CN113296103A - 一种飞行时间测量方法和飞行时间传感器 - Google Patents
一种飞行时间测量方法和飞行时间传感器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113296103A CN113296103A CN202010113399.XA CN202010113399A CN113296103A CN 113296103 A CN113296103 A CN 113296103A CN 202010113399 A CN202010113399 A CN 202010113399A CN 113296103 A CN113296103 A CN 113296103A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- time
- flight
- storage area
- pixel
- pixels
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 title claims description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 78
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 10
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000006870 function Effects 0.000 description 3
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000003190 augmentative effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
- G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
- G01S17/06—Systems determining position data of a target
- G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/483—Details of pulse systems
- G01S7/486—Receivers
- G01S7/4861—Circuits for detection, sampling, integration or read-out
- G01S7/4863—Detector arrays, e.g. charge-transfer gates
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
- G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
- G01S7/483—Details of pulse systems
- G01S7/486—Receivers
- G01S7/4865—Time delay measurement, e.g. time-of-flight measurement, time of arrival measurement or determining the exact position of a peak
- G01S7/4866—Time delay measurement, e.g. time-of-flight measurement, time of arrival measurement or determining the exact position of a peak by fitting a model or function to the received signal
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
Abstract
本申请提供了一种飞行时间测量方法和飞行时间传感器,飞行时间传感器包含于飞行时间测量系统,飞行时间测量系统还包括旋转反射镜,飞行时间传感器包括飞行时间检测电路以及存储器;在每个扫描周期内,飞行时间检测电路用于获取与多个第一像素一一对应的多个第一飞行时间,第一像素为目标物体上在下一个扫描周期被再次扫描到的像素,每个扫描周期与旋转反射镜的一个位置对应;飞行时间检测电路还用于将多个第一飞行时间存储到多个第一存储区域;第一存储区域为存储器中的一个存储区域,多个第一存储区域与多个第一像素一一对应。实施本申请实施例,减少存储区域的占用。
Description
技术领域
本申请涉及电子设备领域,尤其涉及一种飞行时间测量方法和飞行时间传感器。
背景技术
飞行时间(time of flight,TOF)技术是测量深度信息的主要技术手段,在手机3D成像、距离测量等领域发挥着重要作用。目前,在测量深度信息时,需要激光器发射激光。激光经过旋转反射镜反射后会照射到被测量物体表面,在被测量物体表面反射后的激光会被到飞行时间传感器检测,从而实现飞行时间的测量。
然而,现有技术中,在对被测量物体表面的多个像素进行飞行时间的测量时,被测量物体表面的多个像素在测量时均会产生相应的数据。旋转反射镜在每次变换位置后,多个像素中的每个像素会被分配新的存储区域,导致占用大量的存储区域。
发明内容
本申请提供了一种飞行时间测量方法和飞行时间传感器,减少了存储区域的占用。
第一方面,本申请提供了一种飞行时间传感器,所述飞行时间传感器包含于飞行时间测量系统,所述飞行时间测量系统还包括光源和旋转反射镜,所述光源用于通过所述旋转反射镜向目标物体发射光,所述飞行时间传感器通过所述旋转反射镜从所述目标物体接收反射光来获取飞行时间,其中,所述飞行时间传感器包括飞行时间检测电路以及存储器;
在每个扫描周期内,所述飞行时间检测电路用于获取与多个第一像素一一对应的多个第一飞行时间,其中,所述第一像素为所述目标物体上在下一个扫描周期被再次扫描到的像素,每个扫描周期与所述旋转反射镜的一个位置对应;
所述飞行时间检测电路还用于将所述多个第一飞行时间存储到多个第一存储区域;
其中,所述第一存储区域为所述存储器中的一个存储区域,所述多个第一存储区域与所述多个第一像素一一对应。
在本申请实施方案中,在每个扫描周期内,第一像素在当前扫描周期以及下一个扫描周期均被扫描到,每个扫描周期与旋转反射镜的一个位置对应。即,第一像素为旋转反射镜位于不同位置时,都会被扫描到的像素。进一步的,在每个扫描周期,都将第一像素对应的飞行时间存储到第一像素对应的第一存储区域。即,实现了旋转反射镜位于不同位置时,将同一像素对应的飞行时间存储到同一存储区域,避免在旋转反射镜变换位置时为旋转反射镜位于不同位置时都会被扫描到的像素分配新的存储区域,减少了存储区域的占用。
在一个可能的实施方式中,在每个扫描周期,所述飞行时间检测电路还用于输出多个第二像素一一对应的多个第二存储区域中存储的多个第二飞行时间,在输出所述多个第二飞行时间后,所述多个第二存储区域用于存储所述目标物体上新的被扫描到的像素所对应的飞行时间,其中,所述第二存储区域为所述存储器中的一个存储区域,且所述第二存储区域不同于所述第一存储区域,所述第二像素为所述目标物体上在上一个扫描周期被扫描到的像素,且所述第二像素为所述目标物体上在当前扫描周期未被扫描到的像素。
在本申请实施方案中,在每个扫描周期,第二像素为目标物体上在上一个扫描周期被扫描到的像素,且在当前扫描周期未被扫描到的像素。即,第二像素在当前扫描周期无对应的飞行时间,从而可以输出第二像素对应的第二存储区域中存储的第二飞行时间,以便于第二存储区域存储目标物体上新的被扫描到的像素所对应的飞行时间,实现了存储区域的反复利用,避免为目标物体上新的被扫描到的像素分配新的存储区域,减少了存储区域的占用。
