CN107765260B - 用于获取距离信息的方法、设备及计算机可读记录介质 - Google Patents

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Abstract

提供了用于获取关于被摄体的距离信息的方法和设备。该方法可以包括：确定要发射到被摄体的多个光的数量；将所确定的数量的多个光发射到被摄体；调制从被摄体返回的多个光；基于发射到被摄体的多个光的数量和多个光的发射顺序中的至少一个来确定权重；以及通过将权重施加到经调制的多个光中的每个来获取关于被摄体的距离信息。根据该方法，基于投射到被摄体上的多个光的数量，有效地减小误差。

Description

用于获取距离信息的方法、设备及计算机可读记录介质
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年8月22日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2016-0106167号的优先权，其公开内容通过引用整体并入本文。
技术领域
与示例性实施例一致的装置和方法涉及获取距离信息，更具体地涉及获取三维(3D)图像以获得距离信息。
背景技术
近来，三维(3D)内容的重要性已经随着能够显示具有深度的图像的3D显示装置的发展和增长的需求而被放大。在这方面，正在研究用于一般用户亲自制作3D内容的3D图像获取装置，诸如3D相机。这样的3D相机可以通过一次图像捕捉来获得深度信息连同现有的2D彩色图像信息。
关于被摄体(subject)的表面和3D像机之间的距离的深度信息可以通过使用利用两个相机的双目立体视觉方法或利用结构光和相机的三角测量来获得。然而，当使用这样的方法时，在距离增加时，深度信息的准确度快速降低，并且由于这些方法取决于被摄体的表面状态，因此难以获得精确的深度信息。
在这方面，已引入飞行时间(TOF)。TOF是下述方法：其将光发射到被摄体上，然后测量光在被摄体处被反射并由光接收单元接收所花费的时间。根据TOF，执行一系列光处理操作以获取深度信息。例如，通过使用包括发光二极管(LED)或激光二极管(LD)的照明光学系统将具有特定波长的光(例如，850nm的近红外线)投射到被摄体上，从被摄体反射的且具有相同波长的光由光接收单元接收，然后通过使用具有已知增益波形的调制器来调制接收的光。可以根据这样的一系列光处理操作来确定各个TOF。
发明内容
一个或多个示例性实施例提供了一种获取距离信息的方法，其能够通过在设备获取关于被摄体的距离信息时控制发射光来有效地减小误差。
根据一个示例性实施例的方面，提供了一种获取关于被摄体的信息的方法，该方法包括：确定要发射到被摄体的多个光的数量；将所确定的数量的多个光发射到被摄体；调制从被摄体返回的多个光；基于发射到被摄体的多个光的数量和多个光的发射顺序中的至少一个来确定权重；以及通过将权重施加到经调制的多个光中的每个来获取关于被摄体的距离信息。
确定多个光的数量可以包括：基于要滤除的噪声类型、发射顺序和容许误差范围中的至少一个，将多个光的数量确定为6至10个中的一个。
噪声类型可以包括下述各项中的至少一种：与时间的流逝无关地产生的非连续噪声、随时间的流逝线性地改变的线性函数噪声、以及随时间的流逝以二次函数的形式改变的二次函数噪声。
获取距离信息可以包括：根据发射到被摄体的多个光的数量和发射顺序中的至少一个，从多个权重集合中确定指示对应于经调制的多个光中的每个的权重的权重集合；以及通过将由所确定的权重集合指示的权重施加到经调制的多个光中的每个来获取关于被摄体的距离信息。
通过将由所确定的权重集合指示的权重施加到经调制的多个光中的每个来获取关于被摄体的距离信息可以包括：通过将由所确定的权重集合指示的权重施加到经调制的多个光中的每个来获取根据飞行时间(TOF)的相位差和运动模糊指数(MBI)中的至少一个；以及基于相位和MBI中的至少一个，获取关于被摄体的距离信息。
发射到被摄体的多个光中的一个是多个周期波中的一个，并且多个周期波的周期彼此相等，并且多个周期波的幅度和相位中的至少一个彼此不同。
获取经调制的多个光可以包括：通过使用具有增益波形的调制信号来调制从被摄体返回的多个光。
调制信号可以包括具有与发射到被摄体的多个光的周期波相同的周期的周期波。
在发射到被摄体的多个光之间存在90°×N的相位差，其中N是自然数。
获取关于被摄体的距离信息可以包括：通过使用所确定的数量的多个光来获取包括距离信息的深度图像。
根据另一示例性实施例的方面，提供了一种用于获取关于被摄体的信息的设备，该设备包括：处理器，被配置为确定要顺序地发射到被摄体上的多个光的数量；光源，被配置为将所确定的数量的多个光发射到被摄体上；以及调制器，被配置为调制从被摄体返回的多个光，其中，处理器还可以被配置为基于从光源发射的多个光的数量和光源发射多个光的发射顺序中的至少一个来确定权重，以及将权重施加到经调制的多个光中的每个以获取关于被摄体的距离信息。
处理器还可以被配置为：基于要滤除的噪声类型、发射顺序和容许误差范围中的至少一个来将多个光的数量确定为6至10个中的一个。
噪声类型可以包括下述各项中的至少一种：与时间的流逝无关地产生的非连续噪声、随时间的流逝线性地改变的线性函数噪声、以及随时间的流逝以二次函数的形式改变的二次函数噪声。
处理器还可以被配置为：根据从光源发射的多个光的数量和发射顺序中的至少一个，从多个权重集合中确定指示对应于经调制的多个光中的每个的权重的权重集合；以及通过将由所确定的权重集合指示的权重施加到经调制的多个光中的每个来获取关于被摄体的距离信息。
处理器还可以被配置为：通过将由所确定的权重集合指示的权重施加到经调制的多个光中的每个来获取获取根据飞行时间(TOF)的相位差和运动模糊指数(MBI)中的至少一个；以及基于相位和MBI中的至少一个，获取关于被摄体的距离信息。
从光源发射的多个光中的一个可以是四种周期波中的一种，并且周期波的周期彼此相等，并且周期波的幅度和相位中的至少一个彼此不同。
调制器还可以被配置为：通过使用具有增益波形的调制信号来调制从被摄体返回的多个光。
调制信号可以包括具有与从光源发射的多个光的周期波相同的周期的周期波。
在从光源发射的多个光之间可以存在90°×N的相位差，其中N是自然数。
根据另一示例性实施例的方面，提供了一种非暂态计算机可读记录介质，其存储能够由计算机运行以执行获取关于被摄体的信息的方法的计算机程序。
根据另一示例性实施例的方面，提供了一种获取被摄体的深度信息的方法：将多个光发射到被摄体；接收从被摄体返回的多个光；确定基于从被摄体返回的多个光而获得的图像的运动模糊指数(MBI)；响应于MBI大于预定值，增加要发射到被摄体的多个光的数量；以及基于响应于MBI大于预定值的增加数量的多个光来获取被摄体的深度信息。
多个光的相位可以彼此不同，并且多个光可以以第一顺序被发射到被摄体。该方法还可以包括：响应于MBI大于预定值，将发射多个光的顺序从第一顺序改变为第二顺序。
附图说明
参考附图，通过描述一些示例性实施例，上述和/或其它方面将更加明显，在附图中：
图1示出根据示例性实施例的用于通过使用飞行时间(TOF)获取距离信息的设备的示意性结构；
图2(A)-(D)示出根据示例性实施例的在N个反射光被调制之后由图像拾取设备生成N个图像的过程；
图3(A)-(D)示出根据实施例的通过使用一个发射光和N个调制信号来生成N个图像的过程；
图4示出根据示例性实施例的通过使用四个发射光生成四个图像并通过使用所生成的四个图像获取距离信息的方法；
图5A示出根据示例性实施例的通过使用反射光和调制信号来获取互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)图像的方法；
图5B是根据示例性实施例的用于描述获取深度图像时的反射率(reflectance)的图；
图6示出根据示例性实施例的具有不同相位的四个反射光；
图7是根据示例性实施例的设备的框图；
图8示出根据示例性实施例的处理光时所示的强度图像；
图9是根据示例性实施例的通过将多个发射光投射到被摄体上来由设备获取关于被摄体的距离信息的方法的流程图；
图10是根据示例性实施例的通过确定要投射的发射光的数量和投射顺序并以确定的投射顺序投射确定的数量的发射光、来由设备获取关于被摄体的距离信息的方法的流程图；
图11是根据示例性实施例的通过使用权重由设备获取包括关于被摄体的距离信息的深度图像的方法的流程图；
图12是根据示例性实施例的通过使用关于被摄体的距离信息和/或误差信息来确定要投射到被摄体上的发射光的数量和/或投射顺序、以及通过使用确定的数量的发射光和以确定的投射顺序投射的发射光来更新距离信息和/或误差信息的方法的流程图；
图13是根据示例性实施例的根据从外部源接收的输入确定要投射到被摄体上的发射光的数量和/或投射顺序、以及通过使用确定的数量的发射光和以确定的投射顺序投射的发射光来获取关于被摄体的距离信息的方法的流程图；
图14示出根据示例性实施例的要由设备滤除的噪声类型中的非连续噪声的示例；
图15示出根据示例性实施例的要由设备滤除的噪声类型中的线性函数噪声的示例；
图16示出根据示例性实施例的要由设备滤除的噪声类型中的二次函数噪声的示例；
图17示出根据示例性实施例的设备以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序投射六个发射光以获取距离信息的示例，其中减小了由于线性函数噪声而产生的误差；
图18示出根据示例性实施例的设备以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序投射七个发射光以获取距离信息的示例，其中减小了由于线性函数噪声而产生的误差；
图19示出根据示例性实施例的设备以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序投射发射光以获取距离信息的示例，其中减小了由于非连续噪声而产生的误差；
图20示出根据示例性实施例的设备以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序投射六个发射光以获取距离信息的示例，其中减小了由于线性函数噪声而产生的误差；
图21示出根据示例性实施例的设备以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序投射六个发射光以获取距离信息的示例，其中减小了由于非连续噪声而产生的误差；
图22示出根据示例性实施例的设备以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序投射八个发射光以获取距离信息的示例，其中减小了由于线性函数噪声而产生的误差；
