CN114200479A - 一种dTOF传感模组、终端设备及测距方法 - Google Patents

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Abstract

一种直接飞行时间dTOF传感模组、终端设备及测距方法，用于在一定程度上解决现有技术中dTOF传感模组无法适配不同探测场景的问题。该dTOF传感模组包括的W个感光单元中每K个感光单元共享第一存储空间，处理控制单元用于控制选通N个感光单元，选通的N个感光单元占用第一存储空间，为每个选通的感光单元分配Q个时间片容器，使dTOF传感模组工作于第一模式或第二模式；第一模式对应的选通的感光单元的数量大于第二模式对应的选通的感光单元的数量，和/或，第一模式对应的每个感光单元被分配的时间片容器的数量小于第二模式对应的每个感光单元被分配的时间片容器的数量，从而使dTOF传感模组灵活适用于不同的探测场景。

Description

一种dTOF传感模组、终端设备及测距方法
技术领域
本申请涉及传感模组技术领域，尤其涉及一种dTOF传感模组、终端设备及测距方法。
背景技术
三维(three dimensional，3D)传感技术成为新一代传感器的研究热点。目前，适用于 3D传感器的技术主要包括立体成像、结构光、飞行时间(time-of-flight，TOF)等，其中 TOF具有探测距离长，分辨率高等优点，是下一代3D传感的重要技术。
直接飞行时间(direct time of flight，dTOF)法测距是通过直接测量超短脉冲在发射端和接收端的飞行时间来计算深度的。常用的是基于直方图(histogram)统计的方式计算距离的方法。现有技术的dTOF测量中，由于探测器的存储空间的限制，形成的图像分辨率较低。
为了形成较高的图像分辨率，现有技术中通常采用分时复用存储空间。例如，多个光源排列成阵列，分时驱动其中的一行或多行扫描整个视场(field of view，FOV)，以分时复用存储空间，之后通过拼接得到完整的视场(FOV)。对于这种扫描方式中，拼接过程复杂且需要的扫描时间较长，而且无法适配不同的探测场景。
发明内容
本申请提供一种dTOF传感模组、终端设备及测距方法，用于一定程度上解决现有技术中dTOF传感模组无法适用于不同场景需求的问题。
第一方面，本申请提供一种dTOF传感模组，该dTOF传感模组包括W个感光单元、 H个直方图数据存储单元和处理控制单元，W个感光单元中的每K个感光单元共享第一存储空间，第一存储空间的大小为一个直方图数据存储单元对应的存储空间的大小；处理控制单元用于控制选通N个感光单元，为每个选通的感光单元分配Q个时间片容器；dTOF 传感模组可基于选通的N个感光单元和每个选通的感光单元被分配的所述Q个时间片容器工作于第一模式或第二模式；第一模式对应的选通的感光单元的数量N大于第二模式对应的选通的感光单元的数量N；和/或，第一模式对应的每个感光单元被分配的时间片容器的数量Q小于第二模式对应的每个感光单元被分配的时间片容器的数量Q；N个感光单元占用第一存储空间，N个感光单元为共享第一存储空间的K个感光单元中的N个，K小于或等于W，W和H均为大于或等于2的整数，N为小于或等于K的整数，Q为正整数。
基于该方案，通过控制选通的感光单元的数量、以及控制为每个选通的感光单元分配的时间片容器的数量，可以使得dTOF传感模组工作于不同的模式，即工作于第一模式或第二模式。进一步，由于所述第一模式对应的选通的感光单元的数量大于所述第二模式对应的选通的感光单元的数量，且选通的感光单元数量越多，得到的分辨率越高，因此，当dTOF传感模组工作于第一模式时，该dTOF传感模组可应用于分辨率要求较高的场景；当dTOF传感模组工作于第二模式时，该dTOF传感模组可应用于分辨率要求较低的场景。由于第一模式对应的每个感光单元被分配的时间片容器的数量小于所述第二模式对应的每个感光单元被分配的时间片容器的数量，当dTOF传感模组工作于第一模式时，该dTOF 传感模组可应用于探测距离较近的场景；当dTOF传感模组工作于第二模式时，该dTOF 传感模组可应用于探测距离较远的场景。也就是说，通过控制选通的感光单元的数量以及为每个选通的感光单元分配时间片容器的数量，可以使得相同大小的直方图数据存储单元存储不同数量的感光单元对应的直方图的数据，即可以在不改变直方图数据存储单元的存储空间下，灵活控制选通感光单元的数量、以及灵活为选通的感光单元分配时间片容器的数量，从而使dTOF传感模组灵活适用于不同的场景。
