飞行时间系统和方法与流程

allin2025-01-13  101


本公开总体上涉及飞行时间成像领域,并且具体地,涉及用于飞行时间图像处理的设备和方法。


背景技术:

1、随着自主驾驶的不断发展,传统的2d相机得到了诸如立体相机、ir相机、雷达、激光雷达和飞行时间(tof)相机等其他相机技术的补充。

2、飞行时间(tof)相机是一种距离成像相机系统,其通过针对图像的每个点测量相机和对象之间的光信号的飞行时间来确定对象的距离。通常,tof相机具有照明单元(led或vcsel、垂直腔表面发射激光器),其用调制光照明场景。tof相机中的像素阵列收集从场景反射的光并测量提供了关于光的行进时间的信息的相移,从而提供了关于距离的信息。

3、直接tof(dtof)方法使用光子计数(pc)技术脉冲方法,在该方法中可以改变由激光雷达系统生成的激光脉冲的脉冲宽度。通过减小脉冲宽度,反射更容易区分并且实现更高的分辨率。

4、像dtof系统这样的光子计数tof系统正在记录光子直方图。目前的系统被认为使用单光子雪崩二极管(spad)作为检测器。

5、pc-tof在深度计算期间使用落入两个以上连续箱中的光子数量来获得子箱分辨率。与dtof相反,pc-tof系统使用相对少量的箱。一个箱的持续时间和光脉冲持续时间是相同的,并且可以大于dtof的持续时间。

6、尽管存在光子计数(pc)tof技术,但通常期望提供更好的光子计数技术以便执行飞行时间距离测量。


技术实现思路

1、根据第一方面,本公开提供了一种光子计数类型的飞行时间系统,包括电路,该电路被配置为:在记录时段内,生成照明脉冲并在记录时隙中记录反射的照明脉冲,其中照明脉冲和记录时隙之间具有可变的时移。

2、根据另一方面,本公开提供了一种方法,该方法包括:在记录时段内,生成照明脉冲并在记录时隙中记录反射的照明脉冲,其中照明脉冲和记录时隙之间具有可变的时移。

3、在从属权利要求、下面的描述和附图中阐述了进一步的方面。



技术特征:

1.一种光子计数类型的飞行时间系统,包括电路,所述电路被配置为:在记录时段内生成照明脉冲,并在所述记录时段内的记录时隙中记录反射的照明脉冲,其中,所述照明脉冲和所述记录时隙之间具有可变的时移。

2.根据权利要求1所述的飞行时间系统,其中,所述电路被配置为在记录时段期间获取光子计数直方图,所述光子计数直方图的每个箱对应于所述记录时段的记录时隙。

3.根据权利要求1所述的飞行时间系统,其中,所述电路被配置为获取包括记录时段的帧。

4.根据权利要求1所述的飞行时间系统,其中,所述电路被配置为针对每个帧获取子帧,其中,每个子帧是具有相同时移的记录时段的集合。

5.根据权利要求1所述的飞行时间系统,其中,所述照明脉冲持续时间至少与最长时移增量一样长。

6.根据权利要求1所述的飞行时间系统,其中,所述电路被配置为通过移位所述照明开始来控制所述记录时段内的所述时移。

7.根据权利要求1所述的飞行时间系统,其中,所述电路被配置为通过移位所述记录时隙来控制所述记录时段内的所述时移。

8.根据权利要求4所述的飞行时间系统,其中,基于对应帧的目标等效脉冲来定义所述子帧的所述照明脉冲,使得所述子帧的所述照明脉冲等于所述帧的所述目标等效脉冲。

9.根据权利要求8所述的飞行时间系统,其中,与目标脉冲相比,所述子帧的所述照明脉冲是脉冲功率增加的短脉冲。

10.根据权利要求1所述的飞行时间系统,其中,所述电路包括光子计数tof传感器,所述光子计数tof传感器被配置为记录所述反射的照明脉冲。

11.根据权利要求1所述的飞行时间系统,其中,所述电路包括有源照明器。

12.根据权利要求1所述的飞行时间系统,其中,所述电路包括可编程延迟发生器,所述可编程延迟发生器被配置为延迟照明脉冲触发信号。

13.根据权利要求12所述的飞行时间系统,其中,所述可编程延迟发生器被配置为根据子帧来延迟所述照明脉冲触发信号。

14.根据权利要求1所述的飞行时间系统,其中,所述电路包括可编程延迟发生器,所述可编程延迟发生器被配置为延迟直方图记录的参考时钟。

15.根据权利要求1所述的飞行时间系统,其中,所述电路包括可编程延迟发生器,所述可编程延迟发生器被配置为修改用于spad阵列记录的触发器。

16.根据权利要求1所述的飞行时间系统,其中,所述电路被配置为基于分箱原理来执行tof延迟计算,其中,每个箱对应于帧的记录时隙。

17.根据权利要求16所述的飞行时间系统,其中,所述记录时隙由记录触发信号定义。

18.根据权利要求1所述的飞行时间系统,其中,所述电路被配置为:在相应的记录时段内生成照明脉冲,并在所述相应的记录时段内的记录时隙中记录相应的反射的照明脉冲,其中所述照明脉冲和所述记录时隙之间具有可变的时移。

19.一种方法,包括:在相应的记录时段内生成照明脉冲,并在所述相应的记录时段内的记录时隙中记录相应的反射的照明脉冲,其中所述照明脉冲和所述记录时隙之间具有可变的时移。


技术总结
一种光子计数类型的飞行时间系统,包括电路,该电路被配置为:在记录时段(RP)内,生成照明脉冲(LP)并在记录时隙(RS)中记录反射的照明脉冲(RLP),其中照明脉冲(LP)和记录时隙(RS)之间具有可变的时移(t0、t1、t2、t3)。

技术研发人员:莫林·德汉
受保护的技术使用者:索尼半导体解决方案公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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