一种飞行时间测距模组的标定方法、装置、设备及系统与流程

1.本发明涉及加工技术领域，尤其涉及一种飞行时间测距模组的标定方法、 装置、设备及系统。


背景技术：

2.在飞行时间测距模组(time of flight，tof)出货前，为了保证实际的使 用效果，往往需要进行标定校准。
3.目前对飞行时间测距模组的标定往往需要通过摆动(wiggling)误差标定 机台、固定相位模式噪声(lens-fppn)误差标定机台和标定验证(validation) 机台这三个机台来完成。
4.然而，由于机台之间往往存在接触或走线等差异，导致高速信号的探针延 时不同，造成标定精度差异较大，从而导致标定精度和良率下降。


技术实现要素：

5.鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地 解决上述问题的飞行时间测距模组的标定方法、装置、设备及系统。
6.第一方面，提供一种飞行时间测距模组的标定方法，包括：
7.从治具组中筛选出硬件差异最小的两套治具，分别作为固定相位模式噪声 误差标定机台和标定验证机台的配备治具；
8.从所述治具组中筛选出除所述两套治具外的一套治具，作为摆动误差标定 机台的配备治具；
9.根据所述两套治具的硬件差异确定出补偿值，并根据所述补偿值对所述固 定相位模式噪声误差标定机台进行补偿设置；
10.采用所述摆动误差标定机台、所述固定相位模式噪声误差标定机台和所述 标定验证机台进行飞行时间测距模组的误差标定。
11.可选的，所述从治具组中筛选出硬件差异最小的两套治具，包括：采用所 述摆动误差标定机台、所述固定相位模式噪声误差标定机台对试验模组批次进 行误差标定；分别获取所述治具组中的每套治具配备在所述标定验证机台上时， 标定所述试验模组批次的标定结果数据；根据所述每套治具对应的所述标定结 果数据，确定出硬件差异最小的两套治具。
12.可选的，所述硬件差异表征为所述两套治具的测距深度值的差值。
13.可选的，所述测距深度值等于实测深度值除以理论最大深度值，所述测距 深度值表示为百分比形式。
14.可选的，所述根据所述两套治具的硬件差异确定出补偿值，包括：通过公 式计算出发射脉冲频率为f1时的第一补偿值 f1_
boardoffset；其中，diff为所述硬件差异；f1_max_distance为发射脉冲频率 为f1时的测试最大距离，其中，δt为发射正弦波与 返回正弦波的相位差，c为光速；通过公式计算 出发射脉冲频率为f2时的第二补偿值f2_boardoffset；其中，f2_max_distance 为发射脉冲频率为f2时的测试最大距离，
15.可选的，所述根据所述补偿值对所述固定相位模式噪声误差标定机台进行 补偿设置，包括：设置在所述固定相位模式噪声误差标定机台对所述飞行时间 测距模组进行误差标定时，通过所述第一补偿值补偿采用发射脉冲频率f1进 行的标定；通过所述第二补偿值补偿采用发射脉冲频率f2进行的标定。
16.第二方面，提供一种飞行时间测距模组的标定系统，包括：
17.摆动误差标定机台、固定相位模式噪声误差标定机台和标定验证机台；
18.其中，所述飞行时间测距模组经所述摆动误差标定机台和所述固定相位模 式噪声误差标定机台进行误差标定后，再由所述标定验证机台进行标定验证；
19.其中，所述固定相位模式噪声误差标定机台和所述标定验证机台的两套治 具相对于所述摆动误差标定机台的治具具有更小的硬件差异；
20.其中，所述固定相位模式噪声误差标定机台对所述飞行时间测距模组进行 标定时，会采用补偿值进行补偿，所述补偿值根据所述两套治具的硬件差异确 定。
21.第三方面，提供一种飞行时间测距模组的标定方法，包括：
22.获取治具组中的每套治具分别配备在标定验证机台上时，标定试验模组批 次的标定结果数据；
23.根据所述标定结果数据确定出所述治具组中硬件差异最小的两套治具，以 分别作为固定相位模式噪声误差标定机台和标定验证机台的配备治具；
24.根据所述两套治具的硬件差异确定并输出补偿值至固定相位模式噪声误 差标定机台，以通过所述补偿值补偿所述固定相位模式噪声误差标定机台对飞 行时间测距模组的误差标定。
25.第四方面，提供一种飞行时间测距模组的标定装置，包括：
26.获取模块，用于获取治具组中的每套治具分别配备在标定验证机台上时， 标定试验模组批次的标定结果数据；
27.确定模块，用于根据所述标定结果数据确定出所述治具组中硬件差异最小 的两套治具，以分别作为固定相位模式噪声误差标定机台和标定验证机台的配 备治具；
28.补偿模块，用于根据所述两套治具的硬件差异确定并输出补偿值至固定相 位模式噪声误差标定机台，以通过所述补偿值补偿所述固定相位模式噪声误差 标定机台对飞行时间测距模组的误差标定。
29.第五方面，提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并 可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：
30.获取治具组中的每套治具分别配备在标定验证机台上时，标定试验模组批 次的
标定结果数据；
31.根据所述标定结果数据确定出所述治具组中硬件差异最小的两套治具，以 分别作为固定相位模式噪声误差标定机台和标定验证机台的配备治具；
32.根据所述两套治具的硬件差异确定并输出补偿值至固定相位模式噪声误 差标定机台，以通过所述补偿值补偿所述固定相位模式噪声误差标定机台对飞 行时间测距模组的误差标定。
33.本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
34.本发明实施例提供的飞行时间测距模组的标定方法、装置、设备及系统， 筛选出硬件差异最小的两套治具，分别配备至固定相位模式噪声误差标定机台 和标定验证机台，据研究这两个机台的标定精度对治具硬件差异更敏感，故在 这两台机台上配备硬件差异最小的两套治具能显著减少标定误差，提高标定良 率。并且，本技术还根据这两套治具的硬件差异确定出补偿值，以在固定相位 模式噪声误差标定机台标定飞行时间测距模组时，通过该补偿值对硬件差异导 致的标定差异进行补偿，进一步减少标定误差和提高标定良率。
