CN112540378A - 用于距离测量的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于距离测量的方法和设备。该方法包括创建至少一个帧，其中，确定测量区域的至少一个子区域的3D信息，作为帧的一部分。该方法包括在用于确定至少一个感兴趣区域的第一阶段与用于从至少一个感兴趣区域测定3D信息的第二阶段之间划分用于创建帧的时间预算。该方法还包括执行第一阶段，其中借助于发射单元发射多个测量脉冲，并由接收单元接收反射的测量脉冲，作为第一阶段的一部分，其中在第一阶段确定测量区域的2D信息，并从2D信息确定感兴趣区域。该方法包括执行第二阶段，其中，在第二阶段借助于发射单元发射多个测量脉冲，并由接收单元接收反射的测量脉冲，并且在第二阶段确定感兴趣区域的3D信息。

Description

用于距离测量的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于光学距离测量的方法和设备。
背景技术
从现有技术中已知光学距离测量、特别是用于车辆的无人驾驶导航的光学距离测量。光学距离测量基于飞行时间原理，其中周期性地发射测量脉冲(该测量脉冲在物体上反射)，并检测反射的测量脉冲。通过确定测量脉冲从传感器到物体再返回传感器的飞行时间，可以借助光速得出到这些物体的距离的结论。
典型地，用于光学测量距离的相应设备被形成为LIDAR(“光检测和测距(LightDetection and Ranging)”的缩写)传感器，LIDAR传感器由发射和接收单元组成，该单元可以有效地感测测量区域，从而无需使用机械部件。因此，在发射侧，可以使用电子扫描方法，例如激光二极管或光学相控阵的选择性寻址。在接收侧，接收元件的阵列同样可以用于接收反射的测量脉冲。由于内存量有限、待处理的数据量、以及接收单元的功耗，因此无法同时评估大量的接收元件。在现有技术中，这限制了接收元件的数量，这些接收元件可以在时间间隔(帧速率)期间被读取和处理。
在接收侧，可以通过使用各种透镜来更改分辨率和测量区域，但是接收元件的数量总是预定的。因此，由于接收元件的数量是预定的，所以只能以低分辨率来测量大的测量区域。此外，由于各个接收元件的差异性，因此范围和信噪比(signal-to-noise ratio，SNR)也较小，从而降低了方法和设备的性能。
发明内容
本发明的目的是改进用于光学距离测量的方法和相应的设备，使得可以以实现感兴趣区域的尽可能大的范围但同时尽可能高的分辨率的方式，成本高效且可靠地测量尽可能大的测量区域。
前述目的通过用于光学距离测量的方法来实现，其中，该方法包括创建至少一个帧、特别是多个帧。确定测量区域的至少一个子区域的3D信息，作为帧的一部分。帧应被理解为单个图像。特别地，术语“3D信息”应被理解成关于测量区域的至少一个子区域的距离信息，换句话说深度信息。特别地，确定测量区域的至少一个子区域的3D深度图。
创建多个帧，特别是按时间顺序创建。特别地，该方法创建帧的速率被称为帧速率。因此，帧可以被认为是3D信息，换句话说，是在分配给该帧的时间间隔内确定的测量区域的至少一个子区域的三维“图像”。该子区域优选是感兴趣区域。
该方法包括在用于确定至少一个感兴趣区域的第一阶段与用于从所述至少一个感兴趣区域测定3D信息的第二阶段之间划分用于创建帧的时间预算。特别地，时间预算是分配给帧的时间间隔。该时间间隔特别是由帧速率引起的。
特别地，术语“感兴趣区域”是“感兴趣视场”。感兴趣区域是测量区域的子区域。特别地，根据本发明，术语“测量区域”指的是三维空间，从该三维空间可以接收和/或待接收所发射的测量脉冲的反射。换句话说，该术语应当理解成待测量的区域。测量区域可以是但不必须是技术性的，但可以有意地选择。因此，测量区域是要通过根据本发明的方法“测量”、换句话说感测的区域。