在一个可能的实施方式中,所述飞行时间检测电路包括多个时间数字转换器、逻辑控制电路和多路开关,所述多路开关与所述多个时间数字转换器连接,且所述多路开关与所述多个第一存储区域连接,所述飞行时间检测电路用于将所述多个第一飞行时间存储到多个第一存储区域时,对于每个第一飞行时间,时间数字转换器用于获取所述第一飞行时间;所述逻辑控制电路用于控制所述多路开关以实现将所述时间数字转换器获取的所述第一飞行时间存储至所述第一飞行时间对应的第一存储区域。
在本申请实施方案中,对于每个第一飞行时间,逻辑控制电路控制多路开关以实现将时间数字转换器检测的第一飞行时间存储到第一飞行时间对应的第一存储区域,从而控制多路开关实现旋转反射镜位于不同位置时,将同一像素对应的飞行时间存储到同一存储区域,避免在旋转反射镜变换位置时,为旋转反射镜位于不同位置时都会被扫描到的像素分配新的存储区域,减少了存储区域的占用。
在一个可能的实施方式中,所述飞行时间检测电路包括多个时间数字转换器和逻辑控制电路,对于每个第一飞行时间,时间数字转换器用于获取所述第一飞行时间;所述逻辑控制电路用于根据第一存储指令将所述时间数字转换器获取的所述第一飞行时间存储至所述第一飞行时间对应的第一存储区域。
其中,所述第一存储指令携带所述时间数字转换器与所述第一飞行时间对应的第一存储区域之间的对应关系。
在本申请实施方案中,对于每个第一飞行时间,逻辑控制电路根据第一存储指令将时间数字转换器检测的第一飞行时间存储到第一飞行时间对应的第一存储区域,从而实现旋转反射镜位于不同位置时,将同一像素对应的飞行时间存储到同一存储区域,避免在旋转反射镜变换位置时为旋转反射镜位于不同位置时都会被扫描到的像素分配新的存储区域,减少了存储区域的占用。
在一种可能的实施方式中,所述第一飞行时间对应的第一存储区域包括多个第一子存储区域,所述多个第一子存储区域中的任意一个第一子存储区域Q用于存储所述第一子存储区域Q对应的飞行时间的测量次数,所述逻辑控制电路用于从所述多个第一子存储区域中确定所述第一飞行时间对应的第一子存储区域;所述逻辑控制电路还用于更新所述第一飞行时间对应的第一子存储区域中的测量次数。
在本申请实施方案中,第一飞行时间对应的第一存储区域包括多个第一子存储区域,通过从多个第一子存储区域中确定第一飞行时间对应的第一子存储区域,从而实现了更新第一飞行时间对应的第一子存储区域中的测量次数。
第二方面,本申请提供了一种飞行时间测量方法,所述方法应用于飞行时间传感器,所述飞行时间传感器包含于飞行时间测量系统,所述飞行时间测量系统还包括光源和旋转反射镜,所述光源用于通过所述旋转反射镜向目标物体发射光,所述飞行时间传感器通过所述旋转反射镜从所述目标物体接收反射光来获取飞行时间,其中,所述飞行时间传感器包括飞行时间检测电路以及存储器,所述方法包括:
在每个扫描周期内,所述飞行时间检测电路获取与多个第一像素一一对应的多个第一飞行时间,其中,所述第一像素为所述目标物体上在下一个扫描周期被再次扫描到的像素,每个扫描周期与所述旋转反射镜的一个位置对应;
所述飞行时间检测电路将所述多个第一飞行时间存储到多个第一存储区域;
其中,所述第一存储区域为所述存储器中的一个存储区域,所述多个第一存储区域与所述多个第一像素一一对应。
在本申请实施方案中,在每个扫描周期内,第一像素在当前扫描周期以及下一个扫描周期均被扫描到,每个扫描周期与旋转反射镜的一个位置对应。即,第一像素为旋转反射镜位于不同位置时,都会被扫描到的像素。进一步的,在每个扫描周期,都将第一像素对应的飞行时间存储到第一像素对应的第一存储区域。即,实现了旋转反射镜位于不同位置时,将同一像素对应的飞行时间存储到同一存储区域,避免在旋转反射镜变换位置时为旋转反射镜位于不同位置时都会被扫描到的像素分配新的存储区域,减少了存储区域的占用。
在一种可能的实施方式中,所述方法还包括:在每个扫描周期,所述飞行时间检测电路输出多个第二像素一一对应的多个第二存储区域中存储的多个第二飞行时间,在输出所述多个第二飞行时间后,所述多个第二存储区域用于存储所述目标物体上新的被扫描到的像素所对应的飞行时间,其中,所述第二存储区域为所述存储器中的一个存储区域,且所述第二存储区域不同于所述第一存储区域,所述第二像素为所述目标物体上在上一个扫描周期被扫描到的像素,且所述第二像素为所述目标物体上在当前扫描周期未被扫描到的像素。
在本申请实施方案中,在每个扫描周期,第二像素为目标物体上在上一个扫描周期被扫描到的像素,且在当前扫描周期未被扫描到的像素。即,第二像素在当前扫描周期无对应的飞行时间,从而可以输出第二像素对应的第二存储区域中存储的第二飞行时间,以便于第二存储区域存储目标物体上新的被扫描到的像素所对应的飞行时间,实现了存储区域的反复利用,避免为目标物体上新的被扫描到的像素分配新的存储区域,减少了存储区域的占用。
在一种可能的实施方式中,所述飞行时间传感器还包括多个时间数字转换器、逻辑控制电路和多路开关,所述多路开关与所述多个时间数字转换器连接,且所述多路开关与所述多个第一存储区域连接,所述飞行时间检测电路将所述多个第一飞行时间存储到多个第一存储区域,所述方法包括:
对于每个第一飞行时间,时间数字转换器,获取所述第一飞行时间;
所述逻辑控制电路,控制所述多路开关以实现将所述时间数字转换器获取的所述第一飞行时间存储至所述第一飞行时间对应的第一存储区域。
在本申请实施方案中,对于每个第一飞行时间,逻辑控制电路控制多路开关以实现将时间数字转换器检测的第一飞行时间存储到第一飞行时间对应的第一存储区域,从而控制多路开关实现旋转反射镜位于不同位置时,将同一像素对应的飞行时间存储到同一存储区域,避免在旋转反射镜变换位置时为旋转反射镜位于不同位置时都会被扫描到的像素分配新的存储区域,减少了存储区域的占用。
在一个可能的实施方式中,所述飞行时间检测电路包括多个时间数字转换器和逻辑控制电路,所述方法包括:对于每个第一飞行时间,时间数字转换器获取所述第一飞行时间;所述逻辑控制电路根据第一存储指令将所述时间数字转换器获取的所述第一飞行时间存储至所述第一飞行时间对应的第一存储区域。
其中,所述第一存储指令携带所述时间数字转换器与所述第一飞行时间对应的第一存储区域之间的对应关系。
在本申请实施方案中,对于每个第一飞行时间,逻辑控制电路根据第一存储指令将时间数字转换器检测的第一飞行时间存储到第一飞行时间对应的第一存储区域,从而实现旋转反射镜位于不同位置时,将同一像素对应的飞行时间存储到同一存储区域,避免在旋转反射镜变换位置时为旋转反射镜位于不同位置时都会被扫描到的像素分配新的存储区域,减少了存储区域的占用。
在一种可能的实施方式中,所述第一飞行时间对应的第一存储区域包括多个第一子存储区域,所述多个第一子存储区域中的任意一个第一子存储区域Q用于存储所述第一子存储区域Q对应的飞行时间的测量次数,所述方法包括:
所述逻辑控制电路从所述多个第一子存储区域中确定所述第一飞行时间对应的第一子存储区域;
所述逻辑控制电路更新所述第一飞行时间对应的第一子存储区域中的测量次数。
在本申请实施方案中,第一飞行时间对应的第一存储区域包括多个第一子存储区域,通过从多个第一子存储区域中确定第一飞行时间对应的第一子存储区域,从而实现了更新第一飞行时间对应的第一子存储区域中的测量次数。
附图说明
下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
其中:
图1为本申请实施例提供的一种飞行时间测量的示意图;
图2为本申请实施例提供的一种旋转反射镜变换位置时目标物体被照射的像素的示意图;
图3为本申请实施例提供的一种飞行时间传感器适用于手机时手机的硬件架构图;
图4为本申请实施例提供的一种飞行时间测量系统的架构示意图;
图5为本申请实施例提供的又一种飞行时间测量的示意图;
图6为本申请实施例提供的一种第二存储区域的示意图;
图7为本申请实施例提供的一种直方图;
图8为本申请实施例提供的又一种飞行时间测量的示意图;