35.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术 手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、 特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
36.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领 域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并 不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的 部件。在附图中：
37.图1为本发明实施例中飞行时间测距模组的标定系统的示意图；
38.图2为本发明实施例中治具的示意图；
39.图3为本发明实施例中飞行时间测距模组的标定方法的流程图一；
40.图4为本发明实施例中确定治具差异的示意图；
41.图5为本发明实施例中确定补偿值的示意图；
42.图6(a)为本发明实施例中采用本技术方案前的良率示意图；
43.图6(b)为本发明实施例中采用本技术方案后的良率示意图；
44.图7为本发明实施例中飞行时间测距模组的标定方法的流程图二；
45.图8为本发明实施例中装置的结构示意图；
46.图9为本发明实施例中电子设备的结构示意图。
具体实施方式
47.本发明实施例中的技术方案，总体思路如下：
48.本实施例从治具组中筛选出硬件差异最小的两套治具，分别作为固定相位 模式噪声误差标定机台和标定验证机台的配备治具，以减少标定误差，并根据 该两套治具的硬件差异确定出补偿值，对固定相位模式噪声误差标定机台进行 补偿设置，进一步减少了标定误差和提升了标定良率。
49.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了 本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被 这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本 公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
50.在介绍本实施例提供的飞行时间测距模组的标定方法之前，先介绍本实施 例提供的飞行时间测距模组的标定系统。如图1所示，该系统包括摆动误差标 定机台1、固定相位模式噪声误差标定机台2和标定验证机台3。飞行时间测 距模组往往先经摆动误差标定机台1进行摆动误差标定和固定相位模式噪声误 差标定机台2进行镜头固定相位模式的误差标定后，再由标定验证机台3进行 标定验证。其中，如图2所示，各个机台均需要配备治具来接触和测试飞行时 间测距模组，即图2中的module，而即使采用同一批次同一型号的治具，也 会由于接触部(例如治具的探针接触存在不同延时)及走线等硬件差异导致标 定精度下降。据研究，摆动误差标定机台1的标定与相位相关，受治具的接触 和走线等硬件差异的影响较小，而固定相位模式噪声误差标定机台2和标定验 证机台3受治具的接触和走线等硬件差异的影响较大，故设置这两个机台的两 套治具相对于摆动误差标定机台1的治具具有更小的硬件差异，来提高标定良 率。
51.本实施例提供了一种飞行时间测距模组的标定方法应用于图1所示的系统， 如图3所示，该方法包括：
52.步骤s301，从治具组中筛选出硬件差异最小的两套治具，分别作为固定相 位模式噪声误差标定机台2和标定验证机台3的配备治具；
53.步骤s302，从所述治具组中筛选出除所述两套治具外的一套治具，作为摆 动误差标定机台1的配备治具；
54.步骤s303，根据所述两套治具的硬件差异确定出补偿值，并根据所述补偿 值对所述固定相位模式噪声误差标定机台2进行补偿设置；
55.步骤s304，采用所述摆动误差标定机台1、所述固定相位模式噪声误差标 定机台2和所述标定验证机台3进行飞行时间测距模组的误差标定。
56.下面结合图1和图3详细介绍本实施例提供的方法的实施步骤：
57.首先，执行步骤s301，从治具组中筛选出硬件差异最小的两套治具，分别 作为固定相位模式噪声误差标定机台2和标定验证机台3的配备治具。
58.需要说明的是，该治具组中可以包括3套以上的治具，治具之间的硬件差 异可以通过外形尺寸的测量参数来表征，也可以通过性能测试参数来表征。较 优的，本实施例设置硬件差异表征为两套治具的测距深度值的差值，以更好的 适配飞行时间测距模组的测试要求，更适用于标定误差的考量。进一步，为了 便于计算可以设置测距深度值等于实测深度值除以理论最大深度值，并将测距 深度值表示为百分比形式。
59.在机台上采用治具a测量飞行时间测距模组的测距实测深度值为a1，在同 一机台上采用治具b测量同一飞行时间测距模组的测距实测深度值为b1，该飞 行时间测距模组的理论最大深度值为c，则治具a和治具b的硬件差异表征为 60.在具体实施过程中，根据硬件差异的表征形式不同，可以设置不同的治具 筛选方式。例如，如果硬件差异通过外形尺寸的测量参数来表征，则筛选方法 为仪器逐一测量各
第二补偿值f2_boardoffset；其中，f2_max_distance为发射脉冲频率为f2时的 测试最大距离，
71.当然，在具体实施过程中，如果标定用的机台只需要采用一个频率来进行 标定，也可以通过公式计算出发射脉冲频率为f时 的补偿值f_boardoffset，f_max_distance为发射脉冲频率为f时的测试最大距离， 计算方法与前相同。
72.上述补偿值的计算公式理论基础来源于飞行时间测距法的计算公式。本申 请采用百分比表示硬件差异，从而将参数形式归一化,不需要考虑单位量纲限 制,使得计算软件可以以浮点数读入,便于软件无差别处理数据，能有效提高 计算效率和保证准确度。
73.举例来讲，如图5所示，为补偿值计算的数据列表,采用挑选的18颗模组 对两套治具在频率f1和f2下的硬件差异进行测试后,分别以mm和百分数表示 硬件差异值。再根据各硬件差异值计算出最后一行的补偿值。