该方法包括执行第一阶段，其中借助于发射单元发射多个测量脉冲，并且接收单元接收反射的测量脉冲，作为第一阶段的一部分。
特别地，发射单元包括多个发射元件，其中，每个发射元件优选地将至少一个测量脉冲发送至测量区域的限定的子区域中。因此，将每个发射元件分配给特定子区域，换句话说，分配给测量区域的空间元件。这同样适用于接收单元。接收单元包括多个接收元件，其中，将测量区域的子区域分配给每个接收元件。特别地，这导致在发射单元的各个发射元件与接收单元的接收元件之间的明确分配。因此，从哪个接收元件接收到测量脉冲这一事实可以得出关于反射物体的位置的结论，在该反射物体处反射测量脉冲。特别地，每个发射元件可以被单独控制。特别地，每个接收元件可以另外地单独地评估。
在第一阶段确定测量区域的2D信息。创建测量区域的2D强度图像。换句话说，因此可以为每个接收元件确定接收的累积强度，以便创建强度图像。
特别地，在第一阶段未评估深度信息。因此，根据本发明，在第一阶段未确定测量区域的3D信息。未确定第一阶段的测量脉冲的飞行时间。从2D信息确定至少一个感兴趣区域。换句话说，该方法识别至少一个感兴趣区域。
该方法还包括执行第二阶段。在第二阶段借助于发射单元发射多个测量脉冲，并且由接收单元接收反射的测量脉冲。第二阶段的接收单元是与第一阶段的接收单元相同的接收单元。因此，在接收侧，相同的单元用于第一阶段和第二阶段。摄像机通常可以支持2D信息的确定，因为摄像机可以提供测量区域的图像。然而，特别地，借助于第一阶段确定的2D信息不是外部提供的，换句话说，不是借助于另外的传感器(例如雷达传感器或摄像机)确定，而是内部提供的，即借助用于执行该方法的同一设备确定。
在第二阶段确定所述至少一个感兴趣区域的3D信息。在第二阶段，特别地，将测量脉冲发射至先前确定的所述至少一个感兴趣区域中。特别地，选择性地控制与测量区域中的感兴趣区域的相应空间位置相对应的发射元件。借助于反射的测量脉冲来确定测量脉冲的飞行时间，并且确定所述至少一个感兴趣区域的距离信息并由此也确定3D信息。在第二阶段，也可以将测量脉冲发射至测量区域的其它子区域中，这些子区域未被识别为感兴趣区域。3D信息可以作为至少一个感兴趣区域的3D深度图的一部分呈现。可以通过添加强度值、例如来自第一阶段的强度值来进一步创建4D图。
该方法还可以包括其它阶段，其中至少一个阶段表示用于确定至少一个感兴趣区域的第一阶段，并且至少一个阶段表示用于确定所述至少一个感兴趣区域的3D信息的第二阶段。
所有3D信息、特别是距离值都通过直方图确定。特别地，执行多个测量周期作为第一阶段和/或第二阶段的一部分。在一个测量周期的情况下，分别为每个发射元件或相关的发射元件(相关的，因为发射元件例如被分配给相关的空间区域)发送至少一个测量脉冲。确定所有接收到的测量脉冲的飞行时间。由发射元件发送并由相应的接收元件接收的所有测量脉冲的飞行时间被输入至直方图中。多个相邻的接收元件的飞行时间也可以进一步输入共同的直方图中。换句话说，可以每帧分别为每个接收元件创建一个直方图或为每个由多个接收元件形成的块创建一个直方图。从每个直方图确定距离值，然后将该距离值分配给空间元件，该空间元件分别对应于所述接收元件或所述接收元件块。
然后，特别地，针对所有帧执行上述方法。由此可以为每个帧确定或动态地确定用于创建帧的时间预算在第一阶段和第二阶段之间的划分，特别是根据来自先前帧的2D或3D信息来确定。
特别地，第一阶段用于“粗略地”感测测量区域的目的，以便识别可能感兴趣的区域(感兴趣区域)。相反，第二阶段专注于以尽可能最高的分辨率感测这些感兴趣的区域。特别地，时间预算的分配给第一阶段的部分明显地小于分配给第二阶段的部分。根据本发明，时间预算的用于第一阶段的部分对应于第二阶段的部分的最大50％、特别地最大30％。特别地，第一阶段和第二阶段的整个时间预算至少10ms、优选地至少20ms、最优选地至少30ms，和/或最大100ms、优选地最大70ms、最优选地最大50ms。
特别地，在第一阶段中发射的测量脉冲具有至少100皮秒、进一步优选地至少1纳秒、优选地至少10纳秒，和/或最大100纳秒、优选地最大50纳秒的脉冲长度。在第一阶段中发射的测量脉冲还可以具有至少1微秒(ns)、优选地至少10微秒，和/或最大100微秒、优选地最大50微秒的脉冲长度。在第一阶段中可以发射具有上述脉冲长度的许多短的测量脉冲和/或少量长的测量脉冲。因此，整个第一阶段可以具有至少1ms(毫秒)、优选地至少5ms，和/或最大15ms、特别地最大10ms、特别地最大7ms的持续时间。
特别地，在第二阶段中发射的测量脉冲具有至少100皮秒、进一步优选地至少1ns、特别地至少2ns、最优选地至少3ns，和/或最大50ns、最优选地最大30ns的脉冲长度。
特别地，用于第一阶段的方法可以仅使用第一发射单元，并且对于第二阶段可以仅使用第二发射单元，其中第一发射单元和第二发射单元不同。这特别地适于多个帧。特别地，第一发射单元和第二发射单元可以被相同地配置。发射单元还可以被专门配置成用于分配给这些发射单元的阶段。因此，用于第一阶段的发射单元可以包括LED作为发射元件，而负责第二阶段的发射单元包括VCSEL(垂直共振腔表面放射激光)。
该方法还可以针对用于第一阶段和第二阶段的不同帧交替地使用不同的第一发射单元和第二发射单元。换句话说，在第一帧的情况下，第一发射单元负责第一阶段，而第二发射单元执行第二阶段。在第二帧的情况下，则各个发射单元的角色互换。这可以具有以下优点：进行发射单元的均衡使用并且避免各个部件的过早老化。于是，均衡使用是特别相关的，因为第一阶段和第二阶段在其使用发射单元方面不同，因为发射元件受到不同程度的热应力。
有利地，第一阶段在时间上与第二阶段并行发生，其中至少一个阶段的测量脉冲被编码以便区分第一阶段的测量脉冲和第二阶段的测量脉冲。如上所述，并行的第一阶段和第二阶段需要使用第二发射单元和第一发射单元。特别地，分配给发射单元的所有发射元件总是在某个时间点分配给相同的阶段。编码用于将接收到的测量脉冲明确分配给第一阶段或第二阶段。特别地，可以通过使用脉冲序列来进行编码。
该方法还可以仅使用单个发射单元，其中该方法借助针对第一阶段和第二阶段的时分复用来使用发射单元。由于时分复用，可以区分第一阶段的测量脉冲和第二阶段的测量脉冲。
与第一阶段相比，在第二阶段中可以发射特别是具有更高强度和/或更大脉冲长度和/或更高脉冲率的测量脉冲，换句话说，每单位时间更多的测量脉冲。特别地，第二阶段的测量脉冲的强度和/或脉冲长度和/或脉冲率对应于第一阶段的对应参数的至少1.2倍、优选地至少1.5倍、最优选地至少2倍。与第一阶段相比，在第二阶段中可以执行更多的测量周期和/或每测量周期可以发射更多的测量脉冲。
特别地，脉冲率可以通过“往返时间限制”来提高。特别地，往返时间限制是一个接一个地发射的两个测量脉冲的“最小距离”，因为必须等待测量脉冲的飞行时间的两倍直到测量区域的尽头，以便能够明确地将发射的两个测量脉冲彼此区分。响应于超过往返时间限制，特别地使用编码序列能够正确地分配所接收的测量脉冲。在第二阶段中使用更多的能量，特别是因为使用了具有更高脉冲强度的测量脉冲，并且因此增大了范围。由于增加的脉冲率，因此进一步使用了更多的测量脉冲，并且因此增大了范围。