图9为本申请实施例提供的又一种飞行时间测量的示意图;
图10为本申请实施例提供的又一种飞行时间测量的示意图;
图11为本申请实施例提供的一种第一存储区域的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述。
本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。
首先,参见图1,图1为本申请实施例提供的一种飞行时间测量的示意图。如图1所示,光源10发射的光会通过旋转反射镜11反射到目标物体12上,飞行时间传感器13通过旋转反射镜11从目标物体12接收反射光,从而实现了飞行时间的测量。进一步的,结合图1,参见图2,图2为本申请实施例提供的一种旋转反射镜变换位置时目标物体被照射的像素的示意图。如图2所示,光源10发射的光通过旋转反射镜11反射到目标物体12上光照面为圆形光斑。在旋转反射镜11位于位置1时,该圆形光斑所覆盖的区域中的灰色部分为1-5列;在旋转反射镜位于位置2时,该圆形光斑所覆盖的区域中的灰色部分为2-6列。其中,旋转反射镜11位于位置1时的扫描周期为扫描周期1,旋转反射镜11位于位置2时的扫描周期为扫描周期2,扫描周期1与扫描周期2为相邻扫描周期。即,在上一个扫描周期中,该圆形光斑所覆盖的区域中的灰色部分为1-5列;在当前扫描周期中,该圆形光斑所覆盖的区域中的灰色部分为2-6列。进一步的,可以看出,在旋转反射镜11从位置1变换到位置2时,目标物体12被照射的像素中,有相同像素被再次照射。比如,旋转反射镜11位于位置1时的第2列像素在旋转反射镜11位于位置2时被再次照射。
在现有技术中,在旋转反射镜在每次变换位置后,多个像素中的每个像素会被分配新的存储区域,导致占用大量的存储区域。比如,旋转反射镜11位于位置1时,给第1行第2列的像素分配存储区域1;旋转反射镜11位于位置2时,给第1行第2列的像素分配存储区域2。即,在旋转反射镜11从位置1变换到位置2时,会给同一像素再次分配存储区域,导致占用大量的存储区域。
基于此,本申请实施例提出一种飞行时间传感器以解决上述问题,下面对本申请实施例进行详细介绍。
本申请实施例提出的飞行时间传感器可适用于终端设备、实现增强现实(augmented reality,AR)的电子设备、实现虚拟现实技术(virtual reality,VR)的电子设备等。举例来说,本申请实施例提出的飞行时间传感器适用于手机,参见图3,图3为本申请实施例提供的一种飞行时间传感器适用于手机时手机的硬件架构图。如图3所示,该手机以处理器为中心,外接的显示屏用来对外呈现用户界面,摄像头用于拍照,扬声器或麦克风用来播放或接收音频信号,LTE或WIFI或蓝牙或GPS等属于无线通信模块,RAM或ROM保存该处理器运行所需的程序和数据,飞行时间传感器用来检测该手机的场景深度。
参见图4,图4为本申请实施例提供的一种飞行时间测量系统的架构示意图。如图4所示,该飞行时间测量系统包括主处理器10、旋转反射装置20、激光生成装置30、飞行时间传感器40。其中,旋转反射装置20包括驱动器21、旋转反射镜22和第一通信模块23。激光生成装置30包括激光驱动器31和光源32。飞行时间传感器40包括飞行时间检测电路41、第二通信模块42和存储器43。飞行时间检测电路41可以包括多个单光子雪崩二极管410,多个时间数字转换器411和逻辑控制电路412,也可以包括多个单光子雪崩二极管410,多个时间数字转换器411、逻辑控制电路412和多路开关413。多个时间数字转换器411中的每个时间数字转换器对应于单光子雪崩二极管410中的至少一个单光子雪崩二极管。存储器43有多个存储区域,该多个时间数字转换器411与该多个存储区域一一对应。多路开关413与该多个时间数字转换器411相连,且多路开关413与该多个存储区域相连。
进一步的,主处理器10可以向旋转反射装置20发送控制指令。在旋转反射装置20通过第一通信模块23接收该控制指令后,驱动器21根据该控制指令驱动旋转反射镜22移动,驱动器21根据该控制指令驱动旋转反射镜22移动的具体方式在本申请中不做限制。进一步的,主处理器10可以向飞行时间传感器40发送配置指令。在飞行时间传感器40通过第二通信模块42接收该配置指令后,飞行时间检测电路41可以根据该配置指令对飞行时间传感器40中的其他模块进行处理以实现启动、复位、时钟同步等。另外,逻辑控制电路412还可以根据该配置指令将该多个时间数字转换器411与该多个存储区域进行关联。可以理解的,在飞行时间检测电路41包括多个单光子雪崩二极管410,多个时间数字转换器411和逻辑控制电路412时,逻辑控制电路412根据该配置指令将该多个时间数字转换器411与该多个存储区域进行关联;在飞行时间检测电路41包括多个单光子雪崩二极管410,多个时间数字转换器411、逻辑控制电路412和多路开关413时,逻辑控制电路412根据该配置指令控制多路开关413将该多个时间数字转换器411与该多个存储区域连接。比如,将该多个时间数字转换器中的时间数字转换器K1与该多个存储区域中的存储区域M1关联,或者,控制多路开关将该多个时间数字转换器中的时间数字转换器K1与该多个存储区域中的存储区域M1相连等。需要说明的,主处理器10可以先向旋转反射装置20发送控制指令,也可以先向飞行时间传感器40发送配置指令,具体的先后顺序在本申请中不做限制。
进一步的,旋转反射装置20还可以通过第一通信模块23分别向主处理器10和飞行时间传感器40反馈第一信息。在旋转反射装置20位于初始位置时,该第一信息可以为旋转反射镜22的位置信息。除旋转反射镜22位于初始位置外,该第一信息可以为旋转反射镜22的位置信息,也可以为用于指示旋转反射镜22的位置发生变化的脉冲信号。
进一步的,在主处理器10获取到旋转反射装置20通过第一通信模块23反馈的第一信息后,主处理器10可以向激光生成装置30发送初始脉冲信号。激光驱动器31对该初始脉冲信号进行放大处理,以得到放大后的初始脉冲信号。其中,放大后的初始脉冲信号为光源32发出的脉冲光束。进一步的,激光驱动器31还可以向飞行时间传感器40发送第一脉冲信号。该第一脉冲信号可以与初始脉冲信号相同,也可以与初始脉冲信号不同。举例来说,第一脉冲信号可以与初始脉冲信号的波形、幅度、宽度和重复频率均相同;第一脉冲信号也可以与初始脉冲信号的波形、幅度和重复频率均相同,第一脉冲信号的宽度和初始脉冲信号的宽度不同。进一步的,该第一脉冲信号与放大后的初始脉冲信号同步发送。另外,在旋转反射镜22位于同一位置时,光源32可以多次发射放大后的初始脉冲信号。即,在旋转反射镜22位于同一位置时,针对目标物体上的同一区域可以反复多次扫描。
需要说明的,参见图5,图5为本申请实施例提供的又一种飞行时间测量的示意图。如图5所示,圆形光斑所覆盖的区域中灰色部分为5×5的像素,该5×5的像素为当前扫描周期内所检测的像素。图5中还有一个5×5的时间数字转换器阵列,即多个时间数字转换器。该5×5的像素与该5×5的时间数字转换器阵列一一对应。比如,第1行第1列的时间数字转换器检测目标物体上第1行第1列的像素;第1行第2列的时间数字转换器检测目标物体上第1行第2列的像素等。进一步的,假设时间数字转换器K1为该时间数字转换器阵列中的任意一个时间数字转换器,在该时间数字转换器K1检测到该第一脉冲信号时,开始计时。在该时间数字转换器K1对应的至少一个单光子雪崩二极管中的任意一个单光子雪崩二极管获取到从目标物体上反射回来的光时,该时间数字转换器K1停止计时。即可以得到该时间数字转换器K1检测到的飞行时间。假设该时间数字转换器K1与存储区域M1关联,那么,逻辑控制电路412会将时间数字转换器K1检测到的飞行时间存储至存储区域M1。
实施例一
本申请实施例提出一种飞行时间传感器适用于图4所示的架构。具体的,飞行时间传感器包含于飞行时间测量系统,飞行时间测量系统还包括光源和旋转反射镜,光源用于通过旋转反射镜向目标物体发射光,飞行时间传感器通过旋转反射镜从目标物体接收反射光来获取飞行时间,其中,飞行时间传感器包括飞行时间检测电路以及存储器;