在一种可能的实现方式中，第一存储空间包括M个存储块，M为正整数；处理控制单元具体用于确定每个选通的感光单元占用的存储块的第一数量；根据存储块能够存储的时间片容器的数量和第一数量，为每个选通的感光单元分配Q个时间片容器。
通过将第一存储空间划分为M个存储块，从而可进一步确定出每个感光单元占用的存储块的第一数量，有助于精确的为每个感光单元分配时间片容器的数量。
在一种可能的实现方式中，第一数量为
Figure RE-GDA0002933914040000021
其中，F表示存储块能够存储的时间片容器的数量。
在一种可能的实现方式中，存储块用于存储至少一个感光单元在探测第一距离时产生的数据，第一距离为感光单元能够探测的距离。
存储块可存储至少一个感光产生的最大量的数据，如此，可以保证每个感光单元产生的全部数据均可以被存储于第一存储空间。
进一步，可选地，感光单元探测的第一距离为C/2×T×Q；其中，C为光速，T为时间片容器的周期。
在一种可能的实现方式中，第一存储空间是由H个直方图数据存储单元中的一个提供；或者；第一存储空间由H个直方图数据存储单元中的至少两个提供。
当第一存储空间由至少两个直方图数据存储单元提供时，对应的感光单元可以并行将产生的数据存储于提供第一存储空间的至少两个直方图数据存储单元的每个直方图数据存储单元，从而有助于提高数据的存储效率。
在一种可能的实现方式中，W个感光单元为感光单元阵列，K个感光单元为感光单元阵列中的一列中相邻的K个，或为感光单元阵列中的一行中相邻的K个。
通过选通感光单元阵列中的一列或一行中相邻的K个，有助于降低感光单元与总线之间的连线的复杂度。
在一种可能的实现方式中，当N小于K时，分L次选通W个感光单元，L是根据K 和N确定的。
通过分L次选通全部的W个感光单元，可以实现覆盖全分辨率。也就是说，当探测的距离较远时，通过分时选通感光单元，也可以获得较高的分辨率。
在一种可能的实现方式中，控制所述N个感光单元中的每个感光单元选通的方式包括行使能控制和列使能控制，或者，行使能控制，或者，列使能控制。
在一种可能的实现方式中，处理控制单元具体用于：接收第一指令，并根据第一指令控制选通N个感光单元，第一指令是根据目标分辨率确定的；接收第二指令，并根据第二指令为每个选通的感光单元分配Q个时间片容器，第二指令是根据目标分辨率和目标距离确定的。
通过处理控制单元接收第一指令和第二指令，灵活控制选通感光单元的数量、以及灵活为选通的感光单元分配时间片容器的数量，从而使dTOF传感模组灵活适用于不同的场景。例如，第一模式可适用于需要高分辨率、近距离探测的场景，第二模式可适用于对分辨率要求不高、远距离探测的场景。
第二方面，本申请提供一种终端设备，包括处理器、以及上述第一方面或第一方面中的任一dTOF传感模组，处理器用于对dTOF传感模组工作于第一模式或第二模式得到的信息进行处理。
第三方面，本申请提供一种测距方法，该方法包括：可根据目标分辨率和目标距离，控制选通N个感光单元，并为每个选通的感光单元分配Q个时间片容器，其中，N个感光单元占用第一存储空间，N个感光单元为共享第一存储空间的K个感光单元中的N个，N 为小于或等于K的整数，Q为正整数；可根据选通的N个感光单元和每个选通的感光单元被分配Q个时间片容器，在第一模式或第二模式进行距离探测；其中，第一模式对应的选通的感光单元的数量N大于第二模式对应的选通的感光单元的数量N；第一模式对应的每个感光单元被分配的时间片容器的数量Q小于第二模式对应的每个感光单元被分配的时间片容器的数量Q。
该方法可应用于直接飞行时间dTOF传感模组，dTOF传感模组包括W个感光单元、 H个直方图数据存储单元和处理控制单元，W个感光单元中的K个感光单元共享第一存储空间，第一存储空间的大小为一个直方图数据存储单元对应的存储空间的大小，K小于或等于W，W和H均为大于或等于2的整数。
在一种可能的实现方式中，第一存储空间包括M个存储块，M为正整数；可确定每个选通的感光单元占用的存储块的第一数量；并根据存储块能够存储的时间片容器的数量和第一数量，为每个选通的感光单元分配Q个时间片容器。
在一种可能的实现方式中，第一数量为
Figure RE-GDA0002933914040000031
F表示存储块能够存储的时间片容器的数量。
在一种可能的实现方式中，存储块用于存储至少一个感光单元在探测第一距离时产生的数据，所述第一距离为所述感光单元能够探测的距离。
在一种可能的实现方式中，感光单元能够探测的第一距离为C/2×T×Q；其中，C为光速，T为时间片容器的周期。
在一种可能的实现方式中，第一存储空间是由H个直方图数据存储单元中的一个提供；或者；第一存储空间由H个直方图数据存储单元中的至少两个提供。
在一种可能的实现方式中，W个感光单元为感光单元阵列，K个感光单元为感光单元阵列中的一列中相邻的K个，或为感光单元阵列中的一行中相邻的K个。
在一种可能的实现方式中，当N小于K时，分L次选通W个感光单元，L是根据K 和N确定的。
在一种可能的实现方式中，控制所述N个感光单元中的每个感光单元选通的方式包括行使能控制和列使能控制，或者，行使能控制，或者，列使能控制。
在一种可能的实现方式中，可接收第一指令，并根据第一指令控制选通N个感光单元，第一指令是根据目标分辨率确定的；并接收第二指令，根据第二指令为每个选通的感光单元分配Q个时间片容器，第二指令是根据目标分辨率和目标距离确定的。
第四方面，本申请提供一种终端设备，包括第一方面或第一方面任一所述的dTOF传感模组、存储器和处理器；所述存储器用于存储程序或指令；所述处理器用于调用所述程序或指令，控制所述dTOF传感模组执行上述第三方面或第三方面的任意可能的实现方式中的方法。
第五方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有计算机程序或指令，当计算机程序或指令被终端设备执行时，使得该终端设备执行上述第三方面或第三方面的任意可能的实现方式中的方法。
第六方面，本申请提供一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序或指令，当该计算机程序或指令被终端设备执行时，使得该终端设备执行上述第三方面或第三方面的任意可能的实现方式中的方法。
上述第二方面至第六方面中任一方面可以达到的技术效果可以参照上述第一方面中有益效果的描述，此处不再重复赘述。
附图说明
图1a为本申请提供的一种探测器的结构示意图；
图1b为本申请提供的一种Histogram示意图；
图2为本申请提供的一种激光测距系统的架构示意图；
图3为本申请提供的一种dTOF传感模组的结构示意图；
图4为本申请提供的一种dTOF传感模组的结构示意图；
图5a为本申请提供的一种像素与第一存储空间的配置关系示意图；
图5b为本申请提供的另一种像素与第一存储空间的配置关系示意图；
图6a为本申请提供的一种像素阵列与选通的像素之间的关系示意图；
图6b为本申请提供的另一种像素阵列与选通的像素之间的关系示意图；
图6c为本申请提供的另一种像素阵列与选通的像素之间的关系示意图；
图7a为本申请提供的一种像素与像素占用的存储块的关系示意图；
图7b为本申请提供的另一种像素与像素占用的存储块的关系示意图；
图7c为本申请提供的另一种像素与像素占用的存储块的关系示意图；
图8a为本申请提供的一种像素阵列的示意图；
图8b为本申请提供的另一种像素阵列的示意图；
图8c为本申请提供的另一种像素阵列的示意图；
图8d为本申请提供的另一种像素阵列的示意图；
图8e为本申请提供的另一种像素阵列的示意图；
图8f为本申请提供的另一种像素阵列的示意图；
图8g为本申请提供的另一种像素阵列的示意图；
图8h为本申请提供的另一种像素阵列的示意图；
图8i为本申请提供的一种分时选通像素的示意图；
图8j为本申请提供的另一种分时选通像素的示意图；
图8k为本申请提供的另一种分时选通像素的示意图；
图8l为本申请提供的另一种分时选通像素的示意图；
图8m为本申请提供的另一种分时选通像素的示意图；
图9为本申请提供的一种测距方法的方法流程示意图；
图10为本申请提供的一种终端设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本申请实施例进行详细描述。
一、单光子雪崩二极管(single-photon avalanche diode，SPAD)
单光子雪崩二极管也称为单光子探测器，是一种具有单光子探测能力的光电探测雪崩二极管。SPAD具有较高的灵敏度，检测到一个光子即会被触发，触发之后通常需要一定的时间(如10ns左右)恢复至初始状态。因此，SPAD可用于检测有无光子。通常，传感器中的每个探测器内会有多个SPAD。参考图1a，示例性地的示出了一种可能的探测器的结构示意图。该探测器可包括5*3个SPAD阵列，即5*3个SPAD阵列可组成一个探测器的结构示意图。在一种可能的情形中，上述5*3个SPAD可以一次全部选通；在另一种可能的情形中，也可以一次选通5*3个SPAD中的某几个，如图1a中活跃的SPAD即为选通的SPAD。
SPAD特性是：在反偏电压下，SPAD接收到一个光子进而产生载流子，载流子在电场作用下运动，和半导体材料中的原子碰撞产生出更多的载流子，如此往复引发雪崩效应，产生大量的载流子，形成大电流信号。如果二极管被击穿，形成脉冲电流输出，用于电流检测。本申请中，一个像素可以包括一个或者多个SPAD。
二、时间片容器
时间片容器是指在直接飞行时间法测距(direct time of flight，dTOF)探测中的最小时间单位，通常用Bin表示。其中，最小指的是该时间片容器不能再被分割。例如，250ps 为一个Bin；再比如，300ps为一个Bin。Bin可决定dTOF传感模组的最小时间分辨率。每个Bin中记录着落入该Bin中计的次数，例如，在脉冲发生的时间对应的Bin中加1。
三、时间片容器的比特
时间片容器的比特(用BinBit表示，即Bin的Bit数)是指在dTOF探测中，每个Bin可用于计数的最大二进制位数，例如Bin Bit＝8，表示每个Bin最多可保存2的8次方(即256)个计数。Bin Bit决定Bin可存储的信息量。也可以理解为，一个Bin可存储的信息量用Bin Bit表示。
四、时间片容器的最大数量
时间片容器的最大数量(可用BinNum表示)是指在dTOF探测中，一个像素(Pixel)(即一个感光单元)对应的直方图中能使用的Bin的最大数量。一个存储块能够存储的时间片容器的数量，可以理解为一个存储块对应的时间片容器的最大数量，若一个像素占用一个存储块，则一个像素可被分配的Bin数量即为BinNum。BinNum与最低有效位(leastsignificant bit，LSB)共同决定dTOF探测中探测量程。也就是说，BinNum、LSB和测量量程三个参数相互影响。在本申请中，LSB对应时间单位，例如LSB为250ps，说明最小时间统计单位为250ps，即一个Bin的周期为250ps。
五、直方图(Histogram)
直方图是指在dTOF测量中，对时间相关计数(time-correlated single photoncounting， TCSPC)数据，以Bin为时间单位统计每个Bin中计数次数所得到统计直方图数据。如图 1b所示，为本申请提供的一种Histogram示意图。其中，横坐标表示时间，以Bin为单位；光子在SPAD上触发雪崩产生信号的时刻落入对应的Bin；纵坐标表示计数次数(即计数值)。该Histogram中BinNum＝5。应理解，图1b即为一个像素输出的Histogram。基于获取到的直方图，可通过质心法、峰值法等，确定出哪个Bin作为截止时间，根据截止时间，可确定出与目标的距离。
六、直方图数据存储单元
直方图数据存储单元用于存储Histogram，直方图数据存储单元包括多个存储块，一个存储块可能存储多个Histogram。本申请中，直方图数据存储单元包括的存储块的数量小于或等于像素的数量，一个存储块对应一个BinNum，每个存储块可存储的信息量的大小＝BinNum×BinBit，每个存储块可满足一个像素达到的最大探测距离所需存储数据的空间。
七、像素的时间片容器
像素的时间片容器(可用PixelBin表示)指每个选通(或称为打开或开启)的像素被分配到的Bin个数。例如，每个选通(打开)的像素可被分配到一个Bin；再比如，每个选通(打开)的像素可被分配到两个或两个以上的Bin；再比如，每个选通(打开)的像素可被分配到全部的Bin(即BinNum)。应理解，选通的像素是指通过电信号控制像素的逻辑开关的状态为关。
八、感光单元
感光元件是利用光电器件的光电转换功能。将感光面上的光信号转换为与光信号成相应比例关系的电信号。感光单元例如可以是光电探测器(photon detector，PD)、高速光电二极管、电荷耦合器件(charge coupled device，CCD)、互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)光电晶体管、单光子雪崩二极管等。
本申请中，dTOF传感模组可以应用于终端设备，例如手机；或者也可应用于激光雷达，例如车载激光雷达或机载激光雷达等。
dTOF传感模组可用于距离测量，即可用于探测距离。图2是本申请的可应用的一种激光测距系统的架构示意图。该激光测距系统包括发射端和接收端。发射端主要包括激光器和发射光学组件，接收端主要包括传感器和接收光学组件。激光器作为光源，用于发射激光束，经发射光学组件将来自激光器的激光束射向目标区域；激光束射向目标区域后(射向目标区域的激光束可称为发射光束)，目标区域中可能存在目标对象，激光束被目标区域中的目标对象反射，得到回波光信号(或称为接收光束)，经接收光学组件将回波光学信号传播至传感器，传感器用于根据接收到的回波光信号，确定激光测距系统与目标对象之间的距离。示例性地，s＝C×t/2，s表示激光测距系统与目标对象之间的距离，C表示光速，t表示光束从发射端到目标对象，再从目标对象到接收端之间所经过的时长。
需要说明的是，本申请所描述的系统架构和应用场景是为了更加清楚的说明本申请的技术方案，并不构成对本申请提供的技术方案的限定。
如下，以传感器为直接飞行时间法测距(direct time of flight，dTOF)传感模组为例，详细介绍dTOF测距的过程。
如图3所示，为本申请提供的一种dTOF传感模组的结构示意图。dTOF传感模组的可包括像素(Pixel)阵列、时间数字转换器(time to digital convert，TDC)阵列和直方图数据存储单元。例如，像素阵列可为5×5的阵列，TDC阵列也可为5×5的阵列，即5×5 的像素阵列与5×5的TDC阵列一一对应。应理解，一个TDC也可以与多个像素对应，即一个TDC也可以用于记录多个像素发生雪崩信号的次数。其中，像素阵列中的每个像素用于感光并产生雪崩信号；TDC阵列中的每个TDC用于根据雪崩信号发生的时间，将发生的次数记录于发生时间对应的Bin中，在对应的Bin中的计数加1，还可用于统计在不同Bin内雪崩信号发生的个数，得到Histogram，并将Histogram作为输出至直方图数据存储单元；直方图数据存储单元用于存储每个像素的Histogram；也可以理解为，直方图数据存储单元中存储有多个Histogram。
结合上述图3，dTOF的测距过程为：当一个光子进入像素阵列的活跃区域(Activearea)，有一定概率产生载流子并引发雪崩击穿，产生瞬时脉冲电流；TDC检测到该脉冲电流后，根据脉冲发生的时刻在对应的Bin中计数加1，完成计数。不同时间到达的光子引发的雪崩击穿信号落在不同的Bin上，相应的Bin被加1计数，最终统计得到Histogram，基于Histogram可获取到高精度的深度信息。
