用于飞行时间感测的方法和装置制造方法及图纸

本公开的实施例涉及用于飞行时间感测的装置和方法。提供了一种用于飞行时间感测的方法。方法包括：针对至少一个像素位置，执行至少一次连续波测量以获得针对像素位置的至少一个第一测量值。进一步地，方法包括：执行至少一次编码调制测量以获得针对像素位置的至少一个第二测量值。方法附加地包括：使用映射函数基于至少一个第一测量值以及至少一个第二测量值来确定像素位置的距离值的估计。量值来确定像素位置的距离值的估计。量值来确定像素位置的距离值的估计。

【技术实现步骤摘要】
用于飞行时间感测的方法和装置


[0001]本公开涉及飞行时间(ToF)感测。具体地，示例涉及一种用于ToF感测的方法和装置。

技术介绍

[0002]在常规的四相连续波(CW)ToF感测中，距离歧义是一个主要问题。进一步地，杂散光会影响常规的CW ToF感测。
[0003]使用编码调制(CM)的常规编码ToF感测方法允许限制ToF传感器的测量范围，以便避免距离歧义。然而，这些常规方法伴随着各种缺点，诸如增加的曝光时间、运动模糊等。
[0004]因此，可以存在对于改善的ToF感测的需要。

技术实现思路

[0005]可以通过所附权利要求的技术方案来满足该需求。
[0006]示例涉及一种用于ToF感测的方法。针对至少一个像素位置，该方法包括执行至少一次CW测量，以获得针对像素位置的至少一个第一测量值。进一步地，该方法包括执行至少一次CM测量，以获得针对像素位置的至少一个第二测量值。该方法附加地包括使用映射函数基于至少一个第一测量值和至少一个第二测量值，来确定像素位置的距离值的估计。
[0007]另一示例涉及一种用于场景的ToF感测的装置。该装置包括ToF传感器，该ToF传感器包括多个像素。ToF传感器针对至少一个像素位置被配置为执行至少一次CW测量，以获得针对像素位置的至少一个第一测量值，并且执行至少一次CM测量，以获得针对像素位置的至少一个第二测量值。附加地，该装置包括处理电路，被配置为使用映射函数基于至少一个第一测量值和至少一个第二测量值，来确定像素位置的距离值的估计。r/>附图说明
[0008]下面将仅通过示例的方式并参照附图描述装置和/或方法的一些示例，其中
[0009]图1图示了用于ToF感测的方法的示例的流程图；
[0010]图2图示了用于执行一次CW测量和一次CM测量的示例性相关函数；
[0011]图3图示了用于执行两次CW测量和两次CM测量的示例性相关函数；
[0012]图4图示了用于确定距离值是否可能在目标距离范围内的第一示例；
[0013]图5图示了用于确定距离值是否可能在目标距离范围内的第二示例；
[0014]图6a至图6c图示了用于确定距离值是否可能在目标距离范围内的第三示例；以及
[0015]图7图示了用于ToF感测的装置的示例。
具体实施方式
[0016]现在将参照图示了一些示例的附图来更全面地描述各种示例。在附图中，为了清楚起见，线、层和/或区域的厚度可以被扩大。
[0017]因此，尽管其他示例能够进行各种修改和替代形式，但是其一些特定示例在附图中示出并且随后将详细描述。然而，该详细描述不将其他示例限于所描述的特定形式。其他示例可以覆盖落入本公开的范围内的所有修改、等效物和替代方案。在整个附图的描述中，相同或相似的数字指代相似或类似的元件，当彼此比较时，可以在提供相同或类似的功能性的同时以相同或修改的形式实施。
[0018]要理解的是，当元件被称为“连接”或“耦合”至另一元件时，这些元件可以经由一个或多个中间元件直接连接或耦合。如果两个元件A和B使用“或”组合，则要理解为公开所有可能的组合，即，仅A，仅B以及A和B，如果没有另外显式或隐式地定义。相同组合的替代措词是“以下至少一个：A和B”或“A和/或B”。经过必要的修正，这适用于多于两个元件的组合。
[0019]本文中用于描述特定示例的术语并不旨在限制其他示例。每当使用诸如“一”、“一个”和“该”等单数形式并且仅使用单个元件未被显式或隐式地定义为强制性时，其他示例也可以使用多个元件来实施相同的功能性。同样地，当功能性随后被描述为使用多个元件实施时，其他示例可以使用单个元件或处理实体来实施相同的功能性。还要理解的是，当使用时，术语“包括(comprises)”、“包括了(comprising)”、“包括着(includes)”和/或“包括有(including)”指定存在所规定的特征、整数、步骤、操作、过程、动作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其他功能、整数、步骤、操作、过程、动作、元件、组件和/或其任何群组。
[0020]除非另外定义，否则本文中所有术语(包括技术和科学术语)均以示例所属领域的普通含义使用。
[0021]图1图示了用于场景的ToF感测的方法100的示例的流程图。下面将针对用于捕获场景的ToF传感器的多个像素中的一个像素来描述方法100。针对该像素位置的下述原理可以等效地用于ToF传感器的其他像素位置。
