iToF相机的标定方法及装置、电子设备与流程

itof相机的标定方法及装置、电子设备
技术领域
1.本发明涉及tof测距技术领域，尤其涉及一种itof相机的标定方法及装置、电子设备。


背景技术：

2.间接飞行时间(indirect time-of-flight，简称itof)是指通过测量相位偏移来间接测量光的飞行时间。如图1所示，itof成像原理为：itof相机通过调制模块(modulation)11控制发光模块12主动发射可调制的光信号；发射光发射到被测目标物19表面，经被测目标物19反射后形成的反射光信号被图像传感器的感光像素阵列单元13采样；进而根据发射光和反射光的相移(phaseshift)来计算目标物的距离。发光模块12，例如vcsel、红外发射器(ir emitter)或led等，通常由图像传感器(sensor)产生可调制的方波来驱动，但由于随着调制频率的提高，光波形也渐渐趋近于弦波，方波中的高次谐波会给测量带来周期性误差，如图2所示。
3.由于实际光波形和理想光波形存在一定的偏差，例如由于相关波形存在混叠谐波导致在测量过程存在摆动(wiggling)误差，如图3所示；以及由于像素之间的差异导致在图像传感器在测量中存在一定的偏差，例如由于电路延时的原因图像传感器中感光像素阵列单元会存在一定相位的延时，导致存在固定相位模式噪声(fixed phase pattern noise，简称fppn)误差。通常可以在产线上通过标定修复这些偏差，但wiggling标定和fppn标定需要特殊的标定板以及较为复杂的标定步骤，带来itof相机标定成本的增加。比如，通过在导轨上移动标定板、基于测量相位(phase)和真实相位建立误差查找表的方式，从原理上可以较好的校正摆动误差；但由于噪声的影响，需要多个距离的测量且每个测量需要多次平均才能很好的去除随机噪声，造成移动标定板的时间成本以及获取多张平均值的时间成本的增加，造成标定成本的增加。而采用内部延时电路通过延时产生虚拟的真实距离的方式，虽然节省了移动标定板的时间成本，但每个虚拟的真实距离下仍需要获取多张平均值以降低噪声的影响，且上述方式对于产线上标定板切换带来的标定成本增加问题依然无法解决。
4.中国专利公开文献cn113281726a公开了一种误差标定方法，其通过内部延时电路模拟替代传统移动标定板产生一系列虚拟的真实距离，基于测量距离与真实距离进行误差标定，从而完成整个周期的wiggling标定。但该公开文本并没有考虑每个真实距离下需要获取多张平均值以降低噪声的影响以带来的标定成本增加，另外内部延时电路在高调制频率下带来的偏差也会影响相关准确度要求。
5.因此，如何降低itof相机的标定所需时间、节省标定成本，是当前亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的在于提供一种itof相机的标定方法及装置、电子设备，用于解决现有的itof相机标定所需时间较长、标定成本较高的技术问题，通过以lens标定所用棋盘格
为标定板，同时标定wiggling和fppn，以降低itof相机的标定所需时间、节省标定成本。
7.为实现上述目的，本发明提供了一种itof相机的标定方法，包括如下步骤：基于拍摄所得itof相机视场中标定板在第一位置的第一图像、获取所述第一图像中的每一像素点到itof相机的图像传感器的真实相位，以及基于拍摄所得itof相机视场中所述标定板在第二位置的第二图像、获取所述第二图像中的每一像素点到itof相机的图像传感器的真实相位，其中，以lens标定所用棋盘格作为所述标定板，所述第二位置与所述第一位置平行；预设所述第一图像的中心点的中心fppn值为0，根据所述中心点的测量相位与真实相位、获取所述中心点的中心wiggling值；在所述第一图像中遍历查找测量相位等于所述中心点的测量相位的第一像素点，并根据所述第一像素点对应的测量相位与真实相位以及所述中心wiggling值、获取所述第一像素点的第一fppn值；在所述第二图像中迭代地遍历查找像素坐标与所述第一像素点的像素坐标相同的第二像素点，并根据所述第二像素点对应的测量相位与真实相位以及所述第一fppn值、获取所述第二像素点对应的第二wiggling值；在判定迭代地遍历满足预设的迭代收敛条件时结束迭代地遍历操作，完成itof相机的标定。
8.可选的，所述方法进一步包括：在判定迭代地遍历未满足预设的迭代收敛条件时，根据所述第二像素点的测量相位以及所述第二wiggling值，继续在所述第二图像中迭代地遍历查找新像素点、进而获取对应fppn值；以及进一步在判定迭代地遍历满足预设的迭代收敛条件时结束迭代地遍历操作，完成itof相机的标定，在判定迭代地遍历未满足预设的迭代收敛条件时，根据在所述第二图像中查找到的新像素点的像素坐标以及获取的对应fppn值，继续在所述第一图像中迭代地遍历查找新像素点、进而获取对应wiggling值与对应fppn值。
9.为实现上述目的，本发明还提供了一种itof相机的标定装置，包括：第一获取模块，用于基于拍摄所得itof相机视场中标定板在第一位置的第一图像、获取所述第一图像中的每一像素点到itof相机的图像传感器的真实相位，以及基于拍摄所得itof相机视场中所述标定板在第二位置的第二图像、获取所述第二图像中的每一像素点到itof相机的图像传感器的真实相位，其中，以lens标定所用棋盘格作为所述标定板，所述第二位置与所述第一位置平行；第二获取模块，用于在预设所述第一图像的中心点的中心fppn值为0时，根据所述中心点的测量相位与真实相位、获取所述中心点的中心wiggling值；第一遍历模块，用于在所述第一图像中遍历查找测量相位等于所述中心点测量相位的第一像素点，并根据所述第一像素点对应的测量相位与真实相位以及所述中心wiggling值、获取所述第一像素点的第一fppn值；第二遍历模块，用于在所述第二图像中迭代地遍历查找像素坐标与所述第一像素点的像素坐标相同的第二像素点，并根据所述第二像素点对应的测量相位与真实相位以及所述第一fppn值、获取所述第二像素点对应的第二wiggling值；以及处理模块，用于在判定迭代地遍历满足预设的迭代收敛条件时结束迭代地遍历操作，完成itof相机的标定。
10.可选的，所述处理模块进一步用于在判定迭代地遍历未满足预设的迭代收敛条件时，调用所述第二遍历模块以根据所述第二像素点的测量相位以及所述第二wiggling值，继续在所述第二图像中迭代地遍历查找新像素点、进而获取对应fppn值；所述处理模块进一步用于在判定迭代地遍历满足预设的迭代收敛条件时结束迭代地遍历操作，完成itof相机的标定，在判定迭代地遍历未满足预设的迭代收敛条件时，调用所述第一遍历模块以根
据在所述第二图像中查找到的新像素点的像素坐标以及获取的对应fppn值，继续在所述第一图像中迭代地遍历查找新像素点、进而及获取对应wiggling值与对应fppn值。
11.为实现上述目的，本发明还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机可执行程序，所述处理器执行所述计算机可执行程序时实现如本发明所述的itof相机的标定方法的步骤。
12.本发明通过采用lens标定所使用的黑白相间的棋盘格作为标定板进行wiggling和fppn标定，无需再额外提供一块覆盖整个视场的白板来进行fppn标定，使得在产线上标定时无需切换不同的标定板图案，在完成标定的同时节省标定成本。本发明通过基于lens标定的棋盘格作为标定板结合通过迭代地遍历查找像素点的方式，只需要获取两个不同位置的标定板图像，大大减少了标定板的移动距离的次数以及降低了多张平均值的时间。
附图说明
13.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
14.图1为itof成像原理示意图；
15.图2为高次谐波造成的周期性误差；
16.图3为测量过程存在的摆动误差；
17.图4为本发明一实施例提供的itof相机的标定方法流程图；
18.图5为本发明一实施例提供的拍摄棋盘格获取图像示意图；
19.图6为本发明一实施例提供的迭代地遍历操作示意图；
20.图7为本发明一实施例提供的itof相机的标定装置的结构框图。
具体实施方式
21.下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
22.本发明一实施例提供了一种tof相机的标定方法。
23.请一并参阅图4～图6，其中，图4为本发明一实施例提供的itof相机的标定方法流程图，图5为本发明一实施例提供的拍摄棋盘格获取图像示意图，图6为本发明一实施例提供的迭代地遍历操作示意图。
24.如图4所示，本实施例所述方法，包括如下步骤：s1、基于拍摄所得itof相机视场中标定板在第一位置的第一图像、获取所述第一图像中的每一像素点到itof相机的图像传感器的真实相位，以及基于拍摄所得itof相机视场中所述标定板在第二位置的第二图像、获取所述第二图像中的每一像素点到itof相机的图像传感器的真实相位；s2、预设所述第一图像的中心点的中心fppn值为0，根据所述中心点的测量相位与真实相位、获取所述中心点的中心wiggling值；s3、在所述第一图像中遍历查找测量相位等于所述中心点的测量相位
的第一像素点，并根据所述第一像素点对应的测量相位与真实相位以及所述中心wiggling值、获取所述第一像素点的第一fppn值；s4、在所述第二图像中迭代地遍历查找像素坐标与所述第一像素点的像素坐标相同的第二像素点，并根据所述第二像素点对应的测量相位与真实相位以及所述第一fppn值、获取所述第二像素点对应的第二wiggling值；以及s5、在判定迭代地遍历满足预设的迭代收敛条件时结束迭代地遍历操作，完成itof相机的标定。
25.关于步骤s1、基于拍摄所得itof相机视场中标定板在第一位置的第一图像、获取所述第一图像中的每一像素点到itof相机的图像传感器的真实相位，以及基于拍摄所得itof相机视场中所述标定板在第二位置的第二图像、获取所述第二图像中的每一像素点到itof相机的图像传感器的真实相位。其中，以lens标定所用棋盘格作为所述标定板，所述第二位置与所述第一位置平行。具体来说，通过itof相机51对作为标定板52的lens标定所用棋盘格进行拍摄，获取itof相机视场fov1中棋盘格的图像，如图5所示。平移棋盘格可以获取两个不同位置的图像，例如，获取第一位置的第一图像a、第二位置的第二图像b，如图6所示。
26.在图像测量过程以及机器视觉应用中，为确定空间物体表面点和图像坐标点相互关系，需建立相机成像的几何模型，这些几何模型参数就是相机参数。相机参数主要有内外参矩阵和畸变系数、焦距等。内参矩阵是由相机内部的参数决定的，外参矩阵是由相机与被测目标物所处的相对位置决定(像素坐标经过旋转平移后与世界坐标重合，这个旋转平移的矩阵就是外参矩阵)外参矩阵是与真实位置相关的参数。通常是先标定内参矩阵，再根据内参矩阵计算外参矩阵，从而计算真实距离。
27.所述标定板的标定平面为所述棋盘格朝向所述itof相机的镜头的表面，即所述棋盘格中用于反射所述itof相机发射的光线的平面。在本实施例中，通过采用lens标定所使用的黑白相间的棋盘格作为标定板进行wiggling和fppn标定，无需再额外提供一块覆盖整个视场的白板来进行fppn标定，使得在产线上标定时无需切换不同的标定板图案，在完成标定的同时节省标定成本。通过基于lens标定的棋盘格作为标定板结合后续通过迭代地遍历查找像素点的方式，只需要获取两个不同位置的标定板图像，大大减少了标定板的移动距离的次数以及降低了多张平均值的时间。
28.在一些实施例中，步骤s1进一步包括：(11)以所述棋盘格作为标定板执行lens标定，以确定itof相机的内参矩阵；(12)根据所述内参矩阵，拍摄获取itof相机视场中标定板在第一位置的第一图像，以确定itof相机的外参矩阵；(13)根据所述内参矩阵和所述外参矩阵，获取所述第一图像中的每一像素点到所述图像传感器的真实距离；以及(14)根据所述真实距离，获取所述第一图像中的每一像素点到所述图像传感器的真实相位。其中，所述棋盘格在所述第一位置具有第一安装倾斜角θ，如图5所示。在其它实施例中，也可以通过张正友标定方法获取itof相机的内外参矩阵。获取所述第二图像中的每一像素点到itof相机的图像传感器的真实相位可以采用与获取所述第一图像中的每一像素点到itof相机的图像传感器的真实相位相同的方式，此处不再赘述。获取的各像素点的真实相位还可以以表格形式存储，便于后续基于像素点查表获取对应的真实相位。
29.接上述实施例，所述的根据所述内参矩阵和所述外参矩阵，获取所述第一图像中的每一像素点到所述图像传感器的真实距离的步骤进一步包括：根据所述内参矩阵和所述外参矩阵，采用坐标转换公式将像素坐标转换为世界坐标：以及采用距离计算公式计算获
取所述真实距离。
30.具体的，采用以下坐标转换公式将像素坐标转换为世界坐标：
[0031][0032]
其中，zc代表缩放系数，u、v为像素坐标系中一像素点的坐标值，m1对应的矩阵为所述内参矩阵，u0和v0为内参矩阵的中心点，f
x
和fy为内参矩阵的焦距，m2对应的矩阵为所述外参矩阵，r是像素坐标系的坐标轴在世界坐标系的坐标轴中的方向矢量，t是从世界坐标系的原点到像素坐标系的原点的平移矢量，xw、yw、zw为世界坐标系中对应点的坐标值。
[0033]
具体的，采用以下距离计算公式计算获取所述真实距离d：
[0034]
d＝sqrt((xw*xw) (yw*xw) (zw*zw))。
[0035]
接上述实施例，所述的根据所述真实距离，获取所述第一图像中的每一像素点到所述图像传感器的真实相位的步骤进一步包括：采用以下公式计算所述真实相位phase_real：
[0036][0037]
其中，phase_real为真实相位，d为所述真实距离，f为发射光的调制频率，phase_max为一个相位周期(即2π)。
[0038]
关于步骤s2、预设所述第一图像的中心点的中心fppn值为0，根据所述中心点的测量相位与真实相位、获取所述中心点的中心wiggling值。具体来说，当预设所述中心点的fppn值(为便于区分，在本实施例中，记为中心fppn值)为0，在已知所述中心点的测量相位与真实相位的基础上，即可获取所述中心点的wiggling值(为便于区分，在本实施例中，记为中心wiggling值)。
[0039]
在一些实施例中，采用以下公式计算获取所述中心点的中心wiggling值：
[0040]
phase_real＝wiggling_lut[phase_measure]-fppn
i，j
(公式1)
[0041]
其中，fppn
i，j
为该像素点的fppn值，phase_real为该像素点的真实相位，wiggling_lut为该像素点的wiggling值，phase_measure为itof相机输出的该像素点的测量相位。此时，该像素点为所述第一图像的中心点，故fppn
i，j
＝0。
[0042]
关于步骤s3、在所述第一图像中遍历查找测量相位等于所述中心点的测量相位的第一像素点，并根据所述第一像素点对应的测量相位与真实相位以及所述中心wiggling值、获取所述第一像素点的第一fppn值。具体来说，在所述第一图像中存在至少一个测量相位等于所述中心点的测量相位的像素点，因而根据所述中心点的测量相位在所述第一图像中遍历查找，可找出所有测量相位等于所述中心点的测量相位的像素点(为便于区分，在本实施例中，记为第一像素点)。
[0043]
在一些实施例中，采用上述公式1计算获取相应第一像素点的fppn值。由于查找到的各第一像素点的测量相位等于所述中心点的测量相位，则其wiggling值与中心wiggling值相同；因而，在已知各第一像素点的测量相位、wiggling值与真实相位的基础上，通过上
述公式1即可计算出相应像素点的fppn值。
[0044]
关于步骤s4、在所述第二图像中迭代地遍历查找像素坐标与所述第一像素点的像素坐标相同的第二像素点，并根据所述第二像素点对应的测量相位与真实相位以及所述第一fppn值、获取所述第二像素点对应的第二wiggling值。具体来说，在两图像(第一图像与第二图像)中像素坐标相同的像素点，其fppn值也相同；因而，在已知各第二像素点的测量相位、真实相位与fppn值的基础上，通过上述公式1即可计算出相应像素点的wiggling值。
[0045]
关于步骤s5、在判定迭代地遍历满足预设的迭代收敛条件时结束迭代地遍历操作，完成itof相机的标定。具体来说，当在所述第一图像中查找到的像素点及获取的wiggling值与fppn值，结合在所述第二图像中查找到的像素点及获取的wiggling值与fppn值，满足itof相机的标定精度时，可以结束迭代地遍历操作，完成itof相机的标定。
[0046]
在一些实施例中，所述迭代收敛条件为：
[0047]
abs(find_pixel_cnt-width*height)《thr(公式2)
[0048]
其中，find_pixel_cnt为所查找到的像素点的计数值，width、height分别为itof相机的图像分辨率的宽和高，thr为预设阈值。也即，当在所述第一图像以及第二图像中查找到的像素点的总数与图像分辨率差值的绝对值小于预设阈值，则结束迭代地遍历操作，完成itof相机的标定。
[0049]
在一些实施例中，所述方法进一步包括：s6、在判定迭代地遍历未满足预设的迭代收敛条件时，根据所述第二像素点的测量相位以及所述第二wiggling值，继续在所述第二图像中迭代地遍历查找新像素点、进而获取对应fppn值；以及s7、进一步在判定迭代地遍历满足预设的迭代收敛条件时结束迭代地遍历操作，完成itof相机的标定，在判定迭代地遍历未满足预设的迭代收敛条件时，根据在所述第二图像中查找到的新像素点的像素坐标以及获取的对应fppn值，继续在所述第一图像中迭代地遍历查找新像素点、进而获取对应wiggling值与对应fppn值。具体来说，如果在所述第一图像中查找到的像素点及获取的wiggling值与fppn值，结合在所述第二图像中查找到的像素点及获取的wiggling值与fppn值，未满足itof相机的标定精度时，可以继续在所述第二图像与所述第一图像中交替的执行迭代地遍历操作，直到满足预设的迭代收敛条件。需要说明的是，每一次迭代地遍历操作完成后都会进行判断迭代地遍历是否满足预设的迭代收敛条件的操作，一旦满足则结束迭代地遍历操作，未满足则继续迭代地遍历操作。
[0050]
接上述实施例，步骤s6中所述的继续在所述第二图像中迭代地遍历查找新像素点、进而获取对应fppn值的步骤进一步包括：在所述第二图像中迭代地遍历查找测量相位等于所述第二像素点的测量相位的第三像素点，并根据所述第三像素点对应的测量相位与真实相位以及所述第二wiggling值、获取所述第三像素点的第三fppn值。具体来说，由于查找到的各第三像素点的测量相位等于所述第二像素点的测量相位，则其wiggling值与第二像素点的wiggling值相同；因而，在已知各第三像素点的测量相位、wiggling值与真实相位的基础上，通过上述公式1即可计算出相应像素点的fppn值。在步骤s6所述的迭代地遍历操作完成后，在判定迭代地遍历满足预设的迭代收敛条件时结束迭代地遍历操作，完成itof相机的标定，不再执行步骤s7；在判定迭代地遍历未满足预设的迭代收敛条件时，继续执行步骤s7。
[0051]
接上述实施例，步骤s7中所述的继续在所述第一图像迭代地遍历查找新像素点、
进而获取对应wiggling值与对应fppn值的步骤进一步包括：(71)在所述第一图像中迭代地遍历查找像素坐标与所述第三像素点的像素坐标相同的第四像素点，并根据所述第四像素点对应的测量相位与真实相位以及所述第三fppn值、获取所述第四像素点对应的第四wiggling值，并在满足预设的迭代收敛条件时结束迭代地遍历操作，完成itof相机的标定。具体来说，由于在两图像(第一图像与第二图像)中像素坐标相同的像素点，其fppn值也相同；因而，在已知各第四像素点的测量相位、真实相位与fppn值的基础上，通过上述公式1即可计算出相应像素点的wiggling值。在步骤(71)所述的迭代地遍历操作完成后，在判定迭代地遍历满足预设的迭代收敛条件时结束迭代地遍历操作，完成itof相机的标定，不再执行后续步骤(72)；在判定迭代地遍历未满足预设的迭代收敛条件时，继续执行后续步骤(72)。
[0052]
接上述实施例，步骤s7中所述的继续在所述第一图像迭代地遍历查找新像素点、进而获取对应wiggling值与对应fppn值的步骤进一步包括：(72)在判定迭代地遍历未满足预设的迭代收敛条件时，在所述第一图像中迭代地遍历查找测量相位等于所述第四像素点的测量相位的第五像素点，并根据所述第五像素点对应的测量相位与真实相位以及所述第四wiggling值、获取所述第五像素点的第五fppn值，并在满足预设的迭代收敛条件时结束迭代地遍历操作，完成itof相机的标定。具体来说，由于查找到的各第五像素点的测量相位等于所述第四像素点的测量相位，则其wiggling值与第四像素点的wiggling值相同；因而，在已知各第五像素点的测量相位、wiggling值与真实相位的基础上，通过上述公式1即可计算出相应像素点的fppn值。在步骤(72)所述的迭代地遍历操作完成后，在判定迭代地遍历满足预设的迭代收敛条件时结束迭代地遍历操作，完成itof相机的标定。若判定迭代地遍历未满足预设的迭代收敛条件时，根据在所述第一图像中查找到的新像素点(第五像素点)的像素坐标以及获取的对应fppn值(第五fppn值)，继续在所述第二图像迭代地遍历查找新像素点、进而获取对应wiggling值与对应fppn值。具体操作方式可参考前述步骤s4～s6，此处不再赘述。
[0053]
以下结合图6对本发明迭代地遍历操作做进一步解释说明。假设图示中a为第一位置的第一图像、b为第二位置的第二图像；a0为第一图像的中心点，预设其中心fppn值为0，采用上述公式1计算获取所述中心点的中心wiggling值。图中仅示意出部分查找到的像素点以用于解释说明。
[0054]
具体的迭代地遍历操作过程为：
[0055]
1)在所述第一图像a中遍历查找测量相位等于所述中心点a0的测量相位的像素点，例如找出a11～a1n共n个像素点，这n个像素点均记为第一像素点；
[0056]
2)根据a11～a1n对应的测量相位与真实相位以及所述中心wiggling值，通过上述公式1即可分别计算出a11对应的第一fppn值、a12对应的第一fppn值、
…
、a1n对应的第一fppn值；同时，这n个第一像素点a11～a1n各对应一像素坐标；
[0057]
3)在所述第二图像中迭代地遍历查找像素坐标分别与a11～a1n的像素坐标相同的像素点，例如，找出b111～b11k1共k1个像素坐标与a11的像素坐标相同的像素点、找出b121～b12k2共k2个像素坐标与a12的像素坐标相同的像素点、
…
、找出b1n1～b1nkn共kn个像素坐标与a1n的像素坐标相同的像素点，这k1、k2、
…
、kn个像素点均记为第二像素点；
[0058]
4)根据b111～b11k1对应的测量相位与真实相位以及a11对应的第一fppn值、分别
获取b111～b11k1对应的第二wiggling值，根据b121～b12k2对应的测量相位与真实相位以及a12对应的第一fppn值、分别获取b121～b12k2对应的第二wiggling值，
…
，根据b1n1～b1nkn对应的测量相位与真实相位以及a1n对应的第一fppn值、分别获取b1n1～b1nkn对应的第二wiggling值；
[0059]
5)判断公式2所示迭代收敛条件是否满足，若满足结束迭代地遍历操作，完成itof相机的标定，否则继续执行后续步骤。
[0060]
6)在所述第二图像中迭代地遍历查找测量相位分别等于b111～b11k1、b121～b12k2、
…
、b1n1～b1nkn的测量相位的像素点，例如，找出b1111～b111p1共p1个测量相位与b111的测量相位相同的像素点、找出b1121～b112p2共p2个测量相位与b112的测量相位相同的像素点、
…
、找出b11k11～b11k1pk共pk个测量相位与b11k1的测量相位相同的像素点，找出b1211～b111q1共q1个测量相位与b121的测量相位相同的像素点、找出b1212～b112q2共q2个测量相位与b122的测量相位相同的像素点、
…
、找出b12k21～b12k2qk共qk个测量相位与b12k2的测量相位相同的像素点，
…
，找出b1n11～b1n1r1共r1个测量相位与b1n1的测量相位相同的像素点、找出b1n21～b1n2r2共r2个测量相位与b1n2的测量相位相同的像素点、
…
、找出b1nkn1～b1nk
nrk
共rk个测量相位与b1nkn的测量相位相同的像素点，这p1～pk、q1～qk、
…
、r1～rk个像素点均记为第三像素点；
[0061]
7)根据b1111～b111p1对应的测量相位与真实相位以及b111对应的wiggling值，通过上述公式1即可分别计算出b1111～b111p1对应的第三fppn值，根据b1121～b112p2对应的测量相位与真实相位以及b112对应的wiggling值，通过上述公式1即可分别计算出b1121～b112p2对应的第三fppn值，
…
，根据b1nkn1～b1nk
nrk
对应的测量相位与真实相位以及b1nkn对应的wiggling值，通过上述公式1即可分别计算出b1nkn1～b1nk
nrk
对应的第三fppn值；同时，这p1～pk、q1～qk、
…
、r1～rk个第三像素点各对应一像素坐标；
[0062]
8)再次判断公式2所示迭代收敛条件是否满足，若满足结束迭代地遍历操作，完成itof相机的标定，否则，根据这p1～pk、q1～qk、
…
、r1～rk个第三像素点的像素坐标以及获取的对应fppn值，继续在所述第一图像中迭代地遍历查找新像素点、进而获取对应wiggling值与对应fppn值。
[0063]
需要说明的是，可以合并在同一图像中查找出的像素坐标相同像素点，以提高遍历效率。例如，若b1111与b1n1r1的像素坐标相同，则可以将二者合并，则只需一次计算即可获取对应的第三fppn值。
[0064]
根据以上内容可以看出，本发明通过采用lens标定所使用的黑白相间的棋盘格作为标定板进行wiggling和fppn标定，无需再额外提供一块覆盖整个视场的白板来进行fppn标定，使得在产线上标定时无需切换不同的标定板图案，在完成标定的同时节省标定成本。本发明通过基于lens标定的棋盘格作为标定板结合后续通过迭代地遍历查找像素点的方式，只需要获取两个不同位置的标定板图像，大大减少了标定板的移动距离的次数以及降低了多张平均值的时间。
[0065]
基于同一发明构思，本发明还提供了一种itof相机的标定装置。所提供的itof相机的标定装置可以采用如图4所示的itof相机的标定方法对itof相机的标定。
[0066]
请参阅图7，其为本发明一实施例提供的itof相机的标定装置的结构框图。如图7所示，所述itof相机的标定装置包括：第一获取模块71、第二获取模块72、第一遍历模块73、
第二遍历模块74以及处理模块75。
[0067]
具体来说，所述第一获取模块71用于基于拍摄所得itof相机视场中标定板在第一位置的第一图像、获取所述第一图像中的每一像素点到itof相机的图像传感器的真实相位，以及基于拍摄所得itof相机视场中所述标定板在第二位置的第二图像、获取所述第二图像中的每一像素点到itof相机的图像传感器的真实相位。其中，以lens标定所用棋盘格作为所述标定板，所述第二位置与所述第一位置平行。所述第二获取模块72用于在预设所述第一图像的中心点的中心fppn值为0时，根据所述中心点的测量相位与真实相位、获取所述中心点的中心wiggling值。所述第一遍历模块73用于在所述第一图像中遍历查找测量相位等于所述中心点测量相位的第一像素点，并根据所述第一像素点对应的测量相位与真实相位以及所述中心wiggling值、获取所述第一像素点的第一fppn值。所述第二遍历模块74用于在所述第二图像中迭代地遍历查找像素坐标与所述第一像素点的像素坐标相同的第二像素点，并根据所述第二像素点对应的测量相位与真实相位以及所述第一fppn值、获取所述第二像素点对应的第二wiggling值。所述处理模块75用于在判定迭代地遍历满足预设的迭代收敛条件时结束迭代地遍历操作，完成itof相机的标定。各模块的具体工作方式可参考图2所示的tof相机的fppn标定方法中相应步骤的描述，此处不再赘述。
[0068]
在一些实施例中，所述处理模块75进一步用于在判定迭代地遍历未满足预设的迭代收敛条件时，调用所述第二遍历模块74以根据所述第二像素点的测量相位以及所述第二wiggling值，继续在所述第二图像中迭代地遍历查找新像素点、进而获取对应fppn值。所述处理模块75进一步用于在再次判定迭代地遍历满足预设的迭代收敛条件时结束迭代地遍历操作，完成itof相机的标定，在判定迭代地遍历未满足预设的迭代收敛条件时，调用所述第一遍历模块73以根据在所述第二图像中查找到的新像素点的像素坐标以及获取的对应fppn值，继续在所述第一图像中迭代地遍历查找新像素点、进而及获取对应wiggling值与对应fppn值。
[0069]
基于同一发明构思，本发明还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机可执行程序；所述处理器执行所述计算机可执行程序时实现如图4所示的itof相机的标定方法的步骤。
[0070]
在本发明构思的领域中是可以根据执行所描述的一个或多个功能的模块来描述和说明实施例。这些模块(本文也可以称为单元等)可以由模拟和/或数字电路物理地实现，例如逻辑门、集成电路、微处理器、微控制器、存储器电路、无源电子元件、有源电子元件、光学组件、硬连线电路等，并且可以可选地由固件和/或软件来驱动。电路例如可以在一个或更多个半导体芯片中实施。构成模块的电路可以由专用硬件实现，或者由处理器(例如，一个或更多个编程的微处理器和相关电路)实现，或者由执行模块的一些功能的专用硬件和执行模块的其它功能的处理器的组合来实现。在不脱离本发明构思的范围的情况下，可以将实施例的每个模块物理地分成两个或更多个交互且分立的模块。同样地，在不脱离本发明构思的范围的情况下，可以将实施例的模块物理地组合成更复杂的模块。
[0071]
通常，可以至少部分地从上下文中的用法理解术语。例如，在本文中所使用的术语“一个或多个”至少部分取决于上下文，可以用于以单数意义描述特征、结构或特性，或可以用于以复数意义描述特征、结构或特征的组合。另外，术语“基于”可以被理解为不一定旨在表达一组排他性的因素，而是可以替代地，同样至少部分地取决于上下文，允许存在不一定
明确描述的其它因素。
[0072]
需要说明的是，本发明的文件中涉及的术语“包括”和“具有”以及它们的变形，意图在于覆盖不排他的包含。术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，除非上下文有明确指示，应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换。另外，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。此外，在以上说明中，省略了对公知组件和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。上述各个实施例中，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同/相似的部分互相参见即可。
[0073]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。