74.在确定出补偿值后，再根据补偿值对固定相位模式噪声误差标定机台进行 补偿设置。具体来讲，本实施例设置在固定相位模式噪声误差标定机台的标定 过程中进行补偿，能在标定验证之前减少飞行时间测距模组的标定误差，以提 高后续标定验证的良率。
75.对于采用两种频率的情况，可以是在固定相位模式噪声误差标定机台2对 所述飞行时间测距模组进行误差标定时，通过第一补偿值补偿采用发射脉冲频 率f1进行的标定，通过第二补偿值补偿采用发射脉冲频率f2进行的标定。即 对两个频率的标定分别进行补偿。对于采用一种频率的情况，则直接用补偿值 补偿标定数据即可。
76.具体的补偿方法可以是在标定时将需要标定的校准值加上或减去校准值， 以抵消治具硬件差异对误差的影响。举例来讲，如果硬件差异是标定验证机台 3的标定数据减去固定相位模式噪声误差标定机台2的标定数据的差值，则补 偿时可以将需要标定的校准值加上校准值，反之则补偿时可以将需要标定的校 准值减去校准值。本实施例中，补偿值可以通过标定验证机台3测试的硬件差 异来计算获得，而是在固定相位模式噪声误差标定机台2的标定过程中，通过 补偿值来对两个频率分别进行补偿，以使得后续标定验证机台3的标定良率提 高。
77.在进行补偿设置后，执行步骤s304，采用摆动误差标定机台1、固定相位 模式噪声误差标定机台2和标定验证机台3进行飞行时间测距模组的误差标定。 其中，各机台是采用前述步骤s301-s302配置的治具，并且固定相位模式噪声 误差标定机台2中进行了补偿设置，固定相位模式噪声误差标定机台2对飞行 时间测距模组进行标定时会采用补偿设置的要求进行补偿。
78.经验证，采用本实施例提供的方法测试97颗飞行时间测距模组，能将飞 行时间测距模组的良率由图6(a)所示的70％左右提升至图6(b)所示的90％ 以上。图6中，横坐标为模组编号，纵坐标为测距深度。可见，采用本实施例 提供的方法在仅使用现有机台的前提下，即可减小所有标定机台的标定硬件差 异引入的误差,显著提升良率,节省标定复测时间,减小报废数量，节约材料成本。
79.基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种飞行时间测距模组的标定 方法，
如图7所示，包括：
80.步骤s701，获取治具组中的每套治具分别配备在标定验证机台上时，标定 试验模组批次的标定结果数据；
81.步骤s702，根据所述标定结果数据确定出所述治具组中硬件差异最小的两 套治具，以分别作为固定相位模式噪声误差标定机台和标定验证机台的配备治 具；
82.步骤s703，根据所述两套治具的硬件差异确定并输出补偿值至固定相位模 式噪声误差标定机台，以通过所述补偿值补偿所述固定相位模式噪声误差标定 机台对飞行时间测距模组的误差标定。
83.该飞行时间测距模组的标定方法应用于计算机、服务器等有计算或存储功 能的设备中，该设备可以与本实施例提供的系统连接，从系统获取标定结果数 据，并输出补偿值至系统。具体获取数据的方法可以是通过有线或无线通信获 取，也可以是通过u盘等可移动存储设备获取。具体输出补偿值的方法可以是 通过有线或无线通信输出，也可以是通过u盘等可移动存储设备输出，在此均 不作限制。
84.由于本实施例所介绍的方法，与本发明前述实施例的方法是基于同一发明 构思的，只是具体应用的硬件不相同，故而基于本发明前述实施例所介绍的方 法，本领域所属人员能够了解该方法的具体实施步骤，故而在此不再赘述。
85.基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种飞行时间测距模组的标定 装置，如图8所示，包括：
86.获取模块801，用于获取治具组中的每套治具分别配备在标定验证机台上 时，标定试验模组批次的标定结果数据；
87.确定模块802，用于根据所述标定结果数据确定出所述治具组中硬件差异 最小的两套治具，以分别作为固定相位模式噪声误差标定机台和标定验证机台 的配备治具；
88.补偿模块803，用于根据所述两套治具的硬件差异确定并输出补偿值至固 定相位模式噪声误差标定机台，以通过所述补偿值补偿所述固定相位模式噪声 误差标定机台对飞行时间测距模组的误差标定。
89.该装置可以为计算机、服务器等有计算或存储功能的设备装置。该装置可 以为独立的计算设备，也可以为集成于产线或机台的计算模块，在此不作限制。
90.由于本发明实施例所介绍的装置，为实施本发明实施例的方法所采用的装 置，故而基于本发明实施例所介绍的方法，本领域所属人员能够了解该装置的 具体结构及变形，故而在此不再赘述。凡是本发明实施例的方法所采用的装置 都属于本发明所欲保护的范围。
91.基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种电子设备，如图9所示， 包括存储器910、处理器920及存储在存储器910上并可在处理器920上运行 的计算机程序911，所述处理器920执行所述计算机程序911时实现以下步骤：
92.获取治具组中的每套治具分别配备在标定验证机台上时，标定试验模组批 次的标定结果数据；
93.根据所述标定结果数据确定出所述治具组中硬件差异最小的两套治具，以 分别作为固定相位模式噪声误差标定机台和标定验证机台的配备治具；
94.根据所述两套治具的硬件差异确定并输出补偿值至固定相位模式噪声误 差标定
机台，以通过所述补偿值补偿所述固定相位模式噪声误差标定机台对飞 行时间测距模组的误差标定。
95.在本发明实施例中，所述处理器920执行所述计算机程序911时可以实现 本发明实施例的方法中任一实施方式。
96.由于本发明实施例所介绍的电子设备，为实施本发明实施例的方法所采用 的设备，故而基于本发明实施例所介绍的方法，本领域所属人员能够了解该设 备的具体结构及变形，故而在此不再赘述。凡是本发明实施例的方法所采用的 设备都属于本发明所欲保护的范围。
97.本发明实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
98.本发明实施例提供的飞行时间测距模组的标定方法、装置、设备及系统， 筛选出硬件差异最小的两套治具，分别配备至固定相位模式噪声误差标定机台 和标定验证机台，据研究这两个机台的标定精度对治具硬件差异更敏感，故在 这两台机台上配备硬件差异最小的两套治具能显著减少标定误差，提高标定良 率。并且，本技术还根据这两套治具的硬件差异确定出补偿值，以在固定相位 模式噪声误差标定机台标定飞行时间测距模组时，通过该补偿值对硬件差异导 致的标定差异进行补偿，进一步减少标定误差和提高标定良率。
99.在此提供的算法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有 相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构 造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程 语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且 上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
100.在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发 明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细 示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
101.类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或 多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一 起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法 解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确 记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发 明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式 的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为 本发明的单独实施例。
102.本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适 应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实 施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它 们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的 至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要 求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有 过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、 摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征 来代替。
103.此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施 例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着 处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中， 所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
104.本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器 上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解， 可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(dsp)来实现根据本发明实 施例的网关、代理服务器、系统中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。 本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或 者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程 序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这 样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何 其他形式提供。
105.应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并 且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施 例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的 限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的部件或步骤。位于部件之 前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的部件。本发明可以借助于包 括有若干不同部件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干 装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体 体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解 释为名称。