在每个扫描周期内,飞行时间检测电路用于获取与多个第一像素一一对应的多个第一飞行时间,其中,该第一像素为目标物体上在下一个扫描周期被再次扫描到的像素,每个扫描周期与旋转反射镜的一个位置对应;飞行时间检测电路还用于将多个第一飞行时间存储到多个第一存储区域;其中,该第一存储区域为存储器中的一个存储区域,多个第一存储区域与多个第一像素一一对应。
需要说明的,针对该多个第一飞行时间中的每个第一飞行时间,该第一飞行时间为从光源发射出的光经过旋转反射镜反射到该第一飞行时间对应的第一像素上,再被该第一像素对应的至少一个单光子雪崩二极管检测到该光的时间。
结合图2,假设多个第一像素中的任意一个第一像素P为旋转反射镜11位于位置1时第1行第3列的像素。由于旋转反射镜11从位置1变换到位置2,旋转反射镜11位于位置2时圆形光斑照射的区域是基于旋转反射镜11位于位置1时圆形光斑照射的区域往左移动一个像素。即,旋转反射镜11位于位置2时,第一像素P为第1行第2列的像素。即可以看出,第一像素P在旋转反射镜11位于不同位置时均被扫描。
可以看出,上述技术方案中,在每个扫描周期内,第一像素在当前扫描周期以及下一个扫描周期均被扫描到,每个扫描周期与旋转反射镜的一个位置对应。即,第一像素为旋转反射镜位于不同位置时,都会被扫描到的像素。进一步的,在每个扫描周期,都将第一像素对应的飞行时间存储到第一像素对应的第一存储区域。即,实现了旋转反射镜位于不同位置时,将同一像素对应的飞行时间存储到同一存储区域,避免在旋转反射镜变换位置时为旋转反射镜位于不同位置时都会被扫描到的像素分配新的存储区域,减少了存储区域的占用。
实施例二
在一个可能的实施方式中,在每个扫描周期,飞行时间检测电路还用于输出多个第二像素一一对应的多个第二存储区域中存储的多个第二飞行时间,在输出多个第二飞行时间后,多个第二存储区域用于存储目标物体上新的被扫描到的像素所对应的飞行时间,其中,第二存储区域为存储器中的一个存储区域,且该第二存储区域不同于第一存储区域,该第二像素为目标物体上在上一个扫描周期被扫描到的像素,且该第二像素为目标物体上在当前扫描周期未被扫描到的像素。
如图2所示,旋转反射镜11位于位置2时,第一列的5个像素中的任意一个像素可以为第二像素。进一步的,目标物体上新的被扫描到的像素可以为旋转反射镜11位于位置2时第6列的5个像素。
其中,在每个扫描周期,主处理器还用于输出多个第二像素一一对应的多个第二存储区域中存储的多个第二飞行时间,在输出多个第二飞行时间后,多个第二存储区域用于存储目标物体上新的被扫描到的像素所对应的飞行时间,其中,第二存储区域为存储器中的一个存储区域,且该第二存储区域不同于第一存储区域,该第二像素为目标物体上在上一个扫描周期被扫描到的像素,且该第二像素为目标物体上在当前扫描周期未被扫描到的像素。
可以看出,上述技术方案中,在每个扫描周期,第二像素为目标物体上在上一个扫描周期被扫描到的像素,且在当前扫描周期未被扫描到的像素。即,第二像素在当前扫描周期无对应的飞行时间,从而可以输出第二像素对应的第二存储区域中存储的第二飞行时间,以便于第二存储区域存储目标物体上新的被扫描到的像素所对应的飞行时间,实现了存储区域的反复利用,避免为目标物体上新的被扫描到的像素分配新的存储区域,减少了存储区域的占用。
进一步的,针对每个扫描周期,在输出多个第二像素一一对应的多个第二存储区域中存储的多个第二飞行时间时,对多个第二像素中的每个第二像素,主处理器或飞行时间检测电路用于获取第一测量次数对应的第二飞行时间,第一测量次数为T个第二飞行时间所对应的测量次数中的最大测量次数,T个第二飞行时间存储在该第二像素对应的第二存储区域中,该T为大于0的整数;主处理器或飞行时间检测电路还用于确定第一测量次数对应的第二飞行时间与T-1个第二飞行时间中每个第二飞行时间之间的差值的绝对值,T-1个第二飞行时间为T个第二飞行时间中除第一测量次数对应的第二飞行时间之外的第二飞行时间;主处理器或飞行时间检测电路还用于输出该第二像素对应的第二存储区域中存储的第一测量次数及其对应的第二飞行时间、N个第二飞行时间以及N个第二飞行时间中每个第二行时间对应的测量次数,N个第二飞行时间为T-1个第二飞行时间中与第一测量次数对应的第二飞行时间之间的差值的绝对值小于预设值的第二飞行时间,该N为大于0且不大于该T的整数。
其中,预设值可以配置在该飞行时间传感器中。
进一步的,该第二像素对应的第二存储区域是按照计时精度划分为T个第二子存储区域。比如,该计时精度例如为0.5纳秒、0.8纳秒或1纳秒等,在本申请中不做限制。另外,T个第二子存储区域中的任意一个第二子存储区域H用于存储第二子存储区域H对应的飞行时间的测量次数。
举例来说,参见图6,图6为本申请实施例提供的一种第二存储区域的示意图。如图6所示,该第二像素对应的第二存储区域包括第二子存储区域1至第二子存储区域a,该第二像素对应的第二存储区域是按照0.5纳秒的计时精度划分为第二子存储区域1至第二子存储区域a的。进一步的,假设T个第二飞行时间中有一个第二飞行时间为10纳秒,10除以0.5为20。即,该第二飞行时间对应的第二子存储区域为第二子存储区域20。假设T个第二飞行时间中另一个第二飞行时间为15纳秒,15除以0.5为30。即,该第二飞行时间对应的第二子存储区域为第二子存储区域30。
另外,多个第二子存储区域中存储的飞行时间的测量次数构成直方图,其中,第二子存储区域H存储的飞行时间的测量次数为直方图中横坐标H对应的值。参见图7,图7为本申请实施例提供的一种直方图。如图7所示,横坐标16对应于第二子存储区域16,横坐标16对应的纵坐标为100,即第二子存储区域16存储的测量次数为100;横坐标17对应于第二子存储区域17,横坐标17对应的纵坐标为200,即第二子存储区域17存储的测量次数为200;横坐标18对应于第二子存储区域18,横坐标18对应的纵坐标为688,即第二子存储区域18存储的测量次数为688;横坐标19对应于第二子存储区域19,横坐标19对应的纵坐标为790,即第二子存储区域19存储的测量次数为790;横坐标20对应于第二子存储区域20,横坐标20对应的纵坐标为462,即第二子存储区域20存储的测量次数为462;横坐标21对应于第二子存储区域21,横坐标21对应的纵坐标为242,即第二子存储区域21存储的测量次数为242;横坐标22对应于第二子存储区域22,横坐标22对应的纵坐标为100,即第二子存储区域22存储的测量次数为100;其余横坐标对应的纵坐标为0。
举例来说,结合图7,可以看出,横坐标19对应的纵坐标最大,即第一测量次数可以为790。假设计时精度为0.5纳秒,该第二像素对应的第二存储区域被划为100个第二子存储区域,那么,第二子存储区域19对应的第二飞行时间为19×0.5,即9.5纳秒。假设预设值为1纳秒。第二子存储区域18对应的第二飞行时间为18×0.5,即9纳秒,9.5-9为0.5纳秒,且小于1,那么可以输出第二子存储区域18对应的第二飞行时间以及测量次数;第二子存储区域20对应的第二飞行时间为20×0.5,即10纳秒,10-9.5为0.5纳秒,且小于1,那么可以输出第二子存储区域20对应的第二飞行时间以及测量次数。而其他第二子存储区域对应的第二飞行时间与第二子存储区域19对应的第二飞行时间之间的差值的绝对值均不小于1纳秒,那么不输出其他第二子存储区域对应的第二飞行时间以及测量次数。
进一步的,在飞行时间检测电路还用于输出该第二像素对应的第二存储区域中存储的第一测量次数及其对应的第二飞行时间、N个第二飞行时间以及N个第二飞行时间中每个第二行时间对应的测量次数时,结合图4,第一测量次数及其对应的第二飞行时间、N个第二飞行时间以及N个第二飞行时间中每个第二行时间对应的测量次数由飞行时间检测电路通过第二通信模块发送至主处理器。在主处理器获取到第一测量次数及其对应的第二飞行时间、N个第二飞行时间以及N个第二飞行时间中每个第二行时间对应的测量次数后,主处理器根据第一测量次数及其对应的第二飞行时间、N个第二飞行时间以及N个第二飞行时间中每个第二行时间对应的测量次数,确定深度信息。主处理器10确定深度信息的具体处理过程在本申请中不做限制。
可以看出,上述技术方案中,实现了有选择性的输出飞行时间以及测量次数,节省了飞行时间传感器的传输带宽,减少了飞行时间传感器的功耗,提升了飞行时间传感器的使用寿命。
进一步的,飞行时间检测电路包括多个时间数字转换器、逻辑控制电路和多路开关,多路开关与多个时间数字转换器连接,且多路开关与多个第二存储区域连接。在输出多个第二飞行时间后,对于目标物体上新的被扫描到的像素中的每个像素,该像素对应的时间数字转换器用于获取该像素对应的飞行时间;逻辑控制电路用于控制多路开关以实现将该像素对应的时间数字转换器获取的飞行时间存储至该像素对应的第二存储区域。
其中,在控制多路开关以实现将该像素所对应的飞行时间存储至该像素对应的第二存储区域时,逻辑控制电路用于根据第一信息控制多路开关以实现将该像素对应的时间数字转换器获取的飞行时间存储至该像素对应的第二存储区域。
需要说明的,第一信息包括旋转反射镜位置信息或用于指示旋转反射镜的位置发生变化的脉冲信号。
举例来说,第二存储区域N为所述至少一个第二存储区域中的任意一个第二存储区域,第二存储区域N存储多个第二像素中第二像素Q所对应的第二飞行时间,第二像素Q所对应的第二飞行时间是第二像素Q对应的时间数字转换器获取的。进一步的,多路开关与第二存储区域N连接,且多路开关与第二像素Q对应的时间数字转换器连接。在输出多个第二飞行时间后,逻辑控制电路用于根据第一信息控制多路开关以实现将第二像素Q对应的时间数字转换器获取的飞行时间存储至第二存储区域N。
又举例来说,参见图8,图8为本申请实施例提供的又一种飞行时间测量的示意图。在输出多个第二飞行时间前,圆形光斑所覆盖的区域中的灰色部分为1-5列。假设5个时间数字转换器对应于图8中第1行第1列至第1行第5列的5个像素。即时间数字转换器1检测第1行第1列的像素,时间数字转换器1通过多路开关与存储区域1连接,存储区域1存储第1行第1列的像素所对应的飞行时间;时间数字转换器2检测第1行第2列的像素,时间数字转换器2通过多路开关与存储区域2连接,存储区域2存储第1行第2列的像素所对应的飞行时间;时间数字转换器3检测第1行第3列的像素,时间数字转换器3通过多路开关与存储区域3连接,存储区域3存储第1行第3列的像素所对应的飞行时间;时间数字转换器4检测第1行第4列的像素,时间数字转换器4通过多路开关与存储区域4连接,存储区域4存储第1行第4列的像素所对应的飞行时间;时间数字转换器5检测第1行第5列的像素,时间数字转换器5通过多路开关与存储区域5连接,存储区域5存储第1行第5列的像素所对应的飞行时间。进一步的,在输出多个第二飞行时间后,圆形光斑所覆盖的区域中的灰色部分为2-6列,5个时间数字转换器对应于图8中第1行第2列至第1行第6列的5个像素。即时间数字转换器1检测第1行第2列的像素,时间数字转换器1通过多路开关与存储区域2连接,存储区域2存储第1行第2列的像素所对应的飞行时间;时间数字转换器2检测第1行第3列的像素,时间数字转换器2通过多路开关与存储区域3连接,存储区域3存储第1行第3列的像素所对应的飞行时间;时间数字转换器4检测第1行第4列的像素,时间数字转换器4通过多路开关与存储区域5连接,存储区域5存储第1行第4列的像素所对应的飞行时间;时间数字转换器5检测第1行第6列的像素,时间数字转换器5通过多路开关与存储区域1连接,存储区域1存储第1行第6列的像素所对应的第二飞行时间。
综上,可以看出,在输出所述至少一个第二飞行时间前的第1行第1列的像素被光照射,在输出所述至少一个第二飞行时间后的第1行第1列的像素未被光照射。进一步的,在输出多个第二飞行时间前,第1行第1列的像素对应存储区域1。在输出多个第二飞行时间后,时间数字转换器5通过多路开关与存储区域1连接,且存储区域1存储第1行第6列的像素所对应的第二飞行时间。而在输出多个第二飞行时间前的第1行第6列的像素未被光照射,在输出多个第二飞行时间后的第1行第6列的像素被光照射。即存储区域1存储目标物体上新的被扫描到的像素所对应的飞行时间。
可以看出,在输出多个第二飞行时间后,对于目标物体上新的被扫描到的像素中的每个像素,逻辑控制电路控制多路开关以实现将该像素对应的时间数字转换器获取的飞行时间存储至该像素对应的第二存储区域,从而控制多路开关实现旋转反射镜在变换位置时为新的像素分配存储区域。
在一个可能的实施方式中,飞行时间检测电路包括多个时间数字转换器和逻辑控制电路,在输出多个第二飞行时间后,对于目标物体上新的被扫描到的像素中的每个像素,该像素对应的时间数字转换器用于获取该像素对应的飞行时间;逻辑控制电路用于根据第二存储指令将该像素对应的时间数字转换器获取的飞行时间存储至该像素对应的第二存储区域。
其中,第二存储指令携带该像素对应的时间数字转换器与该像素对应的第二存储区域之间的对应关系。
进一步的,在根据第二存储指令将该像素对应的时间数字转换器获取的飞行时间存储至该像素对应的第二存储区域时,逻辑控制电路用于根据第二存储指令和第一信息将该像素对应的时间数字转换器获取的飞行时间存储至该像素对应的第二存储区域。
可以看出,在输出多个第二飞行时间后,对于目标物体上新的被扫描到的像素中的每个像素,逻辑控制电路根据第二存储指令将该像素对应的时间数字转换器获取的飞行时间存储至该像素对应的第二存储区域,从而控制多路开关实现旋转反射镜在变换位置时为新的像素分配存储区域。
实施例三
在一个可能的实施方式中,飞行时间检测电路包括多个时间数字转换器、逻辑控制电路和多路开关,多路开关与多个时间数字转换器连接,且多路开关与多个第一存储区域连接,飞行时间检测电路用于将多个第一飞行时间存储到多个第一存储区域时,对于每个第一飞行时间,时间数字转换器用于获取该第一飞行时间;逻辑控制电路用于控制多路开关以实现将该时间数字转换器获取的该第一飞行时间存储至该第一飞行时间对应的第一存储区域。
其中,该第一飞行时间为多个第一像素中的一个第一像素的飞行时间。该时间数字转换器不同于该第一像素在下一个扫描周期对应的时间数字转换器。
举例来说,参见图9,图9为本申请实施例提供的又一种飞行时间测量的示意图。如图9所示,假设在当前扫描周期内,该第一像素为旋转反射镜位于位置2时第1行第2列的像素,那么,该时间数字转换器为多个时间数字转换器中第1行第2列的时间数字转换器。由于旋转反射镜从位置1变换到位置2,旋转反射镜位于位置2时圆形光斑照射的区域是基于旋转反射镜位于位置1时圆形光斑照射的区域往左移动一个像素。即,在上一个扫描周期内,该第一像素为旋转反射镜位于位置1时第1行第3列的像素,那么,该第一像素对应的时间数字转换器为多个时间数字转换器阵列中第1行第3列的时间数字转换器。综上,在当前扫描周期内,该时间数字转换器不同于该第一像素在上一个扫描周期对应的时间数字转换器。
需要说明的,在控制多路开关以实现将该时间数字转换器获取的该第一飞行时间存储至该第一飞行时间对应的第一存储区域时,逻辑控制电路用于根据第一信息控制多路开关以实现将该时间数字转换器获取的该第一飞行时间存储至该第一飞行时间对应的第一存储区域。