[0022]方法100包括：执行102至少一次CM测量，以获得针对像素位置的至少一个第一测量值。在CW测量中，场景由ToF传感器的照明元件基于照明信号照亮，该照明信号展现出相等持续时间(长度)的高低脉冲的交替序列。类似地，用于驱动在ToF传感器的光捕获元件中的电子电路系统以测量在像素位置处的反射光的参考信号在CW测量中展现出相等持续时间(长度)的高低脉冲的交替序列。要注意的是，用于CW测量的照明信号和参考信号可以是相同的、相对于彼此时移(相移)和/或彼此不同。针对每次CW测量，获得像素位置的至少一个第一测量值。
[0023]方法100附加地包括：执行104至少一次CM测量，以获得针对像素位置的至少一个第二测量值。在CM测量中，场景由ToF传感器的照明元件基于照明信号照亮，该照明信号展现出变化持续时间(长度)的高低脉冲的交替序列。类似地，用于驱动在ToF传感器中的电子电路系统以测量在像素位置处的反射光的参考信号展现出变化持续时间(长度)的高低脉冲的交替序列。要注意的是，用于CM测量的照明信号和参考信号可以是相同的、相对于彼此时移(相移)和/或彼此不同。针对每次CM测量，针对像素位置的至少一个第二测量值被获得。
[0024]通常，可以执行任何数目的CW测量和任何数目的CM测量。例如，可以执行恰好一次(即，单次)CW测量以获得针对像素位置的一个第一测量值，并且可以执行恰好一次(即，单次)CM测量以获得针对像素位置的一个第二测量值。备选地，可以执行恰好两次CW测量以获
得针对像素位置的两个第一测量值，并且可以执行恰好两次CM测量以获得针对像素位置的两个第二测量值。然而，在其他示例中，也可以使用任何其他数目的CW测量和CM测量。
[0025]进一步地，方法100包括：使用映射函数基于至少一个第一测量值和至少一个第二测量值来确定106(针对)像素位置的距离值的估计。距离值的估计指示由ToF传感器的像素定义的像平面到在场景中的物体的近似距离，在场景中的该物体将光反射回在像素位置处的ToF传感器的像素。映射函数是将距离值的多个候选(潜在)估计中的一个估计分配给映射函数的输入(自变量)的函数。映射函数的输入(自变量)基于至少一个第一测量值以及至少一个第二测量值。例如，可以组合至少一个第一测量值和至少一个第二测量值，以便确定映射函数的输入(自变量)。
[0026]方法100可以允许使用CW和CM测量两者来获得距离值的估计。因此，方法100可以允许组合C本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于场景的飞行时间感测的方法(100)，所述方法包括针对至少一个像素位置：执行(102)至少一次连续波测量，以获得针对所述像素位置的至少一个第一测量值；执行(104)至少一次编码调制测量，以获得针对所述像素位置的至少一个第二测量值；以及使用映射函数基于所述至少一个第一测量值和所述至少一个第二测量值，确定(106)所述像素位置的距离值的估计。2.根据权利要求1所述的方法(100)，还包括：确定所述距离值是否可能在目标距离范围内，其中仅在确定所述距离值可能在所述目标距离范围内时，才确定所述距离值的所述估计。3.根据权利要求2所述的方法(100)，其中确定所述距离值是否可能在所述目标距离范围内包括：将与所述至少一个第二测量值有关的第二值与针对所述目标距离范围定义的阈值进行比较；以及如果所述第二值相对于所述阈值满足预定条件，则确定针对所述像素位置的所述距离值可能在所述目标距离范围内。4.根据权利要求2所述的方法(100)，其中确定所述距离值是否可能在所述目标距离范围内包括：确定与所述至少一个第一测量值有关的第一值是在针对所述目标距离范围的开始定义的第一值范围内，还是在针对所述目标距离范围的末尾定义的第二值范围内；如果所述第一值在所述第一值范围内：将所述第二值与针对所述目标距离范围定义的第一阈值进行比较；以及如果所述第二值相对于所述第一阈值满足预定条件，则确定针对所述像素位置的所述距离值可能在所述目标距离范围内；以及如果所述比率值在所述第二值范围内：将所述第二值与针对所述目标距离范围定义的第二阈值进行比较；以及如果所述第二值相对于所述第二阈值满足预定条件，则确定针对所述像素位置的所述距离值可能在所述目标距离范围内。5.根据权利要求2所述的方法(100)，其中确定所述距离值是否可能在所述目标距离范围内包括：将与所述至少一个第二测量值有关的第二值与针对所述目标距离范围定义的第一阈值进行比较；以及如果所述第二值相对于所述第一阈值满足预定条件：基于缩放值来缩放与所述至少一个第一测量值有关的第一值，以获得经缩放的第一值；将所述经缩放的第一值与所述第二值进行比较；如果所述经缩放的第一值相对于所述第二值满足预定条件，则将所述第一值与针对所述目标距离范围定义的第二阈值进行比较；以及如果所述第一值相对于所述第二阈值满足预定条件，则确定针对所述像素位置的所述
距离值可能在所述目标距离范围内。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法(100)，其中所述方法还包括：基于与所述至少一个第一测量值有关的第一值和与所述至少一个第二测量值有关的第二值的比率来确定比率值，以及其中确定针对所述像素位...

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：