图23示出根据示例性实施例的设备以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序投射八个发射光以获取距离信息的示例，其中减小了由于线性函数噪声和二次函数噪声而产生的误差；
图24示出根据示例性实施例的设备以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序投射十个发射光以获取距离信息的示例，其中减小了由于线性函数噪声和二次函数噪声而产生的误差；
图25示出根据示例性实施例的要由设备滤除的噪声类型中的线性函数噪声的示例；
图26示出根据示例性实施例的要由设备滤除的噪声类型中的二次函数噪声的示例；
图27示出根据示例性实施例的设备通过以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序使用六个发射光来获取距离信息的示例，其中减小了由于幅度的改变而产生的误差；
图28示出根据示例性实施例的设备通过以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序使用七个发射光来获取距离信息的示例，其中减小了由于幅度的改变而产生的误差；
图29示出根据示例性实施例的设备通过以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序使用六个发射光来获取距离信息的示例，其中减小了由于幅度的改变而产生的误差；
图30示出根据示例性实施例的设备通过以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序使用八个发射光来获取距离信息的示例，其中减小了由于幅度的改变而产生的误差；
图31示出根据示例性实施例的设备通过以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序使用八个发射光来获取距离信息的示例，其中减小了由于幅度的改变而产生的误差；以及
图32示出根据示例性实施例的设备通过以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序使用十个发射光来获取距离信息的示例，其中减小了由于幅度的改变而产生的误差。
具体实施方式
下面参考附图更详细地描述示例性实施例。
在下面的描述中，即使在不同的附图中，对于相同的元件使用相同的附图标记。提供说明书中定义的事项(诸如详细的构造和元件)以帮助全面理解示例性实施例。然而，明显的是，可以在没有这些具体定义的事项的情况下实践示例性实施例。此外，未详细描述已知的功能或构造，这是由于它们会以不必要的细节使描述模糊。
当部件“包含”或“包括”元件时，除非存在与之相反的具体描述，否则该部件还可以包含其它元件，而非排除其它元件。而且，本公开的实施例中的术语“单元”是指软件组件或硬件组件(诸如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC))，并且执行特定功能。然而，术语“单元”不限于软件或硬件。“单元”可以被形成为在可寻址存储介质中，或者可以被形成为操作一个或多个处理器。因此，例如，术语“单元”可以指组件(诸如软件组件、面向对象的软件组件、类组件和任务组件)，并且可以包括过程、功能、属性、规程、子例程、程序代码段、驱动程序、固件、微代码、电路、数据、数据库、数据结构、表、数组或变量。由组件和“单元”提供的功能可以与更小数量的组件和“单元”相关联，或者可以被分为附加组件和“单元”。
在本说明书中，当区域“连接”到另一区域时，这些区域不仅可以“直接连接”，而且还可以经由其间的另一设备而“电连接”。此外，当区域“包含”一个元件时，该区域还可以包含另一元件，而非排除另一元件，否则有不同阐述。
在本说明书中，“距离”可以表示空间上分离的长度，并且“深度”可以是距离的一种类型。例如，距离信息可以包括深度信息。
如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列出项的任意和所有组合。诸如“…中的至少一个”的表述当在一列元件后面时修饰元件的整个列表，而不是修饰列表中的个体(individual)元件。
在本说明书中，图像包括电荷耦合器件(CCD)图像和互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)图像，但不限于此。
在下文中，“图像”可以表示视频的静止图像或运动图像、或视频本身。
图1示出根据示例性实施例的用于通过使用飞行时间(TOF)获取距离信息的设备100的示意性结构。参考图1，设备100可以包括：生成具有特定波长的光的光源101；驱动光源101的光源驱动器102；调制从被摄体200反射的光的调制器103；驱动调制器103的调制器驱动器104；从被调制器103调制的光生成图像的图像拾取设备105；基于来自图像拾取设备105的输出来计算距离信息的距离图像处理器107；以及控制光源驱动器102、调制器驱动器104、图像拾取设备105和距离图像处理器107的控制器106。设备100还可以包括：将反射光聚焦在调制器103的区域上的第一透镜108；以及透射具有特定波长的光并阻挡超出该波长的光的滤波器109。滤波器109可以沿着反射光的行进路径被布置在第一透镜108和调制器103之间。此外，设备100可以包括布置在调制器103和图像拾取设备105之间并将经调制的光聚焦在图像拾取设备105的区域上的第二透镜110。
光源101可以是例如能够放出具有从约800nm至约1100nm的近红外线(NIR)波长的光(为了安全起见该光对于人类视觉而言是不可见的)的激光二极管(LD)或发光二极管(LED)，但是光源101的波段和类型不限于此。光源驱动器102可以根据从控制器106接收的控制信号经由幅度调制或相位调制方法来驱动光源101。根据光源驱动器102的驱动信号，从光源101投射到被摄体200的发射光可以具有有特定周期的周期性连续函数的形式。例如，发射光可以具有特别定义的波形，诸如正弦波、斜波或方波，或者可以具有未定义的一般波形。
调制器103根据调制器驱动器104的控制来调制从被摄体200反射的光。调制器驱动器104根据从控制器106接收的控制信号驱动调制器103。例如，调制器103可以通过根据由调制器驱动器104提供的具有特定波形的调制信号改变增益来调制反射光的幅度。因此，调制器103具有可变增益。调制器103可以以几十到几百MHz的高调制速度操作，以便根据距离识别光的相位差或行进时间。在下文中，相位差可以包括相移或相位延迟。在这方面，可以使用包括多通道板(MCP)的图像增强器、GaAs系列固态调制器件或使用电光材料的薄型调制器件作为调制器103。在图1中，调制器103被示出为透射型，但是替选地可以使用反射型调制器。调制信号可以包括光调制信号。
图像拾取设备105根据控制器106的控制，通过检测被调制器103调制的反射光来生成图像。当仅测量距被摄体200的一个点的距离时，图像拾取设备105可以使用单个光学传感器，诸如光电二极管或积分器。然而，当要测量距被摄体200的多个点的距离时，图像拾取设备105可以具有不同的光学检测器或多个光电二极管的二维(2D)或1D阵列。例如，图像拾取设备105可以是具有2D阵列的电荷耦合器件(CCD)图像传感器或互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器(CIS)。替选地，图像拾取设备105可以代表性地指定为CIS。距离图像处理器107基于图像拾取设备105的输出，根据距离信息捕获算法(distance informationacquisition algorithm)计算距离信息。距离信息捕获算法可以是预设的。距离图像处理器107可以被实现为专用集成电路(IC)或被实现为设备100中提供的软件。当距离图像处理器107被实现为软件时，距离图像处理器107可以被存储在分立的(separate)可移除存储介质中。
在下文中，将描述具有这种结构的设备100的操作。
首先，根据控制器106和光源驱动器102的控制，光源101将具有特定周期和波形的N个发射光顺序地投射到被摄体200上。这里，N可以是等于或大于3的自然数。例如，当使用四个发射光时，在时间T1生成第一发射光并将其投射到被摄体200上，在时间T2生成第二发射光并将其投射到被摄体200上，在时间T3生成第三发射光并将其投射到被摄体200上，然后在时间T4生成第四发射光并将其投射到被摄体200上。顺序地投射到被摄体200上的第一至第四发射光可以具有有特定周期的连续函数的形式，诸如正弦波。例如，第一至第四发射光可以具有周期和波形相同但幅度或相位不同的周期波。作为另一示例，第一至第四发射光可以具有周期、波形和幅度相同但相位不同的周期波。例如，第一至第四发射光的相位可以相差90°，并且在这种情况下，第一发射光的相位可以比第二发射光的相位慢90°，第二发射光的相位可以比第三发射光的相位慢90°，并且第三发射光的相位可以比第四发射光的相位慢90°。替选地，在这种情况下，第一发射光的相位可以比第二发射光的相位快90°，第二发射光的相位可以比第三发射光的相位快90°，并且第三发射光的相位可以比第四发射光的相位快90°。
作为另一示例，当设备100将六个发射光投射到被摄体上时，第一至第六发射光可以具有周期、波形和幅度相同但相位不同的周期波。例如，第一至第六发射光的相位可以相差90°，并且在这种情况下，第一发射光的相位可以比第二发射光的相位慢90°，第二发射光的相位可以比第三发射光的相位慢90°，并且第三发射光的相位可以比第四发射光的相位慢90°。此外，第一和第五发射光可以具有相同的周期、波形、幅度和相位。此外，第二和第六发射光可以具有相同的周期、波形、幅度和相位。这里，术语“相同”不应被限制地解释为在现实世界中物理上相同地体现的含义，并且可以意味着在现实误差范围内的同一性。
投射到被摄体200上的发射光从被摄体200的表面被反射并入射到第一透镜108。通常，被摄体200具有多个表面，所述多个表面具有距设备100的不同距离。为了便于描述，图1示出具有在距设备100的不同距离处的五个表面P1至P5的被摄体200。当发射光从五个表面P1至P5被反射时，生成具有不同时间延迟(即，不同相位)的五个反射光。例如，当第一发射光从被摄体200的五个表面P1至P5被反射时，生成具有不同相位的五个第一反射光，当第二发射光从被摄体200的五个表面P1至P5被反射时，生成具有不同相位的五个第二反射光，并且类似地，当第N发射光从被摄体200的五个表面P1至P5被反射时，生成具有不同相位的五个第N反射光。从距设备100最远的表面P1反射的反射光可以在ΦP1的时间延迟之后到达第一透镜108，并且从最接近设备100的表面P5反射的反射光可以在小于ΦP1的ΦP5的时间延迟之后到达第一透镜108。
第一透镜108将反射光聚焦到调制器103的区域中。被配置为仅透射具有特定波长的光的滤波器109可以提供在第一透镜108和调制器103之间，以去除除了特定波长的光之外的背景光或杂光。例如，当光源101发射具有约850nm的近红外线(NIR)波长的光时，滤波器109可以是透射约850nm的NIR波段的IR带通滤波器。因此，入射到调制器103上的光可主要是从光源101发射并从被摄体200反射的光。在图1中，滤波器109提供在第一透镜108和调制器103之间，但是可以交换第一透镜108和滤波器109的位置。例如，首先通过滤波器109的NIR光可以被第一透镜108聚焦在调制器103上。
然后，调制器103根据具有特定波形的调制信号来调制反射光。调制器103中的增益波形的周期可以与发射光的波形周期相同。在图1中，调制器103可以调制从被摄体200的五个表面P1至P5反射的五个第一反射光并将其提供给图像拾取设备105，并且然后可以顺序地调制五个第二反射光至五个第N反射光并将其提供给图像拾取设备105。
在光通过第二透镜110时，具有被调制器103调制的幅度的光被放大调整并重新聚焦，然后到达图像拾取设备105。因此，经调制的光被聚焦在图像拾取设备105的区域内。图像拾取设备105通过在特定曝光时间内接收经调制的光来生成图像。例如，如图2的(A)所示，图像拾取设备105在特定曝光时间内接收在分别从被摄体200的五个表面P1至P5被反射之后被调制的五个第一反射光，以生成第一CIS图像。然后，如图2的(B)所示，图像拾取设备105在特定曝光时间内接收在分别从被摄体200的五个表面P1至P5被反射之后被调制的五个第二反射光，以生成第二CIS图像。重复这样的操作，直到如图2的(C)所示，图像拾取设备105在特定曝光时间内接收在分别从被摄体200的五个表面P1至P5被反射之后被调制的五个第N反射光，以生成第N CIS图像。如此，可以顺序地获得N个不同的CIS图像，如图2的(D)所示。第一至第N CIS图像中的每个可以是用于生成具有距离信息的一帧的图像的子帧。例如，当Td表示一帧的周期时，用于获得第一至第N CIS图像中的每个的图像拾取设备105的特定曝光时间可以是大约Td/N。
返回参考图2的(A)，在第一子帧中，当从光源101投射到被摄体200上的第一发射光分别从被摄体200的五个表面P1至P5被反射时，生成五个第一反射光。五个第一反射光在被调制器103调制之后到达图像拾取设备105。为了便于描述，图2示出仅具有分别对应于五个表面P1至P5的五个像素的图像拾取设备105。因此，五个第一反射光可以分别入射在五个像素上。如图2的(A)所示，从表面P1至P5反射的五个第一反射光根据从设备100到表面P1至P5的距离而具有不同的相位差ΦP1至ΦP5。例如，图像拾取设备105可以通过在大约Td/N的曝光时间内捕捉第一反射光来生成第一CIS图像。以相同的方式，可以从第二子帧至第N子帧生成第二至第N CIS图像。如图2的(B)和(C)所示，根据从设备100到表面P1至P5的距离，在第二至第N子帧中生成不同的相位差ΦP1至ΦP5。
在图2和图3中，通过使用N个发射光和N个反射光来生成N个不同的CIS图像。然而，可以在所有子帧中使用一个发射光，并且调制器103可以调制反射光以针对每个子帧具有不同的增益波形。
图3示出根据示例性实施例的通过使用一个发射光和N个不同增益波形来生成N个CIS图像的过程。参考图3的(A)至(D)，从被摄体200反射的反射光在所有子帧中具有相同的波形和相位。如上所述，基于被摄体200的表面P1至P5，在每个子帧的反射光中存在不同的相位差ΦP1至ΦP5。如图3的(A)至(C)所示，调制器103在第一子帧中将第一调制信号调制到反射光，在第二子帧中将与第一调制信号不同的第二调制信号调制到反射光，并在第N子帧中将第N调制信号调制到反射光。这里，第一至第N调制信号可以具有不同的波形，或者可以具有相同的周期和波形，而具有不同的相位。然后，如图3的(D)所示，可以获得彼此不同的第一至第N CIS图像。
如此获得的第一至第N CIS图像被发送到距离图像处理器107。距离图像处理器107可以通过使用第一至第N CIS图像，根据预设算法来获取距离信息。例如，设备100可以通过使用平均算法来获取距离信息。
图4示出根据示例性实施例的通过使用四个发射光生成四个图像并通过使用所生成的四个图像获取距离信息的方法。
如第一区域410所示，根据示例性实施例的设备100可以经由顺序捕捉来获取四个强度图像。例如，根据示例性实施例的设备100可以获得具有0°的相位差的强度图像具有90°的相位差的强度图像/>具有180°的相位差的强度图像/>和具有270°的相位差的强度图像/>根据示例性实施例的设备100可以通过使用移动平均值(movingaverage)来获取四个CIS图像。在本示例性实施例中，将经调制的图像显示为CIS图像，但是图像拾取设备105不限于CIS。
根据示例性实施例的设备100可以以等式1所示的顺序获取四个图像。
[等式1]
换句话说，以0度、180度、90度和270度的顺序捕捉被摄体以获得连续的图像。如图4所示，将包括的四个图像组合，使得捕捉两个新图像，并顺序地移除两个先前的图像。因此，如下面的等式2所表示的，获得图像的组合：
[等式2]
这里，p表示任意数。
例如，当由设备100当前获取的四个图像是时，可以顺序地移除首先获取的两个图像，并且可以获取两个新的图像以获取四个图像的组合，即例如，可以移除第一图像411并且可以添加第二图像413。作为另一示例，当由设备100当前获取的四个图像是/>时，可以顺序地移除首先获取的两个图像，并且可以获取两个新图像以获取四个图像的组合，即
通过使用移动窗口方法获得的四个图像被分成两组，即第二区域420中的第一组U和第二组V。第一组U被分成和/>并且第二组V被分成/>和/>基于第一组U的图像之间的差和第二组V的图像之间的差分别形成图4所示的第一中间图像422和第二中间图像421。
例如，设备100可以获取由指示的第二中间图像421和由指示的第一中间图像422。
在第三区域430中，设备100可以基于等式3通过使用第二中间图像421和第一中间图像422来获取深度图像431：
[等式3]
因此，设备100可以在获取两个IR图像的时间期间获取一个深度图像。
在图4中，通过使用四个发射光获取距离信息，但这仅是一个示例，并且如下面将描述的，根据示例性实施例的设备100可以通过使用至少六个发射光以关于图4所描述的方式来获取距离信息。例如，通过下述方式可以在获取两个强度图像的情况下获取一个深度图像：其中在获取强度图像I1至I8的情况下，通过使用强度图像I1至I6获取一个深度图像，并通过使用强度图像I3至I8获取一个深度图像。
根据示例性实施例的设备100可以以0°、90°、180°和270°的顺序获取强度图像，并且通过使用移动窗口方法获取深度图像。例如，当存在以0°、90°、180°和270°的顺序获取的强度图像I1至I8时，设备100可以通过使用六个强度图像I1至I6获取第一深度图像，通过使用六个强度图像I2至I7获取第二深度图像，以及通过使用六个强度图像I3至I8获取第三深度图像。作为另一示例，当存在以0°、90°、180°和270°的顺序获取的强度图像I1至I10时，设备100可以通过使用八个强度图像I1至I8获取第一深度图像，以及通过使用八个强度图像I3至I10获取第二深度图像。作为另一示例，当存在以0°、180°、90°和270°的顺序获取的强度图像I1至I12时，设备100可以通过使用十个强度图像I1至I10获取第一深度图像，以及通过使用十个强度图像I3至I12获取第二深度图像。
稍后将参考图7详细描述通过对至少六个发射光施加权重来获取距离信息的方法。
图5A示出根据示例性实施例的通过使用反射光和调制信号来获取CIS图像的方法。在图5A中，可以描述处理IR光的过程。
在本示例性实施例中，表示第S发射光的光功率，θ(s)可以表示第S发射光的相位差，/>表示发射光直流(DC)偏移，/>表示所接收的第S反射光的光功率，/>表示接收的环境光，r表示被摄体的表面的光衰减，G表示快门增益，/>表示快门增益DC偏移，w表示操作频率，并且/>表示由TOF引起的相位差。
可以根据等式4来表示第S发射光的光功率。
[等式4]
这里，rect(矩形函数)可以通过将DC分量添加到方波(交流(AC))而获得。
可以根据等式5表示已通过滤波器的反射光由于要通过滤波器的反射光从被摄体的表面被反射回来，所以反射光可以为下述形式：其中使综合考虑了物体的表面反射率、光源相对于物体的法线的入射角、光源和物体之间的距离和镜头的尺寸的反射率r被相乘。此外，可能存在由TOF引起的相位差，并且可能存在环境光。
[等式5]
可以根据等式6表示快门的经调制的波形(增益)。
[等式6]
例如，可以通过将DC分量添加到正弦波(AC)来获得快门的经调制的波形(G(t))。
可以根据等式7表示到达图像拾取设备105的光。
[等式7]
可以根据等式8表示由图像拾取设备105获取的图像。
[等式8]
可以分别根据等式9至等式12表示根据等式8连续获取的四个图像。
[等式9]
[等式10]
[等式11]
[等式12]
此外，等式9至12可以满足等式13的条件。
[等式13]
可以通过如等式8和13那样将反射率r与参数A和B相乘来获得从图像拾取设备获取的相位图像ICIS。根据示例性实施例，可以通过将光源的强度的幅度a和快门的经调制的幅度c相乘来获得参数A，并且可以通过将快门的DC分量乘以光源的平均强度与外部光的平均强度之和来获得参数B。当在特定时间段内在光源和快门的驱动信号中产生漂移(drift)时，参数B可以根据时间而改变。
即使当以三角波(正弦)实现等式4中的第S发射光的光功率时，也可以使用上述等式，并且在这种情况下，参数A可以是参数A'。例如，可以根据等式14表示参数A'。
[等式14]
当通过从等式9至12中抹去已知的r、A和B来求解时，如[等式3]或[等式15]所示可以获取根据深度的相位差。
[等式15]
等式9至15可以应用于静止图像。例如，等式9至15可以应用于不移动的被摄体。
此外，可以从等式3和等式15获得等式16。
[等式16]
在图5A中，为了方便起见，示出了通过使用四个发射光获取距离信息的方法，但是图5A的这种方法仅是示例，并且设备100可以通过使用至少六个发射光来获取距离信息，如将参考图7所描述的。
图5B是根据示例性实施例的用于描述获取深度图像时的反射率的图。
关于反射率，可以根据等式17表示r。
[等式17]
反射率r(p')可以与光源的入射角θ、根据物体表面的颜色的反射率ρd以及光源和物体之间的距离rp有关，如图5B所示，并且常数k可以与透镜的直径d和透镜的焦距有关。当距离传感器瞬时移动或物体移动时，反射率r(p')根据时间连续或不连续地改变，因此在相位图像的幅度rA或亮度rB中可能引起噪声。在下文中，在一些示例性实施例中，rA可以指示为A，并且rB可以指示为B。
图6示出根据示例性实施例的具有不同相位的四个反射光。
根据实施例的四个不同的反射光可以是第一反射光610、第二反射光620、第三反射光630和第四反射光640。第一至第四反射光610至640的相位可以依次彼此相差90°。例如，第一反射光610的相位差可以为0°，第二反射光620的相位差可以为90°，第三反射光630的相位差可以为180°，并且第四反射光640的相位差可以为270°。
根据实施例的快门的经调制的波形(G(t))650可以通过将DC分量添加到正弦波(AC)来获得。
在图6中，示出具有不同相位的四个反射光作为示例，但是设备100可以通过使用至少六个反射光来获取距离信息。例如，设备100可以通过不仅使用第一至第四反射光610至640，而且使用具有分别与第一至第四反射光610至640相同的相位差的第五至第八反射光(未示出)，来获取关于被摄体的距离信息。
图7是根据示例性实施例的设备100的框图。
如图7所示，设备100可以包括光源101和处理器1010。然而，设备100可以通过使用比图7所示的更多或更少的组件来实现。例如，根据实施例的设备100还可以包括漫射器(diffuser)1020或调制器103。
现在将描述设备100的组件。
根据示例性实施例的光源101可以根据从处理器1010接收的控制信号，将具有不同相位的多个发射光顺序地投射到被摄体1050上。光源101可以使用漫射器1020以在将至少一个发射光投射到被摄体1050上的同时获得空间上均匀的光强度。
例如，光源101可以根据从处理器1010接收的控制信号所指示的数量和投射顺序，通过漫射器1020将一个或多个发射光投射到被摄体1050上。例如，光源101可以根据从处理器1010接收的控制信号，将分别具有0°、90°、180°、270°、0°和90°的相位差的六个发射光顺序地投射到被摄体1050上。作为另一示例，光源101可以根据从处理器1010接收的控制信号，将分别具有0°、180°、90°、270°、0°和180°的相位差的六个发射光顺序地投射到被摄体1050上。作为另一示例，光源101可以根据从处理器1010接收的控制信号，将分别具有0°、90°、180°、270°、0°、90°和180°的相位差的七个发射光顺序地投射到被摄体1050上。作为另一示例，光源101可以根据从处理器1010接收的控制信号，将分别具有0°、180°、90°、270°、0°、180°和90°的相位差的七个发射光顺序地投射到被摄体1050上。根据实施例的光源101可以根据从处理器1010接收的控制信号，以0°、90°、180°和270°的顺序或以0°、180°、90°和270°的顺序投射六至十个发射光。
作为获得具有不同相位的图像的另一种方法，设备100可以通过在光源投射具有时间上的均匀周期的调制光的情况下、根据相位差的数量顺序地使光调制器相变(phase-transiting)，来获得六至十个相位图像。
根据示例性实施例的处理器1010可以确定要顺序地投射到被摄体1050上的多个发射光的数量和/或投射顺序。例如，处理器1010可以基于要滤除的噪声类型、发射光的投射顺序和容许误差范围中的至少一个将发射光的数量确定为六至十个中的一个。作为另一示例，处理器1010可以基于要滤除的噪声类型和容许误差范围中的至少一个将发射光的投射顺序确定为0°、90°、180°和270°的顺序和0°、180°、90°和270°的顺序中的一个。
根据示例性实施例的处理器1010可以通过使用从确定的数量的发射光获取的经调制的反射光，来获取关于被摄体1050的距离信息。例如，处理器1010可以通过使用从确定的数量的发射光获取的经调制的反射光，来获取深度图像。例如，处理器1010可以通过使用从六个发射光获取的经调制的反射光来生成关于被摄体1050的深度图像。
要滤除的噪声类型可以包括下述各项中的至少一种：与时间的流逝无关地产生的非连续噪声、随时间的流逝线性地改变的线性函数噪声、以及随时间的流逝以二次函数的形式改变的二次函数噪声。以线性或二次函数形式改变的噪声可以同时或单独地影响相位图像中的幅度和亮度。例如，由于噪声，幅度的值可以随时间的流逝线性地或以二次函数的形式改变。稍后将参考图15、图16、图25和图26描述根据实施例的噪声的影响。
根据示例性实施例的处理器1010可以将发射光的数量确定为六个以减小由线性函数噪声引起的误差，并可以将投射顺序确定为按照0°、90°、180°和270°的顺序。此外，处理器1010可以根据发射光的数量和投射顺序确定施加到每个经调制的反射光的权重。
例如，处理器1010可以基于确定的数量和/或确定的投射顺序，从多个权重集合中确定指示分别对应于多个经调制的反射光的权重的权重集合。此外，处理器1010可以通过将由所确定的权重集合指示的权重分别施加到多个经调制的反射光来获取关于被摄体1050的距离信息。
稍后将参考图17来描述关于本示例性实施例的细节。
此外，在本说明书中，对反射光施加权重可以表示对反射光本身或对根据反射光获取的信号施加权重。例如，将第一权重施加到第一反射光可以表示将第一权重施加到通过第一反射光获取的第一CIS图像。
根据另一示例性实施例的处理器1010可以将发射光的数量确定为七个以减小由线性函数噪声引起的误差，并将投射顺序确定为0°、90°、180°和270°的顺序。此外，处理器1010可以根据确定的数量和确定的投射顺序来确定施加到每个经调制的反射光的权重，如稍后将参考图18所描述的。
根据另一示例性实施例的处理器1010可以将投射顺序确定为0°、180°、90°和270°的顺序，以减小由非连续噪声引起的误差。此外，处理器1010可以根据确定的数量和确定的投射顺序来确定施加到每个经调制的反射光的权重，如稍后将参考图19所描述的。
根据另一示例性实施例的处理器1010可以将发射光的数量确定为六个以减小由线性函数噪声引起的误差，并将投射顺序确定为0°、180°、90°和270°的顺序。此外，处理器1010可以根据确定的数量和确定的投射顺序来确定施加到每个经调制的反射光的权重，如稍后将参考图20所描述的。
根据另一示例性实施例的处理器1010可以将发射光的数量确定为六个以减小由非连续噪声引起的误差，并将投射顺序确定为0°、180°、90°、270°的顺序。此外，处理器1010可以根据确定的数量和确定的投射顺序来确定施加到每个经调制的反射光的权重，如稍后将参考图21所描述的。
根据另一示例性实施例的处理器1010可以将发射光的数量确定为八个以减小由线性函数噪声引起的误差，并将投射顺序确定为0°、180°、90°和270°的顺序。此外，处理器1010可以根据确定的数量和确定的投射顺序来确定施加到每个经调制的反射光的权重，如稍后将参考图22所描述的。
根据另一示例性实施例的处理器1010可以将发射光的数量确定为八个以减小由线性函数噪声引起的误差，并将投射顺序确定为0°、90°、180°和270°的顺序。此外，处理器1010可以根据确定的数量和确定的投射顺序来确定施加到每个经调制的反射光的权重，如稍后将参考图23所描述的。
根据另一示例性实施例的处理器1010可以将发射光的数量确定为十个以减小由线性函数噪声和二次函数噪声引起的误差，并将投射顺序确定为0°、180°、90°和270°的顺序。此外，处理器1010可以根据确定的数量和确定的投射顺序来确定施加到每个经调制的反射光的权重，如稍后将参考图24所描述的。
替选地，根据示例性实施例的处理器1010可以以预设的方式确定发射光的数量和投射顺序以减小由噪声引起的误差，并通过将根据确定的数量和确定的投射顺序而确定的权重施加到每个经调制的反射光，来获取误差被减小的距离信息。
图8示出根据示例性实施例的处理光时所示的强度图像I1至I4。
图8中的强度图像I1至I4可以分别对应于图4的强度图像至/>例如，可以通过在等式9至12中的上述强度图像/>至/>中将r的值与A或B的值相加，从强度图像至/>获取强度图像I1至I4的等式。这里，运动模糊指数(MBI)可以指示相位图像根据相变时间改变的程度。例如，当相位图像的幅度A和亮度B均匀时，MBI可以为零。根据示例性实施例的设备100可以省略关于其中MBI的绝对值高于阈值的区域来获取距离信息，并且可以在后处理操作期间使用周围(surrounding)距离信息经由内插方法来获取这样的距离信息。
根据示例性实施例的图810示出根据相位差的强度图像I1至I4。图810所示的强度图像I1至I4可以由等式820表示。
图9是根据示例性实施例的通过将多个发射光投射到被摄体上来由设备100获取关于被摄体的距离信息的方法的流程图。
在操作S910中，根据示例性实施例的设备100确定要顺序地投射到被摄体上的多个发射光的数量。设备100可以基于要滤除的噪声类型、投射顺序和容许误差范围中的至少一个来确定要投射的发射光的数量。例如，设备100可以基于要滤除的噪声类型将发射光的数量确定为六至十个中的一个，并确定发射光的投射顺序。例如，当要滤除的噪声类型是线性函数噪声时，设备100可以将发射光的数量确定为六至八个中的一个。作为另一示例，当要滤除的噪声类型是二次函数噪声时，设备100可以将发射光的数量确定为八至十个中的一个。
在操作S920中，设备100将在操作S910中确定的数量的发射光投射到被摄体上。
例如，当在操作S910中确定的数量为六个时，设备100可以将六个发射光顺序地投射到被摄体上。
在投射过程期间，设备100可以通过使用确定的数量作为一个单位重复地投射在操作S910中确定的数量的发射光。例如，当在操作S910中确定的数量为七个时，可以重复将第一至第七发射光投射到被摄体上并且然后将第一至第七发射光再次投射到被摄体上的投射过程。在这种情况下，设备100可以通过使用从第一至第七发射光获取的信息，来获取关于被摄体的距离信息。例如，可以通过使用从首先被投射的发射光获取的信息来确定关于被摄体的距离信息，然后可以通过使用从第二个被投射的发射光获取的信息来更新所确定的距离信息。
根据示例性实施例由设备100投射的多个发射光中的一个可以是周期相同且幅度和相位中的至少一个不同的多个周期波中的一个。
例如，当设备100将N个发射光投射到被摄体上时，第一至第N发射光可以是周期、波形和幅度相同且相位不同的周期波。例如，在多个发射光之间可以存在90×N°的相位差，其中N是自然数。在这种情况下，第K发射光和第K+4发射光可以具有相同的周期、波形、幅度和相位。例如，第K发射光的相位可以比第K+1发射光的相位慢90°，第K+1发射光的相位可以比第K+2发射光的相位慢90°，第K+2发射光的相位可以比第K+3发射光的相位慢90°，并且第K+3发射光的相位可以比第K+4发射光的相位慢90°。此外，第K发射光和第K+4发射光可以具有相同的周期、波形、幅度和相位。这里，术语“相同”不应被限制地解释为在现实世界中被实现为物理上相同，并且可以意味着在现实误差范围内的同一性。
在操作S930中，根据示例性实施例的设备100通过调制在操作S920中顺序地投射的多个发射光从被摄体被反射时获取的一个或多个反射光，来获取多个经调制的反射光。
例如，设备100可以通过使用具有增益波形的调制信号混合反射光来获取经调制的反射光或相位图像。
根据示例性实施例的调制可以包括光调制。此外，由设备100用于调制一个或多个反射光的调制信号可以包括具有与要调制的一个或多个发射光相同的周期的周期波。
在操作S940中，根据示例性实施例的设备100通过将根据在操作S910中确定的数量和/或发射光的投射顺序而确定的权重施加到在操作S930中获取的多个经调制的反射光中的每个，来获取关于被摄体的距离信息。
根据示例性实施例的设备100可以通过对在操作S930中获取的多个经调制的反射光中的每个施加根据在操作S910中确定的数量而确定的权重，来获取关于被摄体的距离信息。例如，当在操作S910中确定的数量为六个并且根据顺序地投射的第一至第六发射光获取六个强度图像I1至I6时，设备100可以将权重1/2施加到强度图像I1、I5、I2和I6，并且将权重1施加到强度图像I3和I4。在这种情况下，设备100可以通过将权重1/2施加到强度图像I1、I5、I2和I6并将权重1施加到强度图像I3和I4来获取MBI和Φ，然后通过使用获取的MBI和Φ来获取关于被摄体的距离信息。稍后将参考图17详细描述根据权重的施加来获取距离信息的方法。这里，Φ可以表示根据TOF的相位差。
稍后将参考图17描述的根据权重的施加来获取距离信息的方法仅是一个示例，因此并不限制本公开的范围。可以使用通过根据权重施加方法对强度图像、反射光或经调制的反射光施加权重来获取关于被摄体的距离信息的任何方法，该权重施加方法基于发射光的数量和/或发射光的投射顺序而被预先确定。
图10是根据示例性实施例的通过确定要投射的发射光的数量和投射顺序并以确定的投射顺序投射确定的数量的发射光，来由设备100获取关于被摄体的距离信息的方法的流程图。
在操作S1010中，根据示例性实施例的设备100基于要滤除的噪声类型和容许误差范围中的至少一个来确定要顺序地投射到被摄体上的发射光的数量和投射顺序。
上面关于操作S910描述了确定发射光的数量的方法。
根据示例性实施例的设备100可以基于要滤除的噪声类型来确定要投射到被摄体上的发射光的数量和投射顺序。
例如，当要滤除的噪声类型是线性函数噪声时，设备100可以使用下述方法之一：如稍后将关于图17所描述的，以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序投射六个发射光；如稍后将关于图18所描述的，以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序投射七个光；如稍后将关于图20所描述的，以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序投射六个发射光；以及如稍后将关于图22所描述的，以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序投射八个发射光。
作为另一示例，当要滤除的噪声类型是二次函数噪声时，设备100可以使用下述方法之一：如稍后将关于图23所描述的，以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序投射八个发射光；以及如稍后将关于图24所描述的，以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序投射十个发射光。
作为另一示例，当要滤除的噪声类型是非连续噪声时，设备100可以以0°、180°、90°和270°的投射顺序投射预设数量的发射光。稍后将参考图19和图21描述以0°、180°、90°和270°的投射顺序投射发射光。
然而，示例性实施例不限于此，并且可以使用基于要滤除的噪声类型来确定要投射到被摄体上的发射光的数量和投射顺序的任何方法。
根据示例性实施例的设备100可以基于容许误差范围来确定要投射到被摄体上的发射光的数量和投射顺序。
例如，当容许误差范围低时，设备100可以确定发射光的数量为高。
例如，当不允许由线性函数噪声引起的Φ的值的误差时，设备100可以将发射光的数量确定为至少六个。作为另一示例，当不允许由线性函数噪声引起的MBI的值的误差时，设备100可以将发射光的数量确定为至少七个。
在操作S1020中，根据示例性实施例的设备100根据在操作S1010中确定的投射顺序将在操作S1010中确定的数量的发射光投射到被摄体上。
上面参考操作S920描述了将多个发射光投射到被摄体上的方法。
在操作S1030中，设备100通过调制在操作S1020中投射的发射光从被摄体被反射时所获取的多个反射光，来获取多个经调制的反射光。
由于操作S1030对应于操作S930，因此不再提供其细节。
在操作S1040中，设备100根据在操作S1010中确定的数量和/或投射顺序，从多个权重集合中确定指示分别对应于多个经调制的反射光的权重的权重集合。
例如，当在操作S1010中确定的发射光的数量和重复投射顺序分别为六个以及0°、90°、180°和270°时，设备100可以从第一至第N权重集合中确定第一权重集合作为用于获取距离信息的权重集合。这里，第一权重集合可以指示将权重1/2、1/2、1、1、1/2和1/2分别施加到强度图像I1至I6。作为另一示例，当在操作S1010中确定的发射光的数量和重复投射顺序分别为八个以及0°、180°、90°和270°时，设备100可以从第一至第N权重集合中确定第四权重集合作为用于获取距离信息的权重集合。这里，第四权重集合可以指示将权重1/8、3/8、5/8、1/8、5/8、3/8和1/8分别施加到强度图像I2至I9。
在操作S1050中，设备100通过将由在操作S1040中确定的权重集合指示的权重分别施加到多个经调制的反射光或通过使用多个经调制的反射光所获取的多个强度图像，来获取根据TOF延迟的相位Φ和/或MBI。
稍后将参考图17描述通过施加权重来获取MBI和/或Φ的示例性实施例。
在操作S1060中，根据示例性实施例的设备100通过使用在操作S1050中获取的相位Φ和/或MBI，来获取关于被摄体的距离信息。
例如，设备100可以确定与在操作S1050中获取的相位Φ的值对应的距离作为从光源到被摄体的距离。
作为另一示例，设备100可以使用在操作S1050中获取的MBI来获取距离信息。设备100可以确定是否使用根据在操作S1050中获取的MBI而获取的距离信息。例如，设备100可以通过排除当在操作S1050中获取的MBI高于阈值时所获取的距离信息，并仅使用当在操作S1050中获取的MBI低于阈值时所获取的距离信息，来确定被摄体的距离。在这种情况下，设备100可以通过使用例如内插方法，用当在操作S1050中获取的MBI低于阈值时所获取的距离信息补充被排除的距离信息。
图11是根据示例性实施例的通过使用权重由设备100获取包括关于被摄体的距离信息的深度图像的方法的流程图。
由于操作S1110至S1130分别对应于操作S910至S930，因此不再提供其细节。
在操作S1140中，根据示例性实施例的设备100通过将根据确定的数量和/或确定的投射顺序而确定的权重分别施加到多个经调制的反射光，来获取包括关于被摄体的距离信息的深度图像。
设备100可以通过将权重施加到在操作S1130中获取的经调制的反射光或强度图像来获取根据TOF延迟的相位Φ和/或MBI，并通过使用所获取的Φ和/或MBI来获取包括距离信息的深度图像。
图12是根据示例性实施例的通过使用关于被摄体的距离信息和/或误差信息来确定要投射到被摄体上的发射光的数量和/或投射顺序、以及通过使用确定的数量的发射光和以确定的投射顺序投射的发射光来更新距离信息和/或误差信息的方法的流程图。
在操作S1210中，根据示例性实施例的设备100通过使用关于被摄体的距离信息和/或误差信息来确定要顺序地投射到被摄体上的多个发射光的数量和/或投射顺序。
当存在获取的距离信息和/或误差信息时，设备100可以根据获取的距离信息和/或误差信息来确定要投射的发射光的数量和/或投射顺序。例如，发射光的数量和投射顺序可以基于预先获取的Φ或MBI的值来确定。例如，当获取的MBI的值等于或高于阈值时，设备100可以确定要投射的发射光的数量高于已投射的发射光的数量。例如，当获取的MBI的值等于或高于阈值时，设备100可以确定高TOF距离误差的概率为高。在这种情况下，为了减小不确定区域，设备100可以更新发射光的数量和/或投射顺序。例如，当获取的MBI的值被确定为等于或高于阈值时，设备100可以改变发射光的投射顺序和/或增加要投射到被摄体上的发射光的数量。在本示例性实施例中，投射顺序不限于0°、90°、180°和270°的投射顺序或0°、180°、90°和270°的投射顺序。例如，投射顺序可以包括180°、0°、90°和270°的投射顺序或0°、270°、90°和180°的投射顺序。作为另一示例，当由预先获取的Φ的值引起的误差被确定为等于或高于阈值时，设备100可以确定要投射的发射光的数量高于已投射的发射光的数量。
由于操作S1220和S1230分别对应于操作S1020和S1030，因此不再提供其细节。
在操作S1240中，设备100通过将根据确定的数量和/或确定的投射顺序而确定的权重分别施加到多个经调制的反射光，来更新距离信息和/或误差信息。
可以根据操作S940、S1050和S1060执行操作S1240。
设备100可以通过使用在操作S1230中获取的经调制的反射光或强度图像来获取距离信息和/或误差信息，并且基于新获取的信息来更新距离信息和/或误差信息。
在操作S1250中，设备100基于控制信号确定是否结束对距离信息的获取。
当在操作S1250中确定保持对距离信息的获取时，设备100可以重复操作S1210至S1240。设备100可以根据控制信号重复操作S1210至S1240。
图13是根据示例性实施例的根据从外部源接收的输入来确定要投射到被摄体上的发射光的数量和/或投射顺序、以及通过使用确定的数量的发射光和以确定的投射顺序投射的发射光来获取关于被摄体的距离信息的方法的流程图。
在操作S1310中，根据示例性实施例的设备100可以从外部源接收输入。例如，设备100可以接收关于目标准确度、要投射的发射光的数量和要投射的发射光的投射顺序的输入。在操作S1310中接收的输入可以基于从外部设备接收的用户输入或控制信号。
在操作S1320中，设备100基于接收到的输入来确定要顺序地投射到被摄体上的多个发射光的数量和投射顺序。
设备100可以基于在操作S1310中接收到的输入来确定发射光的投射方法。
例如，设备100可以基于在操作S1310中接收到的输入，以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序投射八个发射光。作为另一示例，基于在操作S1310中接收到的输入，设备100可以通过以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序一次投射一个发射光，来投射六次总共六个发射光。
此外，设备100可以基于输入来将多个预设投射顺序之一确定为发射光的投射顺序。
由于操作S1330至S1350分别对应于操作S1020、S1030和S940，因此不再提供其细节。
图14至图16示出噪声的类型，例如非连续噪声、线性函数噪声和二次函数噪声。可能由于被摄体表面的反射率的不平衡、自然光的改变、被摄体的移动或投射发射光的设备100的移动而产生噪声。例如，在诸如移动机器人的伴有移动的设备100中，由于光源根据设备100的移动而移动，可能产生噪声。
图14示出根据示例性实施例的要由设备100滤除的噪声类型中的非连续噪声的示例。
非连续噪声可以包括不可预测地产生的噪声，诸如非周期性噪声。非连续噪声的类型可以变化。非连续噪声的示例包括阶跃噪声1410、斜坡式噪声1420和屋顶式(rooftype)噪声1430。
图15示出根据示例性实施例的要由设备100滤除的噪声类型中的线性函数噪声的示例。
线性函数噪声可以包括随时间的流逝而均匀改变的噪声。例如，线性函数噪声可以随时间的流逝而线性地增加或减小。可以在相位图像的幅度A或亮度B上同时或单独地产生随时间流逝的改变。
根据示例性实施例的设备100可以使用亮度B来获取距离信息。在这种情况下，亮度B的值可以根据线性函数噪声随时间的流逝而线性地改变。
图16示出根据示例性实施例的要由设备100滤除的噪声类型中的二次函数噪声的示例。
二次函数噪声可以包括具有由二次函数表示的形式的噪声。例如，二次函数噪声可以包括具有正最高阶系数或负最高阶系数的噪声。可以在相位图像的幅度A或亮度B上同时或单独地产生随时间流逝的改变。
根据示例性实施例的设备100可以使用亮度B来获取距离信息。在这种情况下，亮度B的值可以根据二次函数噪声，随时间的流逝依照二次函数而改变。
图17示出根据示例性实施例的设备100以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序投射六个发射光以获取距离信息的示例，其中减小了由于线性函数噪声而产生的误差。
根据示例性实施例的设备100可以通过以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序投射六个发射光来获取强度图像I1至I6。此外，线性函数噪声对强度图像I1至I6分别影响了0、Δ、2Δ、3Δ、4Δ和5Δ。
因此，当通过将权重1/2施加到强度图像I1、I2、I5和I6并权重1施加到强度图像I3和I4来计算MBI和Φ时，由于线性函数噪声而在MBI中会产生误差Δ。虽然关于亮度B的线性函数噪声在Φ中未产生误差，但是会由于幅度A的关于幅度A或亮度B的噪声的线性函数形式的变化的影响而产生误差。
因此，设备100通过以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序投射六个发射光来获取距离信息，从而消除或减小由于线性函数噪声而产生的误差。例如，当如图17所示那样获取距离信息时，与使用四个或五个发射光时相比，可以减小由于线性函数噪声而产生的误差。
图18示出根据示例性实施例的设备100以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序投射七个发射光以获取距离信息的示例，其中减小了由于线性函数噪声而产生的误差。
根据示例性实施例的设备100可以通过以0°、90°、180°和270°的投射顺序投射七个发射光来获取强度图像I1至I7。此外，线性函数噪声对强度图像I1至I7分别影响了0、Δ、2Δ、3Δ、4Δ、5Δ和6Δ。
因此，当通过将权重1/2施加到强度图像I2和I6、将权重1/4施加到强度图像I1和I7、将权重3/4施加到强度图像I3和I5以及将权重1施加到强度图像I4来计算MBI和Φ时，在MBI和Φ两者中都未产生由于幅度A或亮度B的噪声而以线性函数形式产生的误差。这是由于用基于中央处的270°的权重对时间执行了同时性补偿。
因此，设备100通过以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序投射七个发射光来获取距离信息，从而消除或减小由于线性函数噪声而产生的误差。例如，当如图18所示获取距离信息时，与使用四至六个发射光时相比，可以减小由于线性函数噪声而产生的误差。
图19示出根据示例性实施例的设备100以0°、180°、90°和270°的投射顺序投射发射光以获取距离信息的示例，其中减小了由于非连续噪声而产生的误差。
在第一种情况1910下，以0°、90°、180°和270°的投射顺序投射发射光。在第一种情况1910下，当将具有不同符号的误差Δ加到Φ的分子和分母时，产生由于非连续噪声的生成而引起的误差。
在第二种情况1920下，以0°、180°、90°和270°的投射顺序投射发射光。在第二种情况1920下，与第一种情况1910不同，在Φ中未产生由于非连续噪声的生成而引起的误差。
因此，发射光的投射顺序可以根据噪声的类型和产生噪声的时间点来影响误差的程度，并且设备100可以通过根据噪声的类型和产生噪声的时间点确定发射光的投射顺序来减小误差。
图20示出根据示例性实施例的设备100以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序投射六个发射光以获取距离信息的示例，其中减小了由于线性函数噪声而产生的误差。
根据示例性实施例的设备100可以通过以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序投射六个发射光来获取强度图像I2至I7。此外，线性函数噪声对强度图像I2至I7分别影响了Δ、2Δ、3Δ、4Δ、5Δ和6Δ。
因此，当通过将权重1/4施加到强度图像I2和I7、将权重3/4施加到强度图像I3和I6以及将权重1施加到强度图像I4和I5来计算MBI和Φ时，由于线性函数噪声而在MBI中产生误差-Δ，并且虽然关于亮度B的线性函数噪声在Φ中未产生误差，但是由于幅度A的关于幅度A或亮度B的噪声的线性函数形式的改变的影响而产生误差。
因此，根据示例性实施例的设备100可以通过以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序投射六个发射光以获取距离信息，来减小或消除由线性函数噪声引起的误差。例如，当如图20所示获取距离信息时，与使用四个或五个发射光时或以0°、90°、180°和270°的投射顺序投射六个发射光以获取距离信息时相比，可减小由线性函数噪声引起的误差。
图21示出根据示例性实施例的设备100以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序投射六个发射光以获取距离信息的示例，其中减小了由于非连续噪声而产生的误差。
第一噪声图2110示出阶跃噪声的示例。此外，在第一误差图2120中示出根据产生阶跃噪声的时间点的误差。在第一误差图2120中检查到：除了一些情况之外，在以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序投射六个发射光时产生的误差一般小于在以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序投射六个发射光时产生的误差。
第二噪声图2130示出屋顶式噪声的示例。此外，在第二误差图2140中示出根据产生屋顶式噪声的时间点的误差。同样在这种情况下，在第二误差图2140中检查到：在整个测试中，在以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序投射六个发射光时产生的误差小于在以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序投射六个发射光时产生的误差。
在等式2150中示出在投射顺序为0°、90°、180°和270°时以及在投射顺序为0°、180°、90°和270°时计算相位的等式。
图22示出根据示例性实施例的设备100以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序投射八个发射光以获取距离信息的示例，其中减小了由于线性函数噪声而产生的误差。
根据示例性实施例的设备100可以通过以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序投射八个发射光来获取强度图像I2至I9。此外，线性函数噪声对强度图像I2至I9分别影响了Δ、2Δ、3Δ、4Δ、5Δ、6Δ、7Δ和8Δ。
因此，当通过将权重1/8施加到强度图像I2和I9、将权重3/8施加到强度图像I3和I8、将权重5/8施加到图像I4和I7以及将权重7/8施加到强度图像I5和I6来计算MBI和Φ时，在MBI和Φ两者中未产生由幅度A和亮度B的噪声引起的线性函数形式的误差，这是由于根据基于在0°和180°之间的中央处的视点的权重对时间执行了同时性补偿。
因此，设备100可以通过以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序投射八个发射光以获取距离信息，来减小或消除由线性函数噪声引起的误差。例如，当如图22所示获取距离信息时，与使用四至七个发射光时相比，可以减小由线性函数噪声引起的误差。例如，当如图22所示获取距离信息时，与以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序投射八个发射光以获取距离信息时相比，可以减小由线性函数噪声引起的误差。
图23示出根据示例性实施例的设备100以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序投射八个发射光以获取距离信息的示例，其中减小了由于线性函数噪声和二次函数噪声而产生的误差。
设备100可以通过以0°、90°、180°和270°的投射顺序投射八个发射光来获取强度图像I1至I8。此外，线性函数噪声对强度图像I1至I8分别影响了0、Δ、2Δ、3Δ、4Δ、5Δ、6Δ和7Δ，并且二次函数噪声对强度图像I1至I8分别影响了0、a、4a、9a、16a、25a、36a和49a。
因此，当通过将权重1/4施加到强度图像I1、I2、I7和I8并将权重3/4施加到强度图像I3、I4、I5和I6来计算MBI和Φ时，由于二次函数噪声而在MBI中产生误差7a，并且虽然关于亮度B的线性函数噪声和二次函数噪声在Φ中未产生误差，但是由于幅度A的关于幅度A或亮度B的噪声的线性函数形式和二次函数形式的改变的影响而产生误差。
因此，设备100可以通过以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序投射八个发射光以获取距离信息，来减小或消除由线性函数噪声和二次函数噪声引起的误差。例如，当如图23所示获取距离信息时，与使用四至七个发射光时相比，可以减小由线性函数噪声和二次函数噪声引起的误差。
图24示出根据示例性实施例的设备100以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序投射十个发射光以获取距离信息的示例，其中减小了由于线性函数噪声和二次函数噪声而产生的误差。
根据示例性实施例的设备100可以通过以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序投射十个发射光来获取强度图像I2至I11。此外，线性函数噪声对强度图像I2至I11分别影响了Δ、2Δ、3Δ、4Δ、5Δ、6Δ、7Δ、8Δ、9Δ和10Δ，并且二次函数噪声对强度图像I2至I11分别影响了a、4a、9a、16a、25a、36a、49a、64a、81a和100a。
因此，当通过将权重1/16施加到强度图像I2和I11、将权重3/16施加到强度图像I3和I10、将权重6/16施加到强度图像I4和I9、将权重10/16施加到强度图像I5和I8、将权重12/16施加到强度图像I6和I7来计算MBI和Φ时，在MBI和Φ两者中未产生由幅度A和亮度B的噪声以线性函数形式和二次函数形式引起的误差，这是由于根据基于在180°和90°之间的中央处的视点的权重对时间执行了同时性补偿。
因此，设备100可以通过以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序投射十个发射光以获取距离信息，来减小或消除由线性函数噪声和二次函数噪声引起的误差。例如，当如图24所示获取距离信息时，与使用四至九个发射光时相比，可以减小由线性函数噪声和二次函数噪声引起的误差。
图25示出根据示例性实施例的要由设备100滤除的噪声类型中的线性函数噪声的示例。
线性函数噪声可以包括随时间的流逝而均匀改变的噪声。例如，线性函数噪声可以随时间的流逝而线性地增加或减小。可以在相位图像的幅度A和亮度B中同时或单独地产生这样的改变。
根据示例性实施例的设备100可以使用幅度A来获取距离信息。此时，根据线性函数噪声，幅度A的值可以随时间的流逝而线性地改变。
图26示出根据示例性实施例的要由设备100滤除的噪声类型中的二次函数噪声的示例。
二次函数噪声可以包括具有正最高阶系数或负最高阶系数的噪声。可以在相位图像的幅度A或亮度B上同时或单独地产生随时间流逝的改变。
根据示例性实施例的设备100可以使用幅度A来获取距离信息。在这种情况下，根据二次函数噪声，幅度A的值可以随时间流逝而改变。
图27至图32示出在不仅考虑亮度B的噪声而且考虑幅度A的噪声的情况下由根据示例性实施例的设备100获取距离信息的方法的示例。图27至图30所示的示例可以基于A(t)＝A0+α*i和B(t)＝B0+Δ*i。另外，图31和图32所示的示例可以基于A(t)＝A0+α*i+β*i2和B(t)＝B0+Δ*i+a*i2。
图27示出根据示例性实施例的设备100通过以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序使用六个发射光来获取距离信息的示例，其中减小了由于幅度A改变而产生的误差。
此外，在图27的底部示出了指示图27和图28中I的值的等式的示例。
根据示例性实施例的设备100可以通过以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序投射六个发射光来获取强度图像I1至I6。此外，线性函数噪声对强度图像I1至I6分别影响了0、Δ、2Δ、3Δ、4Δ和5Δ。
这里，线性函数噪声可以包括幅度A和亮度B的噪声。
当通过将权重1/2施加到强度图像I1、I2、I5和I6并将权重1施加到强度图像I3和I4来计算MBI和Φ时，在MBI中会由线性函数噪声而产生误差Δ。由于幅度A的关于幅度A或亮度B的噪声的线性函数形式的改变而会在Φ中产生误差。
因此，设备100可以通过以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序投射六个发射光以获取距离信息，来消除或减小由线性函数噪声引起的误差。例如，当如图27所示获取距离信息时，与使用四个或五个发射光时相比，可以减小由线性函数噪声引起的误差。
详细地，设备100通过以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序投射六个发射光来获取距离信息，从而减小根据幅度A和亮度B的值的线性地改变的误差。
图28示出根据示例性实施例的设备100通过以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序使用七个发射光来获取距离信息的示例，其中减小了由于幅度A的改变而产生的误差。
根据示例性实施例的设备100可以通过以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序投射七个发射光来获取强度图像I1至I7。此外，线性函数噪声对强度图像I1至I7分别影响了0、Δ、2Δ、3Δ、4Δ、5Δ和6Δ。
这里，线性函数噪声可以包括幅度A和亮度B的噪声。
当通过将权重1/2施加到强度图像I2和I6、将权重1/4施加到强度图像I1和I7、将权重3/4施加到强度图像I3和I5以及将权重1施加到强度图像I4来计算MBI和Φ时，在MBI和Φ两者中可以未产生由幅度A和亮度B的噪声以线性函数形式引起的误差。
因此，设备100可以通过以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序投射六个发射光以获取距离信息，来消除或减小由线性函数噪声引起的误差。例如，当如图27所示获取距离信息时，与使用四个或五个发射光时相比，可以减小由线性函数噪声引起的误差。
详细地，设备100通过以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序投射六个发射光来获取距离信息，从而减小根据幅度A和亮度B的值线性地改变的误差。这是由于用基于270°的中央处的权重对时间执行了同时性补偿。
因此，设备100通过以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序投射七个发射光来获取距离信息，从而消除或减小由于线性函数噪声而产生的误差。例如，当如图28所示那样获取距离信息时，与使用四至六个发射光时相比，可以减小由于线性函数噪声而产生的误差。
详细地，根据示例性实施例的设备100通过以0°、90°、180°和270°的投射顺序投射七个发射光来获取距离信息，从而减小根据幅度A和亮度B的值线性地改变的误差。
图29示出根据示例性实施例的设备100通过以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序使用六个发射光来获取距离信息的示例，其中减小了由于幅度A的改变而产生的误差。
在图29的底部示出指示图29和图30中I的值的等式的示例。
根据示例性实施例的设备100可以通过以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序投射六个发射光来获取强度图像I2至I7。此外，线性函数噪声对强度图像I2至I7分别影响了Δ、2Δ、3Δ、4Δ、5Δ和6Δ。
这里，线性函数噪声可以包括幅度A和亮度B的噪声。
因此，当通过将权重1/4施加到强度图像I2和I7、将权重3/4施加到强度图像I3和I6以及将权重1施加到强度图像I4和I5来计算MBI和Φ时，由于线性函数噪声而在MBI中产生误差-Δ，并且由于幅度A的关于幅度A或亮度B的噪声的线性函数形式的改变的影响而在Φ中产生误差。
因此，设备100可以通过以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序投射六个发射光以获取距离信息，来减小或消除由线性函数噪声引起的误差。例如，当如图29所示获取距离信息时，与使用四个或五个发射光时或以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序投射六个发射光以获取距离信息时相比，可以减小由线性函数噪声引起的误差。
详细地，设备100通过以0°、180°、90°和270°的投射顺序投射六个发射光来获取距离信息，从而减小根据幅度A和亮度B的值线性地改变的误差。
图30示出根据示例性实施例的设备100通过以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序使用八个发射光来获取距离信息的示例，其中减小了由于幅度A的变化而产生的误差。
根据示例性实施例的设备100可以通过以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序投射八个发射光来获取强度图像I2至I9。此外，线性函数噪声对强度图像I2至I9分别影响了Δ、2Δ、3Δ、4Δ、5Δ、6Δ、7Δ和8Δ。
这里，线性函数噪声可以包括幅度A和亮度B的噪声。
因此，当通过将权重1/8施加到强度图像I2和I9、将权重3/8施加到强度图像I3和I8、将权重5/8施加到强度图像I4和I7以及将权重7/8施加到强度图像I5和I6来计算MBI和Φ时，在MBI和Φ两者中未产生由幅度A和亮度B的噪声以线性函数形式引起的误差，这是由于根据基于在0°和180°之间的中央处的视点的权重对时间执行了同时性补偿。
因此，设备100可以通过以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序投射八个发射光以获取距离信息，来减小或消除由线性函数噪声引起的误差。例如，当如图30所示获取距离信息时，与使用四至七个发射光时相比，可以减小由线性函数噪声引起的误差。作为另一示例，当如图30所示获取距离信息时，与以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序投射八个发射光以获取距离信息时相比，可以减小由线性函数噪声引起的误差。
详细地，设备100通过以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序投射八个发射光来获取距离信息，从而减小根据幅度A和亮度B的值线性地改变的误差。
图31示出根据示例性实施例的设备100通过以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序使用八个发射光来获取距离信息的示例，其中减小了由于幅度A的改变而产生的误差。
在图31的底部示出指示图31中I的值的等式的示例。
根据示例性实施例的设备100可以通过以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序投射八个发射光来获取强度图像I1至I8。此外，线性函数噪声对强度图像I1至I8分别影响了0、Δ、2Δ、3Δ、4Δ、5Δ、6Δ和7Δ，并且二次函数噪声对强度图像I1至I8分别影响了0、a、4a、9a、16a、25a、36a和49a。
这里，线性函数噪声和二次函数噪声包括幅度A和亮度B的噪声。
因此，当通过将权重1/4施加到强度图像I1、I2、I7和I8并且将权重3/4施加到强度图像I3、I4、I5和I6来计算MBI和Φ时，由于二次函数噪声而在MBI中产生误差7a，并且由于幅度A的关于幅度A或亮度B的噪声的线性函数形式和二次函数形式的改变的影响而在Φ中产生误差。
因此，设备100可以通过以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序投射八个发射光以获取距离信息，来减小或消除由线性函数噪声和二次函数噪声引起的误差。例如，当如图31所示获取距离信息时，与使用四至七个发射光时相比，可以减小由线性函数噪声和二次函数噪声引起的误差。
详细地，设备100通过以0°、90°、180°和270°的重复投射顺序投射八个发射光来获取距离信息，从而减小根据幅度A和亮度B的值的线性地或以二次函数的形式改变的误差。
图32示出根据示例性实施例的设备100通过以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序使用十个发射光来获取距离信息的示例，其中减小了由于幅度A的改变而产生的误差。
在图32的底部示出指示图32中I的值的等式的示例。
根据示例性实施例的设备100可以通过以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序投射十个发射光来获取强度图像I2至I11。此外，线性函数噪声对强度图像I2至I11分别影响了Δ、2Δ、3Δ、4Δ、5Δ、6Δ、7Δ、8Δ、9Δ和10Δ，并且二次函数噪声对强度图像I2至I11分别影响了a、4a、9a、16a、25a、36a、49a、64a、81a和100a。
这里，线性函数噪声和二次函数噪声包括幅度A和亮度B的噪声。
因此，当通过将权重1/16施加到强度图像I2和I11、将权重3/16施加到强度图像I3和I10、将权重6/16施加到强度图像I4和I9、将权重10/16施加到强度图像I5和I8以及将权重12/16施加到强度图像I6和I7来计算MBI和Φ时，在MBI和Φ两者中未产生由幅度A和亮度B的噪声以线性函数形式和二次函数形式引起的误差，这是由于根据基于在180°和90°之间的中央处的视点的权重对时间执行了同时性补偿。
因此，设备100可以通过以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序投射十个发射光以获取距离信息，来减小或消除由线性函数噪声和二次函数噪声引起的误差。例如，当如图32所示获取距离信息时，与使用四至九个发射光时相比，可以减小由线性函数噪声和二次函数噪声引起的误差。
详细地，设备100通过以0°、180°、90°和270°的重复投射顺序投射十个发射光来获取距离信息，从而减小根据幅度A和亮度B的值线性地或以二次函数的形式改变的误差。
上面参考图17至图32所述的施加权重的方法仅是示例，而并非限制本公开的范围。可以使用通过根据基于发射光的数量和/或发射光的投射顺序预先确定的权重施加方法将权重施加到强度图像、反射光或经调制的反射光来获取关于被摄体的距离信息的任何方法。例如，通过投射至少十一个发射光来减小由三次函数噪声引起的误差的方法在本公开的范围内。
通过在设备获取关于被摄体的距离信息的同时控制被投射的发射光，可以有效地减小误差。
一个或多个示例性实施例还可以被实现为非暂态计算机可读记录介质上的计算机可读代码，以执行上述功能。
计算机可读代码还可以包括存储器参考相关代码，关于该代码，计算机的内部或外部存储器的位置(地址编号)将被计算机的处理器执行功能所需的媒介或附加信息参考。
非暂态计算机可读记录介质的示例包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光数据存储设备等。
能够读取其上记录有应用(其是用于执行一个或多个示例性实施例的程序)的记录介质的计算机的示例不仅可以包括通用个人计算机(PC)，诸如台式计算机或膝上型计算机，而且还可以包括移动终端，诸如智能电话、平板PC、个人数字助理(PDA)或移动通信终端。然而，计算机不限于此，并且可以是能够计算的任何设备。
此外，示例性实施例可以被写为通过诸如载波的计算机可读传输介质发送的且在执行程序的通用或专用数字计算机中接收和实现的计算机程序。此外，应理解，在示例性实施例中，上述装置和设备的一个或多个单元可以包括电路、处理器、微处理器等，并且可以执行存储在计算机可读介质中的计算机程序。
上述示例性实施例仅是示例性的，而不应被解释为限制性的。本教导可以容易地应用于其他类型的装置。此外，示例性实施例的描述旨在是说明性的，而不是限制权利要求的范围，并且许多替选、修改和变型对于本领域技术人员而言将是明显的。

Claims (15)

1.一种获取关于被摄体的信息的方法，所述方法包括：
基于要滤除的噪声类型确定要发射到被摄体的多个光的数量以及发射顺序；
按照确定的发射顺序将所确定的数量的多个光发射到被摄体；
调制从被摄体返回的多个光；
基于发射到被摄体的多个光的数量和多个光的发射顺序中的至少一个来确定权重；以及
通过将权重施加到经调制的多个光中的每个来获取关于被摄体的距离信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定多个光的数量以及发射顺序包括：基于容许误差范围，将多个光的数量确定为6至10个中的一个。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，噪声类型包括下述各项中的至少一种：与时间的流逝无关地产生的非连续噪声、随时间的流逝线性地改变的线性函数噪声、以及随时间的流逝以二次函数的形式改变的二次函数噪声。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，获取距离信息包括：
根据发射到被摄体的多个光的数量和发射顺序中的至少一个，从多个权重集合中确定指示对应于经调制的多个光中的每个的权重的权重集合；以及
通过将由所确定的权重集合指示的权重施加到经调制的多个光中的每个来获取关于被摄体的距离信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，通过将由所确定的权重集合指示的权重施加到经调制的多个光中的每个来获取关于被摄体的距离信息包括：
通过将由所确定的权重集合指示的权重施加到经调制的多个光中的每个来获取根据飞行时间(TOF)的相位差和运动模糊指数(MBI)中的至少一个；以及
基于相位差和MBI中的至少一个，获取关于被摄体的距离信息。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，发射到被摄体的多个光中的一个是多个周期波中的一个，并且多个周期波的周期彼此相等，并且多个周期波的幅度和相位中的至少一个彼此不同。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，获取经调制的多个光包括：通过使用具有增益波形的调制信号来调制从被摄体返回的多个光。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，调制信号包括具有与发射到被摄体的多个光的周期波相同的周期的周期波。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，在发射到被摄体的多个光之间存在90°×N的相位差，其中N是自然数。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，获取关于被摄体的距离信息包括：通过使用所确定的数量以及发射顺序的多个光来获取包括距离信息的深度图像。
11.一种用于获取关于被摄体的信息的设备，所述设备包括：
处理器，被配置为基于要滤除的噪声类型确定要顺序地发射到被摄体上的多个光的数量以及发射顺序；
光源，被配置为按照确定的发射顺序将所确定的数量的多个光发射到被摄体上；以及
调制器，被配置为调制从被摄体返回的多个光，
其中，处理器还被配置为：基于从光源发射的多个光的数量和光源发射多个光的发射顺序中的至少一个来确定权重，以及将权重施加到经调制的多个光中的每个以获取关于被摄体的距离信息。
12.根据权利要求11所述的设备，其中处理器还被配置为：基于容许误差范围来将多个光的数量确定为6至10个中的一个。
13.根据权利要求12所述的设备，其中，噪声类型包括下述各项中的至少一种：与时间的流逝无关地产生的非连续噪声、随时间的流逝线性地改变的线性函数噪声、以及随时间的流逝以二次函数的形式改变的二次函数噪声。
14.根据权利要求11所述的设备，其中，处理器还被配置为：
根据从光源发射的多个光的数量和发射顺序中的至少一个，从多个权重集合中确定指示对应于经调制的多个光中的每个的权重的权重集合；以及
通过将由所确定的权重集合指示的权重施加到经调制的多个光中的每个来获取关于被摄体的距离信息。
15.一种非暂态计算机可读记录介质，其存储能够由计算机运行以执行权利要求1所述的方法的计算机程序。
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