特别地，第一阶段可以被理解为扫描阶段，其中，这不是在对测量区域的完全感测方面的扫描，而是指在寻找感兴趣区域方面的扫描。相反，特别地，第二阶段可以被理解为用于接收深度信息的专注测量阶段。因此，可以有效地使用有限的硬件以及有限的时间预算，而同时增大SNR。实现了该方法的大范围和所述至少一个感兴趣区域的高分辨率，因此，特别地，可以在很远的距离处检测非常小的物体。
该方法可以包括限定照明，特别是针对第一阶段和/或第二阶段限定照明，其中，特别是由此限定照亮测量区域的哪个子区域或者是否照亮整个测量区域。特别地，可以在第一阶段感测整个测量区域。这样，照明将包括整个测量区域。
在第一阶段，该方法还可以使用至少一个随机照明序列(即一系列随机照明图案)以便发射测量脉冲，其中，借助于重构来确定测量区域的2D信息。有利地，不同的随机照明图案由发射传输单元自身产生。特别地，在光束路径中不使用另外的元件(例如镜子)来产生照明图案。基于照明图案的知识，可以通过重构非常快速地进行2D信息的确定，其中，可以从2D信息中得到至少一个感兴趣区域。特别地，上述步骤被称为“压缩感测”。
在第一阶段，可以进一步使用至少一个神经网络来确定所述至少一个感兴趣区域。该方法还可以包括图像处理，借助于该图像处理，从2D信息中得到感兴趣区域。
接收元件特别地借助于评估单元来评估。在第二阶段，可以评估关于所述至少一个感兴趣区域的接收元件以及关于测量区域的位于所述至少一个感兴趣区域之外的至少一个子区域的接收元件。在评估过程中，与测量区域的位于所述至少一个感兴趣区域之外的子区域中相比，关于感兴趣区域的更多的接收元件被同时评估。在评估过程中，与测量区域的位于所述至少一个感兴趣区域之外的子区域相比，关于感兴趣区域的接收元件，还可以以更少组合的方式被评估。
可以将测量脉冲发送至感兴趣区域中以及测量区域的位于所述至少一个感兴趣区域之外的子区域中。发送至感兴趣区域中的测量脉冲由第一组发射元件发送。第一组发射元件被分配给感兴趣区域的空间区域。第一组发射元件还被分配给相应的接收元件，即第一组接收元件。反之亦然，测量脉冲由第二组发射元件发射至测量区域的位于所述至少一个感兴趣区域之外的至少一个子区域中。第二组发射元件对应于该子区域且对应于第二组接收元件。
与第二组接收元件相比，第一组接收元件中的更多接收元件可以同时评估，以便获得尽可能高的分辨率。这特别是通过将尽可能多的接收元件分配给相应的评估单元并因此可以独立进行评估而实现的。因此在感兴趣区域之外，可以以组合方式评估与第二组接收元件有关的接收元件。这特别是通过将组合的接收元件分配给共同的评估单元，并且该共同的评估单元因此使所接收的信息平均化来实现的。由此实现了测量区域的位于所述至少一个感兴趣区域之外的至少一个子区域具有粗分辨率。这特别涉及测量区域的除所述感兴趣区域之外的整个其余部分。测量区域的位于感兴趣区域之外的子区域也可以根本不评估。
关于所述至少一个感兴趣区域，即关于第一组接收元件，同样可以以组合的方式评估接收元件，其中比与第二组有关的接收元件更少的接收元件被组合。因此，术语“更少组合”应被理解为使得更少的接收元件被分配给同一评估单元。换句话说，与测量区域的位于感兴趣区域之外的子区域相比，分配给感兴趣区域的接收元件中的更少的接收元件被分配给共同的评估单元。特别地，对于感兴趣区域，接收元件与评估单元之间的1：1的分配是唾手可得的。特别地，对于外部，2：1或3：1或4：1的分配是唾手可得的。