又举例来说,参见图10,图10为本申请实施例提供的又一种飞行时间测量的示意图。当前扫描周期,圆形光斑所覆盖的区域中的灰色部分为1-5列。5个时间数字转换器对应于图10中第1行第1列至第1行第5列的5个像素。即时间数字转换器1检测第1行第1列的像素,时间数字转换器1通过多路开关与存储区域1连接,存储区域1存储第1行第1列的像素所对应的飞行时间;时间数字转换器2检测第1行第2列的像素,时间数字转换器2通过多路开关与存储区域2连接,存储区域2存储第1行第2列的像素所对应的飞行时间;时间数字转换器3检测第1行第3列的像素,时间数字转换器3通过多路开关与存储区域3连接,存储区域3存储第1行第3列的像素所对应的飞行时间;时间数字转换器4检测第1行第4列的像素,时间数字转换器4通过多路开关与存储区域4连接,存储区域4存储第1行第4列的像素所对应的飞行时间;时间数字转换器5检测第1行第5列的像素,时间数字转换器5通过多路开关与存储区域5连接,存储区域5存储第1行第5列的像素所对应的飞行时间。下一个扫描周期,圆形光斑所覆盖的区域中的灰色部分为3-7列。5个时间数字转换器对应于图10中第1行第3列至第1行第7列的5个像素。即时间数字转换器1检测第1行第3列的像素,时间数字转换器1通过多路开关与存储区域3连接,存储区域3存储第1行第3列的像素所对应的飞行时间;时间数字转换器2检测第1行第4列的像素,时间数字转换器2通过多路开关与存储区域4连接,存储区域4存储第1行第4列的像素所对应的飞行时间;时间数字转换器3检测第1行第5列的像素,时间数字转换器3通过多路开关与存储区域5连接,存储区域5存储第1行第5列的像素所对应的飞行时间;时间数字转换器4检测第1行第6列的像素,时间数字转换器4通过多路开关与存储区域1连接,存储区域4存储第1行第6列的像素所对应的飞行时间;时间数字转换器5检测第1行第7列的像素,时间数字转换器5通过多路开关与存储区域2连接,存储区域2存储第1行第7列的像素所对应的飞行时间。
综上,比如,当前扫描周期的第1行第3列的像素被光照射,下一个扫描周期的第1行第3列的像素也被光照射。进一步的,当前扫描周期的第1行第3列的像素是时间数字转换器3检测的,时间数字转换器3通过多路开关与存储区域3连接。同时,下一个扫描周期的第1行第3列的像素是时间数字转换器1检测的,时间数字转换器1通过多路开关与存储区域3连接。可以看出,存储区域3不仅存储当前扫描周期的第1行第3列的像素所对应的飞行时间,还存储下一个扫描周期的第1行第3列的像素所对应的飞行时间。因此,控制多路开关实现旋转反射装置位于不同位置(扫描周期不同)时,将同一像素的不同时间数字转换器检测的飞行时间存储到同一存储区域。
可以看出,上述技术方案中,对于每个第一飞行时间,逻辑控制电路控制多路开关以实现将时间数字转换器检测的第一飞行时间存储到第一飞行时间对应的第一存储区域,从而控制多路开关实现旋转反射镜位于不同位置时,将同一像素对应的飞行时间存储到同一存储区域,避免在旋转反射镜变换位置时,为旋转反射镜位于不同位置时都会被扫描到的像素分配新的存储区域,减少了存储区域的占用。
在一个可能的实施方式中,飞行时间检测电路包括多个时间数字转换器和逻辑控制电路,对于每个第一飞行时间,时间数字转换器用于获取该第一飞行时间;逻辑控制电路用于根据第一存储指令将该时间数字转换器获取的该第一飞行时间存储至该第一飞行时间对应的第一存储区域。
其中,第一存储指令携带该时间数字转换器与该第一飞行时间对应的第一存储区域之间的对应关系。
进一步的,在根据第一存储指令将该时间数字转换器获取的该第一飞行时间存储至该第一飞行时间对应的第一存储区域时,逻辑控制电路用于根据第一信息和第一存储指令将该时间数字转换器获取的该第一飞行时间存储至该第一飞行时间对应的第一存储区域。
可以看出,上述技术方案中,对于每个第一飞行时间,逻辑控制电路根据第一存储指令将时间数字转换器检测的第一飞行时间存储到第一飞行时间对应的第一存储区域,从而实现旋转反射镜位于不同位置时,将同一像素对应的飞行时间存储到同一存储区域,避免在旋转反射镜变换位置时为旋转反射镜位于不同位置时都会被扫描到的像素分配新的存储区域,减少了存储区域的占用。
实施例四
在一种可能的实施方式中,该第一飞行时间对应的第一存储区域包括多个第一子存储区域,多个第一子存储区域中的任意一个第一子存储区域Q用于存储第一子存储区域Q对应的飞行时间的测量次数,逻辑控制电路用于从多个第一子存储区域中确定第一飞行时间对应的第一子存储区域;逻辑控制电路还用于更新第一飞行时间对应的第一子存储区域中的测量次数。
其中,该第一飞行时间对应的第一存储区域是按照计时精度划分为多个第一子存储区域。比如,该计时精度例如为0.5纳秒、0.8纳秒或1纳秒等,在本申请中不做限制。
举例来说,参见图11,图11为本申请实施例提供的一种第一存储区域的示意图。如图11所示,该第一飞行时间对应的第一存储区域包括第一子存储区域1至第一子存储区域a,该第一飞行时间对应的第一存储区域是按照0.5纳秒的计时精度划分为第一子存储区域1至第一子存储区域a的。进一步的,假设该第一飞行时间为10纳秒,10除以0.5为20。即,该第一飞行时间对应的第一子存储区域为第一子存储区域20。可以理解的,在更新该第一飞行时间对应的第一子存储区域中的测量次数之前,假设第一子存储区域20存储的测量次数为1;那么,在更新该第一飞行时间对应的第一子存储区域中的测量次数之后,第一子存储区域20存储的测量次数为2。
另外,多个第一子存储区域中存储的飞行时间的测量次数构成直方图,其中,第一子存储区域Q存储的飞行时间的测量次数为直方图中横坐标Q对应的值。
可以看出,上述技术方案中,第一飞行时间对应的第一存储区域包括多个第一子存储区域,通过从多个第一子存储区域中确定第一飞行时间对应的第一子存储区域,从而实现了更新第一飞行时间对应的第一子存储区域中的测量次数。
实施例五
本申请提供了一种飞行时间测量方法,该飞行时间测量方法具体的实现过程可以参考图4中飞行时间传感器的具体描述以及实施例一至实施例四的相关描述。进一步的,该飞行时间测量方法应用于飞行时间传感器,飞行时间传感器包含于飞行时间测量系统,飞行时间测量系统还包括光源和旋转反射镜,光源用于通过所述旋转反射镜向目标物体发射光,飞行时间传感器通过旋转反射镜从目标物体接收反射光来获取飞行时间,其中,飞行时间传感器包括飞行时间检测电路以及存储器,该方法包括:
在每个扫描周期内,飞行时间检测电路获取与多个第一像素一一对应的多个第一飞行时间,其中,第一像素为目标物体上在下一个扫描周期被再次扫描到的像素,每个扫描周期与旋转反射镜的一个位置对应;
飞行时间检测电路将多个第一飞行时间存储到多个第一存储区域;
其中,该第一存储区域为存储器中的一个存储区域,多个第一存储区域与多个第一像素一一对应。
可以看出,上述技术方案中,在每个扫描周期内,第一像素在当前扫描周期以及下一个扫描周期均被扫描到,每个扫描周期与旋转反射镜的一个位置对应。即,第一像素为旋转反射镜位于不同位置时,都会被扫描到的像素。进一步的,在每个扫描周期,都将第一像素对应的飞行时间存储到第一像素对应的第一存储区域。即,实现了旋转反射镜位于不同位置时,将同一像素对应的飞行时间存储到同一存储区域,避免在旋转反射镜变换位置时为旋转反射镜位于不同位置时都会被扫描到的像素分配新的存储区域,减少了存储区域的占用。
在一个可能的实施方式中,该方法还包括:在每个扫描周期,飞行时间检测电路输出多个第二像素一一对应的多个第二存储区域中存储的多个第二飞行时间,在输出多个第二飞行时间后,多个第二存储区域用于存储目标物体上新的被扫描到的像素所对应的飞行时间,其中,该第二存储区域为存储器中的一个存储区域,且该第二存储区域不同于该第一存储区域,该第二像素为目标物体上在上一个扫描周期被扫描到的像素,且该第二像素为目标物体上在当前扫描周期未被扫描到的像素。
可以看出,上述技术方案中,在每个扫描周期,第二像素为目标物体上在上一个扫描周期被扫描到的像素,且在当前扫描周期未被扫描到的像素。即,第二像素在当前扫描周期无对应的飞行时间,从而可以输出第二像素对应的第二存储区域中存储的第二飞行时间,以便于第二存储区域存储目标物体上新的被扫描到的像素所对应的飞行时间,实现了存储区域的反复利用,避免为目标物体上新的被扫描到的像素分配新的存储区域,减少了存储区域的占用。
在一种可能的实施方式中,飞行时间传感器还包括多个时间数字转换器、逻辑控制电路和多路开关,多路开关与多个时间数字转换器连接,且多路开关与多个第一存储区域连接,飞行时间检测电路将多个第一飞行时间存储到多个第一存储区域,该方法包括:对于每个第一飞行时间,时间数字转换器,获取该第一飞行时间;逻辑控制电路,控制多路开关以实现将该时间数字转换器获取的该第一飞行时间存储至该第一飞行时间对应的第一存储区域。
