【技术实现步骤摘要】
用于感测飞行时间的脉冲重复间隔的选择
本专利技术整体涉及用于深度映射的系统和方法,并且具体地涉及在飞行时间(ToF)感测中使用的波束源。
技术介绍
现有的和新兴的消费者应用已产生对实时三维(3D)成像器日益增长的需求。这些成像设备也称为深度传感器或深度映射器,其使得能够通过用光学束照明目标场景并分析反射的光学信号来远程测量与目标场景中每个点的距离(并且常常还有强度)-被称为目标景深。用于确定与目标场景上每个点的距离的常用技术涉及将一个或多个脉冲光学束朝向目标场景传输,然后测量光学束在从源行进到目标场景并返回到与源相邻的检测器阵列时所花费的往返时间,即飞行时间(ToF)。一些ToF系统在测量光子到达时间中使用单光子雪崩二极管(SPAD),也称为盖革模式雪崩光电二极管(GAPD)。
技术实现思路
下文描述的本专利技术的实施方案提供了改进的深度映射系统和此类系统的操作方法。因此,根据本专利技术的一个实施方案提供了包括辐射源的感测装置,所述辐射源被配置为朝目标场景中的多个点发射光学辐射的脉冲。接收 ...
【技术保护点】
1.一种感测装置,包括:/n辐射源,所述辐射源被配置为朝向目标场景中的多个点发射光学辐射的脉冲;/n接收器,所述接收器被配置为接收从所述目标场景反射的所述光学辐射,以及响应于所接收的光学辐射而输出指示所述脉冲往返所述目标场景中的所述点的相应飞行时间的信号;以及/n处理和控制电路,所述处理和控制电路被配置为从脉冲重复间隔PRI的允许范围中选择第一PRI和比所述第一PRI大的第二PRI,以及驱动所述辐射源以所述第一PRI发射所述脉冲的第一序列和以第二PRI发射所述脉冲的第二序列,以及处理所述接收器响应于所述脉冲的所述第一序列和所述第二序列两者而输出的所述信号,以便计算所述目标场 ...
【技术特征摘要】
20190610 US 62/859,2111.一种感测装置,包括:
辐射源,所述辐射源被配置为朝向目标场景中的多个点发射光学辐射的脉冲;
接收器,所述接收器被配置为接收从所述目标场景反射的所述光学辐射,以及响应于所接收的光学辐射而输出指示所述脉冲往返所述目标场景中的所述点的相应飞行时间的信号;以及
处理和控制电路,所述处理和控制电路被配置为从脉冲重复间隔PRI的允许范围中选择第一PRI和比所述第一PRI大的第二PRI,以及驱动所述辐射源以所述第一PRI发射所述脉冲的第一序列和以第二PRI发射所述脉冲的第二序列,以及处理所述接收器响应于所述脉冲的所述第一序列和所述第二序列两者而输出的所述信号,以便计算所述目标场景中所述点的相应深度坐标。
2.根据权利要求1所述的装置,其中所述辐射源包括垂直腔面发射激光器VCSEL的阵列。
3.根据权利要求1所述的装置,其中所述辐射源包括布置在多个群组中的发射器的阵列,并且其中所述处理和控制电路被配置为顺序地驱动所述多个群组,使得每个群组以所述第一PRI和所述第二PRI发射所述脉冲的相应第一序列和第二序列。
4.根据权利要求1所述的装置,其中所述感测元件包括单光子雪崩二极管SPAD。
5.根据权利要求1所述的装置,其中所述第一PRI限定范围极限,在所述范围极限处,所述脉冲的飞行时间等于所述第一PRI,并且其中所述处理和控制电路被配置为比较所述接收器响应于脉冲的所述第一序列和所述第二序列而输出的所述信号,以便将所述场景中相应深度坐标小于所述范围极限的点与所述场景中相应深度坐标大于所述范围极限的点区分开,从而解决所述深度坐标的距离折叠。
6.根据权利要求5所述的装置,其中所述处理和控制电路被配置为针对所述场景中所述点中的每一个点计算所述第一序列和所述第二序列中所述脉冲的飞行时间的相应第一直方图和第二直方图,以及响应于所述第一直方图和所述第二直方图之间的差异来检测在给定点处已经发生的距离折叠。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的装置,并且包括无线电收发器,所述无线电收发器通过在分配的频带中接收信号来进行空中通信,其中所述处理和控制电路被配置为响应于所述分配的频带来标识所述PRI的所述允许范围。
8.根据权利要求7所述的装置,其中所述允许范围被定义为使得所述允许范围中的PRI在所述分配的频带内没有谐波。
9.根据权利要求7所述的装置,其中所述处理和控制电路被配置为响应于所述无线电收发器的所述分配的频带的变化来修改所述允许范围,以及选择所述第一PRI和所述第二PRI中的一者或两者的新值,使得所述新值落入修改后的范围内。
10.根据权利要求7所述的装置,其中所述处理和控制电路被配置为存储所述PRI的多个组的记录,标识所述装置的操作环境,以及响应于所标识的操作环境而选择所述组中的一个组来在驱动所述辐射源时应用。
11.根据权利要求10所述的装置,其中所述处理...
【专利技术属性】
技术研发人员:T·欧吉雅,B·布特根,C·L·尼克拉斯,R·海泽尔,万代新悟,D·什雷斯塔,钟国雄,M·拉芬费尔德,
申请(专利权)人:苹果公司,
类型:发明
国别省市:美国;US
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