利要求2所述的间接飞行时间相位计算方法,其特征在于,所述根据所述绝对值计算第一相位的计算公式为:

6.如权利要求2所述的间接飞行时间相位计算方法,其特征在于,所述根据所述第一相位和所述余弦分量的正负值,计算第二相位的计算公式为:

7.如权利要求2所述的间接飞行时间相位计算方法,其特征在于,所述根据所述第二相位和所述正弦分量的正负值,计算初步相位的计算公式为:

8.一种间接飞行时间相位计算装置,其特征在于,包括:

9.一种终端设备,包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述方法的步骤。


技术总结
本申请属于光学测距技术领域,尤其涉及一种间接飞行时间相位计算方法、装置、终端设备及存储介质,其中,方法包括采集N步等间隔的相移图像,基于所述相移图像计算反正切函数的余弦分量和正弦分量,利用所述余弦分量和所述正弦分量计算初步相位,基于预先构建的查找表对所述初步相位进行偏差修正,得到所述反正切相位,本申请实施例不需要逐像素进行反正切计算,运算量大幅降低,计算效率显著提高,且查找表为预先构建,减少了在线计算的负担,而通过预先构建的查找表对初步相位进行偏差修正,保证了反正切相位的计算准确性。

技术研发人员:姜兆祥,田劲东,焦健楠,万明明
受保护的技术使用者:人工智能与数字经济广东省实验室(深圳)
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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