可以看出,上述技术方案中,对于每个第一飞行时间,逻辑控制电路控制多路开关以实现将时间数字转换器检测的第一飞行时间存储到第一飞行时间对应的第一存储区域,从而控制多路开关实现旋转反射镜位于不同位置时,将同一像素对应的飞行时间存储到同一存储区域,避免在旋转反射镜变换位置时为旋转反射镜位于不同位置时都会被扫描到的像素分配新的存储区域,减少了存储区域的占用。
在一个可能的实施方式中,飞行时间检测电路包括多个时间数字转换器和逻辑控制电路,该方法包括:对于每个第一飞行时间,时间数字转换器获取该第一飞行时间;逻辑控制电路根据第一存储指令将该时间数字转换器获取的该第一飞行时间存储至该第一飞行时间对应的第一存储区域。
其中,该第一存储指令携带该时间数字转换器与该第一飞行时间对应的第一存储区域之间的对应关系。
可以看出,上述技术方案中,对于每个第一飞行时间,逻辑控制电路根据第一存储指令将时间数字转换器检测的第一飞行时间存储到第一飞行时间对应的第一存储区域,从而实现旋转反射镜位于不同位置时,将同一像素对应的飞行时间存储到同一存储区域,避免在旋转反射镜变换位置时为旋转反射镜位于不同位置时都会被扫描到的像素分配新的存储区域,减少了存储区域的占用。
在一种可能的实施方式中,该第一飞行时间对应的第一存储区域包括多个第一子存储区域,多个第一子存储区域中的任意一个第一子存储区域Q用于存储第一子存储区域Q对应的飞行时间的测量次数,该方法包括:
逻辑控制电路从多个第一子存储区域中确定该第一飞行时间对应的第一子存储区域;
逻辑控制电路更新该第一飞行时间对应的第一子存储区域中的测量次数。
在本申请实施方案中,第一飞行时间对应的第一存储区域包括多个第一子存储区域,通过从多个第一子存储区域中确定第一飞行时间对应的第一子存储区域,从而实现了更新第一飞行时间对应的第一子存储区域中的测量次数。
通过以上的实施方式的描述,所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块或单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个装置,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是一个物理单元或多个物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个不同地方。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
本申请实施例提供的方法中,可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时,可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时,全部或部分地产生按照本申请实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、网络设备、终端或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中,或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输,例如,所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line,DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机可以存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质(例如,软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如,数字视频光盘(digital video disc,DVD))、或者半导体介质(例如,SSD)等。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种飞行时间传感器,其特征在于,所述飞行时间传感器包含于飞行时间测量系统,所述飞行时间测量系统还包括光源和旋转反射镜,所述光源用于通过所述旋转反射镜向目标物体发射光,所述飞行时间传感器通过所述旋转反射镜从所述目标物体接收反射光来获取飞行时间,其中,所述飞行时间传感器包括飞行时间检测电路以及存储器;
在每个扫描周期内,所述飞行时间检测电路用于获取与多个第一像素一一对应的多个第一飞行时间,其中,所述第一像素为所述目标物体上在下一个扫描周期被再次扫描到的像素,每个扫描周期与所述旋转反射镜的一个位置对应;
所述飞行时间检测电路还用于将所述多个第一飞行时间存储到多个第一存储区域;
其中,所述第一存储区域为所述存储器中的一个存储区域,所述多个第一存储区域与所述多个第一像素一一对应。
2.根据权利要求1所述的传感器,其特征在于,
在每个扫描周期,所述飞行时间检测电路还用于输出多个第二像素一一对应的多个第二存储区域中存储的多个第二飞行时间,在输出所述多个第二飞行时间后,所述多个第二存储区域用于存储所述目标物体上新的被扫描到的像素所对应的飞行时间,其中,所述第二存储区域为所述存储器中的一个存储区域,且所述第二存储区域不同于所述第一存储区域,所述第二像素为所述目标物体上在上一个扫描周期被扫描到的像素,且所述第二像素为所述目标物体上在当前扫描周期未被扫描到的像素。
3.根据权利要求1所述的传感器,其特征在于,所述飞行时间检测电路包括多个时间数字转换器、逻辑控制电路和多路开关,所述多路开关与所述多个时间数字转换器连接,且所述多路开关与所述多个第一存储区域连接,所述飞行时间检测电路用于将所述多个第一飞行时间存储到多个第一存储区域时,对于每个第一飞行时间,时间数字转换器用于获取所述第一飞行时间;所述逻辑控制电路用于控制所述多路开关以实现将所述时间数字转换器获取的所述第一飞行时间存储至所述第一飞行时间对应的第一存储区域。
4.根据权利要求3所述的传感器,其特征在于,所述第一飞行时间对应的第一存储区域包括多个第一子存储区域,所述多个第一子存储区域中的任意一个第一子存储区域Q用于存储所述第一子存储区域Q对应的飞行时间的测量次数,所述逻辑控制电路用于从所述多个第一子存储区域中确定所述第一飞行时间对应的第一子存储区域;所述逻辑控制电路还用于更新所述第一飞行时间对应的第一子存储区域中的测量次数。
5.一种飞行时间测量方法,其特征在于,所述方法应用于飞行时间传感器,所述飞行时间传感器包含于飞行时间测量系统,所述飞行时间测量系统还包括光源和旋转反射镜,所述光源用于通过所述旋转反射镜向目标物体发射光,所述飞行时间传感器通过所述旋转反射镜从所述目标物体接收反射光来获取飞行时间,其中,所述飞行时间传感器包括飞行时间检测电路以及存储器,所述方法包括:
在每个扫描周期内,所述飞行时间检测电路获取与多个第一像素一一对应的多个第一飞行时间,其中,所述第一像素为所述目标物体上在下一个扫描周期被再次扫描到的像素,每个扫描周期与所述旋转反射镜的一个位置对应;
所述飞行时间检测电路将所述多个第一飞行时间存储到多个第一存储区域;
其中,所述第一存储区域为所述存储器中的一个存储区域,所述多个第一存储区域与所述多个第一像素一一对应。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在每个扫描周期,所述飞行时间检测电路输出多个第二像素一一对应的多个第二存储区域中存储的多个第二飞行时间,在输出所述多个第二飞行时间后,所述多个第二存储区域用于存储所述目标物体上新的被扫描到的像素所对应的飞行时间,其中,所述第二存储区域为所述存储器中的一个存储区域,且所述第二存储区域不同于所述第一存储区域,所述第二像素为所述目标物体上在上一个扫描周期被扫描到的像素,且所述第二像素为所述目标物体上在当前扫描周期未被扫描到的像素。