此外，第一组发射元件可以发射脉冲率变化的测量脉冲。与第二组发射元件相比，第一组发射元件还可以执行更多的测量周期。另外，与第二组发射元件相比，每个发射元件在每个测量周期可以发射更多的测量脉冲。可以设定第一组测量脉冲的脉冲长度和脉冲强度，以便获得具有尽可能大的SNR的直方图。与第一组发射元件相比，第二组发射元件的脉冲率、在脉冲率下的测量脉冲的数量、脉冲长度和/或脉冲强度可以更小。整体上，所提及的参数根据整个时间预算设定，使得可以实现系统的实时能力。
特别地，在感兴趣区域之外，相应的接收元件可以分配给其余的评估单元，或者也可以根本不评估。结果是测量区域在分辨率非常高的区域(感兴趣区域)和分辨率较低的区域之间划分。基于该原理，可以仅借助于非常有限数量的评估单元来评估非常大量的接收元件。
术语“更少组合”也可以被理解为，使得与位于至少一个感兴趣区域之外的测量区域的子区域的接收元件的飞行时间相比，将与所述至少一个感兴趣区域相关的飞行时间以更少组合的方式输入至直方图中。换句话说，在第二组接收元件的情况下，可以将多个相邻接收元件的飞行时间输入至共同的直方图中。例如，可以以将2个、3个或4个接收元件的飞行时间输入至共同的直方图中的方式细分第一组接收元件。在第一组接收元件的情况下，每个接收元件的飞行时间可以输入至单独的直方图中，或者至少分配给共同的直方图的接收元件的数量可以比第二组接收元件的情况更少。“更少组合”评估的效果是更好的分辨率。如果例如将较少的接收元件分配给共同的直方图，则空间分辨率会更好，这是因为借助于直方图确定的距离值因此被分配给较小的像素块。
在第一阶段，可以将不同的感兴趣区域分类成不同的相关性(即优选地相互比较，相关性不同)。因此，该方法有利地包括识别相互比较而具有不同相关性的感兴趣区域。在对相关性较高的感兴趣区域的评估过程中，与相关性较低的感兴趣区域相比，可以同时评估更多的接收元件，和/或，其中，在相关性较高的感兴趣区域的评估过程中，与相关性较低的感兴趣区域相比，可以以更少组合的方式评估接收元件。
在分配给相关性较高的感兴趣区域的接收元件中，特别地，分配给共同的评估单元的接收元件比在相关性较低的感兴趣区域中的少。特别地，对于相关性较高的感兴趣区域，接收元件和评估单元之间的1：1的分配是唾手可得的。对于相关性较低的感兴趣区域，优选地2∶1或3∶1或4∶1的分配是唾手可得的。
在其它方面，本发明涉及一种用于光学距离测量的设备。特别地，该设备包括发射用于第一阶段的测量脉冲的发射单元和发射用于第二阶段的测量脉冲的发射单元。这些发射单元可以是不同的发射单元或相同的发射单元。该设备还包括一个单一的接收单元，其用于接收第一阶段和第二阶段的反射的测量脉冲。
该设备还包括评估单元，该评估单元用于在第二阶段评估接收单元的接收元件，并因此用于确定测量区域的2D信息，以及从2D信息确定感兴趣区域，并且用于在第二阶段确定3D信息。特别地，评估单元分别由飞行时间计数器(所谓的时间数字转换器)形成。
特别地，该设备是LIDAR传感器、特别是固态LIDAR传感器，其特别地不包括用于转移测量脉冲的任何机械部件。
特别地，发射单元是发射元件的阵列，其中，发射元件可以单独地且选择性地寻址。发射元件特别是VCSEL，即表面发射器。发射单元还可以是光学相控阵。发射元件还可以是激光二极管、光纤激光器或LED。发射元件还可以包括可寻址的液晶。
特别地，接收元件是探测器，该探测器特别是以阵列的形式，优选为焦平面阵列、特别是APD(雪崩二极管)阵列、最优选为SPAD(单光子雪崩二极管)阵列。该阵列还可以包括基于量子点的量子膜结构。特别地，接收元件形成像素。
有利地，该设备包括感兴趣区域估计单元，其用于基于2D信息确定感兴趣区域的目的。特别地，感兴趣区域评估单元可以使用“压缩感测”和/或图像处理和/或至少一个神经网络。感兴趣区域估计单元还可以限定感兴趣区域的尺寸和/或相关性，和/或可以已经识别出位于感兴趣区域中的可能的物体。
该设备还可以包括分配单元，该分配单元特别形成为确定在第一阶段和/或第二阶段中在发射侧的照明(例如至少一个照明序列)，并且据此分配发射单元，所述发射单元执行照明。特别地，分配单元还用于在第二阶段中指定照明的目的，使得感兴趣区域具有尽可能最高的分辨率，而位于感兴趣区域之外的区域则具有粗分辨率或根本没有分辨率。这特别是在考虑到参数(例如时间预算，特别是时间预算的用于第一阶段和第二阶段的部分)、硬件(特别是有限数量的评估单元、以及接收元件和发射元件)、和/或在第一阶段确定的感兴趣区域(特别是感兴趣区域的尺寸和/或相关性)时发生。因此，分配单元在发射侧分配发射元件，以便获得特定的照明。分配单元还将评估单元分配给相应的接收元件，即根据接收元件是否被分配给感兴趣区域、和/或根据感兴趣区域的尺寸和/或相关性来分配。这用于获得所述至少一个感兴趣区域的尽可能最高的分辨率的目的。
因此，感兴趣区域估计单元和分配单元可以由一个单一单元实施。
该设备还包括控制单元，该控制单元基于来自分配单元的信息控制发射元件和/或接收元件和/或评估单元。
附图说明
示意性地，
图1示出了根据本发明的用于距离测量的方法的流程图；
图2示出了根据本发明的用于距离测量的设备；以及
图3示出了根据图2的设备的接收单元的俯视图。
具体实施方式
图1示出了根据本发明的用于距离测量的方法100的流程图。
方法100包括创建101至少一个帧，其中，确定测量区域的至少一个子区域的3D信息，作为帧的一部分。在用于确定至少一个感兴趣区域的第一阶段和用于从所述至少一个感兴趣区域测定3D信息的第二阶段之间划分102用于帧的时间预算。
方法100包括执行103第一阶段，其中，在第一阶段，借助于发射单元11发射107多个测量脉冲，并且借助于接收单元12接收108反射的测量脉冲。基于反射的测量脉冲，确定109测量区域的2D信息。特别地，进一步创建110二维(2D)强度图像。
在第一阶段可以进一步确定104用于第一阶段的照明。基于该照明，可以在发射侧分配105发射元件，借助于该发射元件实现照明。为了评估反射的测量脉冲，还可以在评估单元15的接收侧上对接收元件12a进行分配106。
基于测量区域的2D信息来确定至少一个感兴趣区域。特别地，因此可以使用“压缩感测”和/或神经网络和/或图像处理。此外，可以确定感兴趣区域的尺寸和相关性。
方法100还包括执行112第二阶段，其中，借助于发射单元11再次发射116多个测量脉冲，并且接收117反射的测量脉冲。在第二阶段进一步确定118所述至少一个感兴趣区域的3D信息。
优选地，在第二阶段还确定113用于第二阶段的照明，该第二阶段的照明确定测量区域的哪些子区域被照亮。这特别涉及预先确定的感兴趣区域。在发射侧，将发射元件再次分配114给第二阶段的照明，并且在接收侧，评估单元被分配115给接收元件12a，使得感兴趣区域可以具有尽可能最高的分辨率。
图2示出了用于测量距离的设备10，设备10具有包括发射元件的发射单元11和包括接收元件12a的接收单元12。
设备10还包括感兴趣区域估计单元13，感兴趣区域估计单元13形成为基于来自第一阶段的2D信息来确定109感兴趣区域。设备10包括评估单元15，该评估单元15用于评估由接收元件12a检测到的反射的测量脉冲。设备10还包括分配单元14，分配单元14被配置成在发射侧将发射元件分配给第一阶段和/或第二阶段的预先限定的照明，并根据测量区域的相应子区域的分辨率有多高而在接收侧将评估单元分配给接收元件12a。设备10还包括控制单元16，控制单元16被配置成控制上述单元。
图3示出了图2的设备的接收单元12的俯视图，其中可以清楚地看到各个接收元件12a。
在图3中示出了如何将四个有阴影的接收元件12a分配给感兴趣区域，在第一阶段确定该感兴趣区域。因此，可以在第二阶段以高分辨率测量感兴趣区域，在每种情况下，分别为这四个接收元件12a分配单独的评估单元15。以组合的方式评估接收单元12的其它接收元件12a。作为示例，建议如何将未分配给感兴趣区域的三个接收元件12a分配给共同的评估单元15。
附图标记列表
100 方法
101 创建帧
102 在第一阶段和第二阶段之间划分时间预算
103 执行第一阶段
104 限定用于第一阶段的照明
105 在发射侧将发射元件分配给第一阶段的照明
106 在接收侧将评估单元分配给接收元件
107 发射多个测量脉冲
108 接收反射的测量脉冲
109 确定测量区域的2D信息
110 创建2D强度图像
111 确定至少一个感兴趣区域
112 执行第二阶段
113 限定用于第二阶段的照明
114 在发射侧将发射元件分配给第二阶段的照明
115 在接收侧将评估单元分配给接收元件
116 发射多个测量脉冲
117 接收反射的测量脉冲
118 确定所述至少一个感兴趣区域的3D信息
10 设备
11 发射单元
12 接收单元
12a 接收元件
13 感兴趣区域估计单元
14 分配单元
15 评估单元
16 控制单元

Claims (15)

1.一种用于光学距离测量的方法(100)，
其中，所述方法(100)包括创建(101)至少一个帧，
其中，帧被理解为单个图像，
其中，确定测量区域的至少一个子区域的3D信息，作为所述帧的一部分，
其特征在于，
所述方法(100)包括在用于确定至少一个感兴趣区域的第一阶段与用于从所述至少一个感兴趣区域测定3D信息的第二阶段之间划分(102)用于创建所述帧的时间预算，
其中，所述方法(100)包括执行(103)所述第一阶段，其中，借助于发射单元(11)发射(107)多个测量脉冲，并且由接收单元(12)接收(108)反射的测量脉冲，作为所述第一阶段的一部分，
其中，在所述第一阶段确定(109)所述测量区域的2D信息，
其中，所述2D信息被理解为所述测量区域的2D强度图像，
其中，在所述第一阶段未确定所述测量区域的3D信息并且因此未确定所述第一阶段的测量脉冲的飞行时间，
其中，从所述2D信息确定(111)至少一个感兴趣区域，
其中，所述感兴趣区域是所述测量区域的子区域，
其中，所述方法(100)包括执行(112)所述第二阶段，
其中，在所述第二阶段借助于所述发射单元(11)发射(116)多个测量脉冲，并且由所述接收单元(12)接收(117)反射的测量脉冲，
其中，在所述第二阶段确定(118)所述至少一个感兴趣区域的3D信息，以及
其中，所述时间预算的用于所述第一阶段的部分最大为用于所述第二阶段的部分的50％。
2.根据权利要求1所述的方法(100)，
其特征在于，
所述方法(100)包括创建多个帧，
其中，所述方法(100)仅将第一发射单元用于所有帧的第一阶段，并且仅将第二发射单元用于所有帧的第二阶段。
3.根据权利要求1所述的方法(100)，
其特征在于，
所述方法(100)包括创建多个帧，
所述方法(100)针对用于所述第一阶段和所述第二阶段的不同帧交替地使用第一发射单元和第二发射单元。
4.根据权利要求1或2所述的方法(100)，
其特征在于，
所述第一阶段在时间上与所述第二阶段并行进行，
其中，至少一个阶段的测量脉冲被编码，以便区分所述第一阶段的测量脉冲和所述第二阶段的测量脉冲。
5.根据权利要求1所述的方法(100)，
其特征在于，
所述方法(100)仅使用一个发射单元(11)，
其中，所述方法(100)借助于针对所述第一阶段和所述第二阶段的时分复用来使用所述发射单元(11)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法(100)，
其特征在于，
与所述第一阶段相比，在所述第二阶段中发射具有更高强度和/或更大脉冲长度和/或更高脉冲率的测量脉冲。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法(100)，
其特征在于，
在所述第一阶段，所述方法(100)使用至少一个随机照明序列来发射所述测量脉冲，并且借助于重构来确定所述测量区域的2D信息。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法(100)，
其特征在于，
在所述第一阶段，所述方法(100)使用至少一个神经网络来确定(111)所述至少一个感兴趣区域。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法(100)，
其特征在于，
所述接收单元(12)包括多个接收元件(12a)，
其中，在所述第二阶段，评估关于至少一个感兴趣区域的接收元件(12a)和关于所述测量区域的位于所述至少一个感兴趣区域之外的至少一个子区域的接收元件(12a)，
其中，在所述评估过程中，与所述测量区域的位于所述至少一个感兴趣区域之外的子区域相比，关于所述感兴趣区域的更多的接收元件(12a)被同时评估，和/或
其中，在所述评估过程中，与所述测量区域的位于所述至少一个感兴趣区域之外的子区域相比，关于所述感兴趣区域的接收元件(12a)以更少组合的方式被评估。
10.根据权利要求9所述的方法(100)，
其特征在于，
在所述评估过程中，确定接收到的测量脉冲的飞行时间，并将所述飞行时间输入到直方图中，
其中，与位于至少一个感兴趣区域之外的所述测量区域的子区域的接收元件(12a)的飞行时间相比，将关于所述至少一个感兴趣区域的接收元件(12a)的飞行时间以更少组合的方式输入直方图中。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法(100)，
其特征在于，
不同的感兴趣区域被分类成不同的相关性。
12.根据权利要求11所述的方法(100)，
其特征在于，
在相关性较高的感兴趣区域的所述评估过程中，与相关性较低的感兴趣区域相比，同时评估更多的接收元件(12a)，和/或
在相关性较高的感兴趣区域的所述评估过程中，与相关性较低的感兴趣区域相比，以更少组合的方式评估接收元件(12a)。
13.一种用于光学距离测量的设备(10)，
其特征在于，
所述设备(10)被配置成执行根据权利要求1至12中任一项所述的方法(100)，
其中，所述设备(10)包括发射用于所述第一阶段的测量脉冲的发射单元(11)和发射用于所述第二阶段的测量脉冲的发射单元(11)，以及
其中，所述设备(10)包括用于接收所述第一阶段的反射的测量脉冲和所述第二阶段的反射的测量脉冲的接收单元(12)。
14.一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机可读存储设备，在所述计算机可读存储设备上存储有程序，所述程序在被加载至计算机的存储器中之后，使得计算机能够与根据权利要求13所述的设备(10)一起执行根据权利要求1至12中任一项所述的方法(100)。
15.一种计算机可读存储设备，在所述计算机可读存储设备上存储有程序，所述程序在被加载至计算机的存储器中之后，使得计算机能够与根据权利要求13所述的设备(10)一起执行根据权利要求1至12中任一项所述的方法(100)。
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