一种光发射功率调整方法技术

本申请公开了一种光学检测装置的光发射功率调整方法，所述光学检测装置用于发射光信号以进行检测。所述光发射功率调整方法用于调整光学检测装置发射光信号的光发射功率，其包括如下步骤：获得光学检测装置所在场景的环境光信息；根据获得的环境光信息确定适配的光发射功率值；及根据适配的光发射功率值调整光学检测装置的光发射功率。检测装置的光发射功率。检测装置的光发射功率。

【技术实现步骤摘要】
一种光发射功率调整方法


[0001]本申请涉及光电传感
，并且更具体地，涉及一种光学检测装置的光发射功率调整方法。

技术介绍

[0002]飞行时间(Time of Flight,TOF)测量原理是通过测量光信号在空间中的飞行时间来计算物体的距离，或者说，深度，由于其具有感测距离长、精度高，能耗低等优点被广泛应用于消费电子、无人驾驶、AR/VR等领域。
[0003]利用TOF原理的光学检测装置包括发射模组和接收模组。所述发射模组用于向空间发射光信号。接收模组用于接收从物体返回的光信号，并根据光信号由发射到接收所需要的时间计算物体的距离。
[0004]然而，为了将物体返回的感测光信号从环境光所造成的背景噪音中区别出来，往往需要让发射模组以较高的发射功率向空间发射光信号，以确保即使在较为严苛的环境光条件下仍能够接收到足够多的从物体返回的感测光信号。由此，所述发射模组在工作期间需要维持较高水平的光发射功率，一方面会增加TOF装置的整体功耗，另一方面也缩短发射模组的器件寿命。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供一种能够改善现有技术问题的光学检测装置的光发射功率调整方法。
[0006]本申请实施例提供了一种光学检测装置的光发射功率调整方法，所述光学检测装置用于发射光信号以进行检测。所述光发射功率调整方法用于调整光学检测装置发射光信号的光发射功率，其包括如下步骤：
[0007]获得光学检测装置所在场景的环境光信息；
[0008]根据获得的环境光信息确定适配的光发射功率值；及
[0009]根据适配的光发射功率值调整光学检测装置的光发射功率。
[0010]在本专利技术的实施例中，所述光学检测装置预设有调整查对表，所述调整查对表包括环境光信息与适配的光发射功率值之间的对应关系，所述根据获得的环境光信息确定适配的光发射功率值的步骤包括如下分步骤：
[0011]通过光感应传感器获得环境光信息；及
[0012]根据获得的环境光信息从调整查对表中读取与之适配的光发射功率值。
[0013]在本专利技术的实施例中，所述获得光学检测装置所在场景的环境光信息的步骤包括如下分步骤：
[0014]所述光学检测装置接收光信号并输出相应的感测信号；
[0015]所述光学检测装置将在接收周期的不同时间分箱内产生的感测信号进行计数统计以形成统计直方图；
[0016]通过所述统计直方图获得相关的环境光信息。
[0017]在本专利技术的实施例中，所述根据获得的环境光信息确定适配的光发射功率值的步骤包括如下分步骤：
[0018]预设所述光学检测装置的光发射功率与环境光信息之间满足的关系式；及
[0019]根据上述预设的关系式和获得的环境光信息得出适配的光发射功率。
[0020]在本专利技术的实施例中，环境光的光子被接收所产生的感测信号计数形成所述统计直方图中的噪音背底，所述光学检测装置发出的光信号中的一部分被空间中的物体反射回来形成感测光信号，所述感测光信号的光子被接收所产生的感测信号计数叠加在噪音背底上形成感测信号计数高于相邻时间分箱的感测信号计数的信号峰，以光发射功率P发射的光信号在预设时间窗口t
w
内产生的感测光信号的感测信号计数平均值Ns满足关系式(1)：内产生的感测光信号的感测信号计数平均值Ns满足关系式(1)：其中，A为固定系数，P为光信号的光发射功率，γ为物体的反射率，h代表普朗克常数，c代表光速，λ代表光波长，M代表用于感测的感光像素个数， D为镜头入瞳半径，d代表物体的距离，θ1为镜头透光率，θ
f
为滤光片透光率，ε代表所述感光像素的光子触发雪崩几率，FF代表填充因子，N为一个检测帧内的光信号的发射次数，根据所述关系式(1)调整发射光信号的光发射功率P使得所形成的统计直方图中的所述Ns满足关系式(2)：其中，α为置信因子，代表信号峰高于噪音背底的可信度，σ
s+n
是预设时间窗口t
w
内环境光的光子和感测光信号的光子产生的感测信号计数的标准差，σ
n
是预设时间窗口t
w
内环境光的光子产生的感测信号计数的标准差，Nn为被感测到的环境光的光子产生的感测信号计数平均值，Nn作为环境光信息通过所述统计直方图获得，由关系式(1)和关系式(2)确定适配的光信号的光发射功率值P的范围。
[0021]在本专利技术的实施例中，所述置信因子α可以根据应用场景进行调整，根据调整后的关系式(1)、关系式(2)以及统计直方图得出与当前场景中的环境光信息和置信因子α适配的光发射功率值。
[0022]在本专利技术的实施例中，还可以包括步骤：
[0023]预设所述光学检测装置的总计数值阈值范围；
[0024]分别以不同的光发射功率发出至少两组光信号；
[0025]分别在不同光信号发射功率下对应形成不同的统计直方图；
[0026]获得所述统计直方图中全部时间分箱的感测信号的实际总计数值；
[0027]比较在不同光发射功率下分别获得的统计直方图中所述感测信号的实际总计数值与预设的总计数值阈值范围；及
[0028]根据上述比较结果选择与当前环境光信息适配的光发射功率值。
[0029]在本专利技术的实施例中，所述分别以不同光发射功率发出至少两组光信号的步骤具体为：分别以第一光发射功率连续发射多个光信号作为第一组光信号，以第二光发射功率连续发出多个光信号作为第二组光信号，所述第一光发射功率大于第二光发射功率。
[0030]在本专利技术的实施例中，所述比较在不同光发射功率下分别获得的统计直方图中所述感测信号的实际总计数值与预设的总计数值阈值范围的步骤具体为：将利用第一组光信号对应测得的第一实际总计数值和利用第二组光信号对应测得的第二实际总计数值分别
与预设的总计数值阈值范围进行比较。
[0031]在本专利技术的实施例中，所述根据上述比较结果选择与当前环境光信息适配的光发射功率值的步骤具体为：选择位于预设的总计数值阈值范围内的第一实际总计数值或第二实际总计数值所对应的第一光发射功率或第二光发射功率作为适配的光发射功率。
[0032]在本专利技术的实施例中，若第一实际总计数值和第二实际总计数值均位于预设的总计数值阈值范围内，选择所述第一实际总计数值和第二实际总计数值中与所述总计数值阈值范围的中间值最近者所对应的光发射功率作为适配的光发射功率。
[0033]在本专利技术的实施例中，若第一实际总计数值和第二实际总计数值均位于预设的总计数值阈值范围内，选择较小的第二光发射功率作为适配的光发射功率。
[0034]本申请提供的光学检测装置的光发射功率调整方法可以根据场景中的环境光情况调整发射模组的光发射功率，以使得在环境光较弱的场景下光信号的发射功率能够适度降低，从而可以减少光学检测装置的功耗，提供光源的寿命，改善整个系统的稳定性。
[0035]本申请实施例的附加方面和优点将在下面的描述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光学检测装置的光发射功率调整方法，所述光学检测装置用于发射光信号以进行检测，其特征在于，所述光发射功率调整方法用于调整光学检测装置发射光信号的光发射功率，其包括如下步骤：获得光学检测装置所在场景的环境光信息；根据获得的环境光信息确定适配的光发射功率值；及根据适配的光发射功率值调整光学检测装置的光发射功率。2.如权利要求1所述的光发射功率调整方法，其特征在于，所述光学检测装置预设有调整查对表，所述调整查对表包括环境光信息与适配的光发射功率值之间的对应关系，所述根据获得的环境光信息确定适配的光发射功率值的步骤包括如下分步骤：通过光感应传感器获得环境光信息；及根据获得的环境光信息从调整查对表中读取与之适配的光发射功率值。3.如权利要求1所述的光发射功率调整方法，其特征在于，所述获得光学检测装置所在场景的环境光信息的步骤包括如下分步骤：所述光学检测装置接收光信号并输出相应的感测信号；所述光学检测装置对在接收周期的不同时间分箱内产生的感测信号进行计数统计以形成统计直方图；通过所述统计直方图获得相关的环境光信息。4.如权利要求3所述的光发射功率调整方法，其特征在于，所述根据获得的环境光信息确定适配的光发射功率值的步骤包括如下分步骤：预设所述光学检测装置的光发射功率与环境光信息之间满足的关系式；及根据上述预设的关系式和获得的环境光信息得出适配的光发射功率。5.如权利要求4所述的光发射功率调整方法，其特征在于，环境光的光子被接收所产生的感测信号计数形成所述统计直方图中的噪音背底，所述光学检测装置发出的光信号中的一部分被空间中的物体反射回来形成感测光信号，所述感测光信号的光子被接收所产生的感测信号计数叠加在噪音背底上形成感测信号计数高于相邻时间分箱的感测信号计数的信号峰，以光发射功率P发射的光信号在预设时间窗口t
w
内产生的感测光信号的感测信号计数平均值Ns满足关系式(1)：其中，A为固定系数，P为光信号的光发射功率，γ为物体的反射率，h代表普朗克常数，c代表光速，λ代表光波长，M代表用于感测的感光像素个数，D为镜头入瞳半径，d代表物体的距离，θ1为镜头透光率，θ
f
为滤光片透光率，ε代表所述感光像素的光子触发雪崩几率，FF代表填充因子，N为一个检测帧内的光信号的发射次数，根据所述关系式(1)调整发射光信号的光发射功率P使得所形成的统计直方图中的所述Ns满足关系式(2)：使得所形成的统计直方图中的所述Ns满足关系式(2)：其中，α为置信因子，代表信号峰高于噪音背底的可信度，σ
s+n
是预设时间窗口t
w
内环境光的光子和感测光信号的光子产生的感测信号计数的标准差，σ
n

【专利技术属性】
技术研发人员：李佳鹏，
申请(专利权)人：深圳阜时科技有限公司，
类型：发明
国别省市：