7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述飞行时间传感器还包括多个时间数字转换器、逻辑控制电路和多路开关,所述多路开关与所述多个时间数字转换器连接,且所述多路开关与所述多个第一存储区域连接,所述飞行时间检测电路将所述多个第一飞行时间存储到多个第一存储区域,所述方法包括:
对于每个第一飞行时间,时间数字转换器,获取所述第一飞行时间;
所述逻辑控制电路,控制所述多路开关以实现将所述时间数字转换器获取的所述第一飞行时间存储至所述第一飞行时间对应的第一存储区域。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述第一飞行时间对应的第一存储区域包括多个第一子存储区域,所述多个第一子存储区域中的任意一个第一子存储区域Q用于存储所述第一子存储区域Q对应的飞行时间的测量次数,所述方法包括:
所述逻辑控制电路从所述多个第一子存储区域中确定所述第一飞行时间对应的第一子存储区域;
所述逻辑控制电路更新所述第一飞行时间对应的第一子存储区域中的测量次数。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010113399.XA CN113296103A (zh) | 2020-02-24 | 2020-02-24 | 一种飞行时间测量方法和飞行时间传感器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010113399.XA CN113296103A (zh) | 2020-02-24 | 2020-02-24 | 一种飞行时间测量方法和飞行时间传感器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113296103A true CN113296103A (zh) | 2021-08-24 |
Family
ID=77317759
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010113399.XA Pending CN113296103A (zh) | 2020-02-24 | 2020-02-24 | 一种飞行时间测量方法和飞行时间传感器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113296103A (zh) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105319559A (zh) * | 2014-07-14 | 2016-02-10 | 全视科技有限公司 | 飞行时间感测单元及飞行时间感测系统 |
US20190250273A1 (en) * | 2018-02-12 | 2019-08-15 | Microvision, Inc. | Scanning Rangefinding System with Variable Field of View |
CN110687541A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-01-14 | 深圳奥锐达科技有限公司 | 一种距离测量系统及方法 |
-
2020
- 2020-02-24 CN CN202010113399.XA patent/CN113296103A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105319559A (zh) * | 2014-07-14 | 2016-02-10 | 全视科技有限公司 | 飞行时间感测单元及飞行时间感测系统 |
US20190250273A1 (en) * | 2018-02-12 | 2019-08-15 | Microvision, Inc. | Scanning Rangefinding System with Variable Field of View |
CN110687541A (zh) * | 2019-10-15 | 2020-01-14 | 深圳奥锐达科技有限公司 | 一种距离测量系统及方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
张彦梅;徐飞;刘旭;牛志银;: "用于非扫描3D激光成像的精密计时电路设计", 北京理工大学学报, no. 09, pages 936 - 940 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11808891B2 (en) | Integrated LIDAR illumination power control | |
US11550056B2 (en) | Multiple pixel scanning lidar | |
US10545222B2 (en) | LIDAR data acquisition and control | |
US11796648B2 (en) | Multi-channel lidar illumination driver | |
US11500094B2 (en) | Selection of pulse repetition intervals for sensing time of flight | |
JP7089586B2 (ja) | Lidar信号収集 | |
US20190339367A1 (en) | Multi-line laser radar and multi-line laser radar control method | |
JP2021510417A (ja) | 階層化されたパワー制御によるlidarベースの距離測定 | |
CN107656284B (zh) | 测距装置及测距方法 | |
WO2022110947A1 (zh) | 电子装置的控制方法、电子装置及计算机可读存储介质 | |
WO2020237765A1 (zh) | 激光雷达的接收机装置及激光雷达 | |
CN113296103A (zh) | 一种飞行时间测量方法和飞行时间传感器 | |
US20230358863A1 (en) | Range imaging device and range imaging method | |
JP7450809B2 (ja) | Dtof検知モジュール、端末デバイス、および測距方法 | |
CN114365007A (zh) | 测量到目标距离的方法 | |
CN111239749A (zh) | 一种新型高线数mems激光雷达系统 | |
WO2022242348A1 (zh) | dTOF深度图像的采集方法、装置、电子设备及介质 | |
US20230353692A1 (en) | Contact image sensor | |
CN115856834A (zh) | 点云的加密方法、装置、存储介质及激光雷达 | |
CN112929516B (zh) | 图像采集模组、终端设备、图像处理方法及装置 | |
CN114667457A (zh) | 电子设备及其控制方法 | |
CN113009498A (zh) | 一种距离测量方法、装置及系统 | |
WO2023066052A1 (zh) | 一种探测方法及装置 | |
US20240176026A1 (en) | Illumination circuitry, illumination method, time-of-flight module | |
CN116324487A (zh) | 传感器控制系统和传感器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |