成像单元、系统以及图像传感器单元技术方案

提供一种成像单元、系统以及图像传感器单元。所述成像单元包括：光源，被配置为通过朝向对象的表面投影一系列光斑而沿着扫描线执行点扫描；以及图像传感器单元，包括：像素阵列，形成像平面，其中，所述像素阵列包括形成所述扫描线的极线的至少一部分的至少一行的像素，所述至少一行的像素中的每个像素被配置为响应于检测到所述一系列光斑中的从所述对象的表面反射的光斑而生成像素特定输出；以及至少一个时间戳生成器，所述至少一个时间戳生成器中的每个与所述至少一行的像素的对应列相关联，其中，所述至少一个时间戳生成器中的每个被配置为生成针对对应列的像素的像素特定输出的像素特定时间戳值。

Imaging unit, system and image sensor unit

【技术实现步骤摘要】
成像单元、系统以及图像传感器单元本申请是申请日为2016年04月20日、申请号为201610248656.4、专利技术名称为“成像单元和系统”的专利技术专利申请的分案申请。
本公开总体上涉及图像传感器。更具体地，而非限制地，本公开中公开的创造性方面的特定实施例指向使用激光点扫描和互补型金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器在基于三角法的系统和深度测量的方法中对三维(3D)对象进行的时间戳校准，CMOS图像传感器也用于3D对象的二维(2D)成像。
技术介绍
三维(3D)成像系统正越来越多地用于各种各样的应用，例如，诸如工业生产、视频游戏、计算机图形、机器人手术、消费者显示、监控录像、3D建模、房地产销售等。现有的3D成像技术可包括例如基于飞行时间(time-of-flight，TOF)的距离成像、立体视觉系统和结构光(SL)方法。在TOF方法中，基于已知的光速来求解与3D对象的距离—通过针对图像中的各点测量光信号在相机和3D对象之间行进所花费的往返时间。TOF相机可使用无扫描仪方法用各激光或光脉冲来拍摄整个场景。TOF方法的一些示例应用可包括高级汽车应用(诸如，基于实时的距离图像的主动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成像单元，包括：光源，被配置为通过朝向对象的表面投影一系列光斑而沿着扫描线执行点扫描；以及图像传感器单元，包括：像素阵列，形成像平面，其中，所述像素阵列包括形成所述扫描线的极线的至少一部分的至少一行的像素，所述至少一行的像素中的每个像素被配置为响应于检测到所述一系列光斑中的从所述对象的表面反射的光斑而生成像素特定输出；以及至少一个时间戳生成器，所述至少一个时间戳生成器中的每个与所述至少一行的像素的对应列相关联，其中，所述至少一个时间戳生成器中的每个被配置为生成针对对应列的像素的像素特定输出的像素特定时间戳值。

【技术特征摘要】
2015.04.20 US 62/150,252;2015.06.19 US 62/182,404;1.一种成像单元，包括：光源，被配置为通过朝向对象的表面投影一系列光斑而沿着扫描线执行点扫描；以及图像传感器单元，包括：像素阵列，形成像平面，其中，所述像素阵列包括形成所述扫描线的极线的至少一部分的至少一行的像素，所述至少一行的像素中的每个像素被配置为响应于检测到所述一系列光斑中的从所述对象的表面反射的光斑而生成像素特定输出；以及至少一个时间戳生成器，所述至少一个时间戳生成器中的每个与所述至少一行的像素的对应列相关联，其中，所述至少一个时间戳生成器中的每个被配置为生成针对对应列的像素的像素特定输出的像素特定时间戳值。2.根据权利要求1所述的成像单元，还包括：处理单元，结合到所述至少一个时间戳生成器，其中，所述处理单元被配置为，基于列特定校正值来生成针对对应像素的像素特定输出的像素特定时间戳值的校正时间戳值，其中，所述列特定校正值表示像素特定输出和像素特定输出达到预定义阈值的时间之间的列特定传播延迟。3.根据权利要求2所述的成像单元，其中，所述处理单元还被配置为至少基于校正时间戳值和光源用于投影检测到的光斑而使用的扫描角来确定在所述对象的表面上与所述检测到的光斑的距离。4.根据权利要求2所述的成像单元，还包括：校准单元，结合到所述至少一个时间戳生成器，其中，所述校准单元包括至少一个校准像素，所述至少一个校准像素中的每个与所述至少一行的像素的对应列相关联并被配置为生成针对对应列的校准输出。5.根据权利要求4所述的成像单元，其中，校准单元被配置为，记录校准像素被启用以生成校准输出的第一时刻并记录校准输出达到预定阈值的第二时刻，其中，校准单元还结合到处理单元，并且处理单元被配置为从第二时刻减去第一时刻以生成针对对应列的列特定校正值。6.根据权利要求5所述的成像单元，其中，校准单元使用与扫描频率相同的时钟频率来记录校准像素的校准输出，其中，所述扫描频率是所述光源投影点扫描的光斑而使用的。7.根据权利要求5所述的成像单元，其中，校准单元使用与扫描频率不同的时钟频率来记录校准像素的校准输出，其中，所述扫描频率是所述光源投影点扫描的光斑而使用的。8.根据权利要求5所述的成像单元，其中，时间戳生成器被配置为与对应校准像素的启用基本同时开始计数操作并且当校准像素的输出达到预定阈值时终止计数操作；其中，校准单元还结合到处理单元，并且处理单元将计数操作结束时生成的计数值选择为与列对应的列特定校正值。9.一种系统，包括：光源，被配置为通过朝向对象的表面投影一系列光斑而沿着扫描线执行点扫描；以及像素阵列，形成像平面，其中，所述像素阵列包括形成所述扫描线的极线的至少一部分的至少一行的像素，所述至少一行的像素中的每个像素响应于检测到所述一系列光斑中的从所述对象的表面反射的光斑而生成像素特定输出；以及至少一个时间戳生成器，所述至少一个时间戳生成器中的每个与所述至少一行的像素的对应列相关联，其中，所述至少一个时间戳生成器中的每个生成针对对应列的像素的像素特定输出的像素特定时间戳值；以及处理器，结合到所述至少一个时间戳生成器，其中，所述处理器被配置为基于列特定校正值来生成针对对应列的像素的素的像素特定输出的像素特定时间戳值的校正时间戳值，其中，所述列特定校正值表示像素特定输出和像素特定输出达到预定义阈值的时间之间的列特定传播延迟。10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述处理器还被配置为至少基于校正时间戳值和光源用于投影检测到的光斑而使用的扫描角来确定在所述对象的表面上与所述检测到的光斑的距离。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王一兵，伊利亚·奥维先尼科夫，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR