深度图生成方法、探测系统及SPAD传感器技术方案

本发明专利技术实施例提供了深度图生成方法、探测系统及SPAD传感器，应用于成像技术技术领域。该方法应用于主控单元，该主控单元与SPAD传感器相连接，该方法包括：确定SPAD传感器内SPAD阵列中的目标子阵列；其中，目标子阵列为：SPAD阵列中与目标探测区域内指定子区域相匹配的子阵列；目标探测区域为SPAD传感器进行探测时所探测的区域；指定子区域为基于RGB传感器或IR传感器获取的图像所确定的；控制SPAD传感器在目标探测区域进行深度数据探测；仅将目标子阵列内的各SPAD单元所探测的深度数据，存入SPAD传感器内的存储单元；基于存储单元内存储的深度数据，生成指定子区域的深度图。通过本方案，可以避免数据存储对提高SPAD阵列的阵列规模的限制。规模的限制。规模的限制。

【技术实现步骤摘要】
深度图生成方法、探测系统及SPAD传感器


[0001]本专利技术涉及成像
，特别是涉及深度图生成方法、探测系统及SPAD传感器。

技术介绍

[0002]基于SPAD(Single Photon Avalanche Diode，单光子雪崩二极管)阵列的三维成像技术，是近年来的研究热点，在消费电子、安防、机器人、自动驾驶等领域有巨大的应用前景。
[0003]对于SPAD传感器而言，SPAD传感器内SPAD阵列的阵列规模越大，SPAD传感器的性能越好，而增大SPAD传感器内SPAD阵列的规模，将导致数据存储需求的倍增，这意味着需要更大的存储面积，这在芯片面积有限的SPAD传感器是难以实现的，使得数据存储成为限制SPAD阵列的阵列规模提高的重要因素。
[0004]因此，如何避免数据存储对提高SPAD阵列的阵列规模的限制是亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例的目的在于提供深度图生成方法、探测系统及SPAD传感器，以可以避免数据存储对提高SPAD阵列的阵列规模的限制。具体技术方案如下：
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供一种深度图生成方法，应用于主控单元，所述主控单元与SPAD传感器相连接，所述方法包括：
[0007]确定所述SPAD传感器内SPAD阵列中的目标子阵列；其中，所述目标子阵列为：所述SPAD阵列中与目标探测区域内指定子区域相匹配的子阵列；所述目标探测区域为所述SPAD传感器进行探测时所探测的区域；所述指定子区域为基于RGB传感器或IR传感器获取的图像所确定的；
[0008]控制所述SPAD传感器在所述目标探测区域进行深度数据探测；
[0009]仅将所述目标子阵列内的各SPAD单元所探测的深度数据，存入所述SPAD传感器内的存储单元；
[0010]基于所述存储单元内存储的深度数据，生成针对所述指定子区域的深度图。
[0011]可选的，所述确定所述SPAD传感器内SPAD阵列中的目标子阵列，包括：
[0012]获取所述目标探测区域的二维图像，并对所述二维图像进行感兴趣目标识别；
[0013]当在所述二维图像中检测到感兴趣目标时，将所检测到的感兴趣目标所在的区域确定为指定子区域；
[0014]基于预先构建的所述二维图像与所述SPAD阵列之间的位置映射关系，对所确定的指定子区域的位置信息进行映射，得到针对所述SPAD传感器内SPAD阵列的子阵列位置信息。
[0015]将所述SPAD阵列中所述子阵列位置信息所指示的子阵列，确定为目标子阵列。
[0016]可选的，所述获取所述目标探测区域的二维图像，包括：
[0017]通过所述RGB传感器和/或所述IR传感器，获取目标探测区域的二维图像。
[0018]可选的，所述位置映射关系为：基于所述SPAD传感器的内参和外参、以及所述RGB传感器或所述IR传感器的内参和外参所确定的。
[0019]可选的，所述仅将所述目标子阵列内的各SPAD单元所探测的深度数据，存入所述SPAD传感器内的存储单元，包括：
[0020]按照预设的SPAD单元的选择顺序，从所述目标子阵列内的各SPAD单元中，选择一SPAD单元，作为目标SPAD单元；
[0021]将所述目标SPAD单元所探测的深度数据，存入所述SPAD传感器内的存储单元；
[0022]返回执行所述按照预设的SPAD单元的选择顺序，从所述目标子阵列内的各SPAD单元中，选择一SPAD单元的步骤，直至所述目标子阵列内的各SPAD单元内的探测数据均被存储。
[0023]可选的，所述SPAD传感器还包括选择电路，所述选择电路包括：行译码器和列译码器，所述行译码器用于向每一SPAD单元输出行信号，所述列译码器用于向每一SPAD单元输出列信号；
[0024]所述将所述目标SPAD单元所探测的深度数据，存入所述SPAD传感器内的存储单元，包括：
[0025]控制所述行译码器向所述目标SPAD单元输出行信号，并控制所述列译码器向所述目标SPAD单元输出列信号，以将所述目标SPAD单元的输出状态配置为可输出状态；
[0026]控制可输出状态下的所述目标SPAD单元，将所探测的深度数据输出至所述SPAD传感器内的存储单元。
[0027]可选的，在所述基于所述存储单元内存储的深度数据，生成针对所述指定子区域的深度图之前，所述方法还包括：
[0028]判断所述SPAD传感器进行深度数据探测的次数是否达到预设的探测次数阈值；
[0029]若未达到，则返回执行所述控制所述SPAD传感器在所述目标探测区域进行深度数据探测的步骤；
[0030]若达到，则执行所述基于所述存储单元内存储的深度数据，生成针对所述指定子区域的深度图的步骤。
[0031]可选的，所述将所述目标子阵列内的各SPAD单元所探测的深度数据，存入所述SPAD传感器内的存储单元之后，还包括：
[0032]基于所述存储单元内各SPAD单元所探测的深度数据，构建每一SPAD单元对应的直方图，每一SPAD单元对应的直方图用于存储该SPAD单元所探测的深度数据；
[0033]所述基于所述存储单元内存储的深度数据，生成针对所述指定子区域的深度图，包括：
[0034]针对所述目标子阵列内的每一SPAD单元，从该SPAD单元对应的直方图中，选择该SPAD单元探测的占比最多的探测数据，作为该SPAD单元的目标探测数据；
[0035]基于所述目标子阵列内各SPAD单元的目标探测数据，构建针对所述指定子区域的深度图。
[0036]可选的，所述目标探测区域被划分为多个指定子区域；
[0037]在所述确定所述SPAD传感器内SPAD阵列中的目标子阵列之前，所述方法还包括：
[0038]从所述多个指定子区域中确定一指定子区域，并将所述SPAD阵列中与该指定子区域相匹配的子阵列，作为目标子阵列；
[0039]在所述基于所述存储单元内存储的深度数据，生成针对所述指定子区域的深度图之后，所述方法还包括：
[0040]从多个指定子区域中，确定新的一指定子区域，并返回所述将所述SPAD阵列中与该指定子区域相匹配的子阵列，作为目标子阵列的步骤，直至针对每一指定子区域均生成深度图。
[0041]第二方面，本专利技术实施例提供一种SPAD传感器，所述SPAD传感器包括：SPAD阵列、选择电路和存储单元，所述选择电路包括：行译码器和列译码器，所述行译码器用于向所述SPAD阵列内每一SPAD单元输出行信号，所述列译码器用于向每一SPAD单元输出列信号；
[0042]所述SPAD传感器，用于在主控单元控制下，对目标探测区域进行深度数据探测，所述目标探测区域为所述SPAD传感器进行探测时所探测的区域；
[0043]所述行译码器，用于在接收到所述主控单元的输出指令时，向所接收到输出指令指示的目标SPAD单元输出行信号；其中，所述目标SPA本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深度图生成方法，其特征在于，应用于主控单元，所述主控单元与SPAD传感器相连接，所述方法包括：确定所述SPAD传感器内SPAD阵列中的目标子阵列；其中，所述目标子阵列为：所述SPAD阵列中与目标探测区域内指定子区域相匹配的子阵列；所述目标探测区域为：所述SPAD传感器进行探测时所探测的区域；所述指定子区域为基于RGB传感器或IR传感器获取的图像所确定的；控制所述SPAD传感器在所述目标探测区域进行深度数据探测；仅将所述目标子阵列内的各SPAD单元所探测的深度数据，存入所述SPAD传感器内的存储单元；基于所述存储单元内存储的深度数据，生成针对所述指定子区域的深度图。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定所述SPAD传感器内SPAD阵列中的目标子阵列，包括：获取所述目标探测区域的二维图像，并对所述二维图像进行感兴趣目标识别；当在所述二维图像中检测到感兴趣目标时，将所检测到的感兴趣目标所在的区域确定为指定子区域；基于预先构建的所述二维图像与所述SPAD阵列之间的位置映射关系，对所确定的指定子区域的位置信息进行映射，得到针对所述SPAD传感器内SPAD阵列的子阵列位置信息；将所述SPAD阵列中所述子阵列位置信息所指示的子阵列，确定为目标子阵列。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取所述目标探测区域的二维图像，包括：通过所述RGB传感器和/或所述IR传感器，获取目标探测区域的二维图像。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述位置映射关系为：基于所述SPAD传感器的内参和外参、以及所述RGB传感器或所述IR传感器的内参和外参所确定的。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述仅将所述目标子阵列内的各SPAD单元所探测的深度数据，存入所述SPAD传感器内的存储单元，包括：按照预设的SPAD单元的选择顺序，从所述目标子阵列内的各SPAD单元中，选择一SPAD单元，作为目标SPAD单元；将所述目标SPAD单元所探测的深度数据，存入所述SPAD传感器内的存储单元；返回执行所述按照预设的SPAD单元的选择顺序，从所述目标子阵列内的各SPAD单元中，选择一SPAD单元的步骤，直至所述目标子阵列内的各SPAD单元内的探测数据均被存储。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述SPAD传感器还包括选择电路，所述选择电路包括：行译码器和列译码器，所述行译码器用于向每一SPAD单元输出行信号，所述列译码器用于向每一SPAD单元输出列信号；所述将所述目标SPAD单元所探测的深度数据，存入所述SPAD传感器内的存储单元，包括：控制所述行译码器向所述目标SPAD单元输出行信号，并控制所述列译码器向所述目标SPAD单元输出列信号，以将所述目标SPAD单元的输出状态配置为可输出状态；控制可输出状态下的所述目标SPAD单元，将所探测的深度数据输出至所述SPAD传感器内的存储单元。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述基于所述存储单元内存储的深度数据，生成针对所述指定子区域的深度图之前，所述方法还包括：判断所述SPAD传感器进行深度数据探测的次数是否达到预设的探测次数阈值；若未达到，则返回执行所述控制所述SPAD传感器在所述目标探测区域进行深度数据探测的步骤；若达到，则执行所述基于所述存储单元内存储的深度数据，生成针对所述指定子区域的深度图的步骤。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述将所述目标子阵列内的各SPAD单元所探测的深度数据，存入所述SPAD传感器内的存储单元之后，还包括：基于所述存储单元内各SPAD单元所探测的深度数据，构建每一SPAD单元对应的直方图，每一SPAD单元对应的直方图用于存储该SPAD单元所探测的深度数据；所述基于所述存储单元内存储的深度数据，生成针对所述指定子区域的深度图，包括：针对所述目标子阵列内的每一SPAD单元，从该SPAD单元对应的直方图中，选择该SPAD单元探测的占比最多的探测数据，作为该SPAD单元的目标探测数据；基于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏星，张泽鑫，沈林杰，
申请(专利权)人：杭州海康威视数字技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：