在dTOF传感模组中，可用于存储Histogram的数据的物理存储空间有限，而且存储器的传输带宽也有限。若dTOF传感模组包括的像素阵列为240*160，即分辨率为240*160，假设一个像素需要存储的信息量为BinNum×BinBit＝256×8，则整个像素阵列需要的存储空间为256×8×240×160＝78.6Mb，但是存储空间较大时，对数据传输的带宽要求均比较高，是数字电路部分的设计瓶颈。
鉴于此，本申请提供的一种dTOF传感模组，该dTOF传感模组可通过控制选通感光单元的数量以及为选通的感光单元分配时间片容器的数量，可以使得相同大小的直方图数据存储单元存储不同数量的感光单元对应的直方图的数据，从而使dTOF传感模组灵活适用于不同的场景。
如图4所示，为本申请提供一种dTOF传感模组的结构示意图。该传感模组400包括W个感光单元401、H个直方图数据存储单元402和处理控制单元403，所述W个感光单元中的每K个感光单元共享第一存储空间，所述第一存储空间的大小为一个直方图数据存储单元对应的存储空间的大小，K小于或等于W，W和H均为大于或等于2的整数。所述处理控制单元用于控制选通N个感光单元，为每个选通的感光单元分配Q个时间片容器，所述N个感光单元占用所述第一存储空间，所述N个感光单元为共享所述第一存储空间的所述K个感光单元中的N个，所述N为小于或等于K的整数，所述Q为正整数。所述dTOF 传感模组可基于选通的所述N个感光单元和每个选通的感光单元被分配的所述Q个时间片容器工作在第一模式或第二模式；所述第一模式对应的选通的感光单元的数量N大于所述第二模式对应的选通的感光单元的数量N；所述第一模式对应的每个感光单元被分配的时间片容器的数量Q小于所述第二模式对应的每个感光单元被分配的时间片容器的数量Q。
可以理解的是，在一种可能的实现方式中，时间片容器和Q存在对应的关系，当处理控制单元在一个固定时间段内控制选通的N个感光单元，Q的值可以和时间片容器的时间量成反比，即当数量Q越大，时间片容器的时间量就越小。例如处理控制单元控制选通N 个感光单元在一个固定时间段1秒内选通，在一种可能的实现方式中，处理控制单元为每个选通的感光单元分配10个时间片容器，那每个时间片容器就是0.1秒，在另一种可能的实现方式中，处理控制单元为每个选通的感光单元分配20个时间片容器，那每个时间片容器就是0.05秒。
需要说明的是，K个感光单元401共享第一存储空间，可以理解为：第一存储空间最多可被K个感光单元占用。换言之，共享第一存储空间的K个感光单元可能不会被全部选通，实际占用第一存储空间的是选通的N个感光单元。
本申请中，处理控制单元可为处理器、现场可编程门阵列(field programmablegate array， FPGA)、信号数据处理(digital signal processing，DSP)电路、专门应用的集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、或者其他可编程逻辑器件，本申请对此不做限定，可以实现控制选通感光单元，并为这些选通的感光单元分配一定数量的时间片容器即可。
基于上述方案，控制选通的感光单元的数量、以及控制为每个选通的感光单元分配的时间片容器的数量，可以使得dTOF传感模组工作于不同的模式，即工作于第一模式或第二模式。进一步，由于所述第一模式对应的选通的感光单元的数量大于所述第二模式对应的选通的感光单元的数量，且选通的感光单元数量越多，得到的分辨率越高，因此，当dTOF 传感模组工作于第一模式时，该dTOF传感模组可应用于分辨率要求较高的场景；当dTOF 传感模组工作于第二模式时，该dTOF传感模组可应用于分辨率要求较低的场景。由于第一模式对应的每个感光单元被分配的时间片容器的数量小于所述第二模式对应的每个感光单元被分配的时间片容器的数量，当dTOF传感模组工作于第一模式时，该dTOF传感模组可应用于探测距离较近的场景；当dTOF传感模组工作于第二模式时，该dTOF传感模组可应用于探测距离较远的场景。也就是说，通过控制选通的感光单元的数量以及为每个选通的感光单元分配时间片容器的数量，可以使得相同大小的直方图数据存储单元存储不同数量的感光单元对应的直方图的数据，即可以在不改变直方图数据存储单元的存储空间下，灵活控制选通感光单元的数量、以及灵活为选通的感光单元分配时间片容器的数量，从而使dTOF传感模组灵活适用于不同的场景。例如，当dTOF传感模组用于高分辨率、探测距离较近的场景时，可控制选通的感光单元数量较多，为每个感光单元分配的时间片容器的数量较少；当dTOF传感模组用于低分辨率、探测距离较远的场景时，可控制选通的感光单元数量较少，为每个感光单元分配的时间片容器的数量较多。
结合dTOF传感模组的应用场景，可灵活调整选通的像素的数量和为每个选通的像素分配的时间片容器的数量，以满足不同场景的需求。如下，示例性的示出了七种dTOF传感模组可能的应用场景。
场景一，需要进行远距离探测。例如，室外导航、目标定位、物体探测等。在远距离探测，需要为每个像素分配的时间片容器的数量较多。
场景二，需要进行近距离探测。例如，人脸建模、小物体建模等。在近距离探测中，需要为每个像素分配的时间片容器的数量较少。
场景三，对分辨率要求较高。例如，人脸建模、小物体建模。在分辨率要求较高时，需要选通的像素的数量较多。
场景四，对分辨率要求较低等。例如，探测与目标的测距。在对分辨率较低时，选通的像素的数量较少。
场景五，需要进行远距离探测且对分辨率要求较低。在该场景五中，需要选通的像素数量较少，且为每个像素分配的时间片容器的数量较多。应理解，在远距离探测中，通常对分辨率要求较低，精度较低，帧率较高。
场景六，需要进行近距离探测且对分辨率要求较高。在该场景六中，需要选通的像素数量较多，且为每个像素分配的时间片容器的数量较少。应理解，在近距离探测中，通常对分辨率要求较高，精度较高，帧率较低。
场景七，需要进行远距离探测且对分辨率要求高。在该场景七中，需要选通的像素数量较多，且为每个像素分配的时间片容器的数量较多。
应理解，本申请也适用于相同有探测距离下，实现不同的分辨率；或者，相同分辨率下，探测不同的距离。
在一种可能的实现方式中，N＝K/m，其中，m可称为选通系数。处理控制单元可接收来自上层(例如应用层)的第一指令，并根据第一指令控制选通K/m个感光单元共享第一存储空间。例如，m＝1，表示选通K个感光单元，此时，选通的K个感光单元占用第一存储空间。再比如，m＝2，表示选通K/2个感光单元，此时，选通的K/2个感光单元占用第一存储空间。再比如，m＝4，表示选通K/4个感光单元，此时，选通的K/4个感光单元占用第一存储空间。
进一步，可选地，第一指令可以是上层根据分辨率和/或测距的需求生成的。例如，对分辨率要求较高，则m的取值可为1，即选通全部的W个感光单元。再比如，对分辨率要求比较低，则m的取值可以设置的较大，如m＝4等。
在一种可能的实现方式中，处理控制单元可接收来自上层的第二指令，并根据第二指令控制为每个选通的感光单元分配的时间片容器的数量Q。例如，需要探测距离较远，Q的取值较大；再比如，需要探测距离较近，Q的取值较小。
进一步，可选地，第二指令可以是上层根据分辨率和探测距离的远近确定的。例如，对分辨率要求较高，且需要探测的距离比较远，则m的取值可设置较小，且n的取值可设置的较小。再比如，对分辨率要求比较低，则m的取值可以设置的较大，且n的取值设置的较大。再比如，n的取值相同的情况下，m的取值越大，分辨率越小，探测距离越大，可参见下述具体示例的介绍。
在一种可能的实现方式中，W个感光单元可以是感光单元阵列。
在下文的介绍中，以感光单元为像素为例，以dTOF传感模组包括的像素阵列中的一列像素为例，该列像素与N个直方图数据存储单元对应，即可配置该列像素共享这N个直方图数据存储单元。另外，每个像素可对应一个开关，其中，开关指逻辑开关。例如，金属氧化物半导体元件(complementary metal-oxide semiconductor，CMOS)中的逻辑电路开关，可通过电信号控制每个像素处于开或关。为了便于说明，如下以连接到一个总线的像素用一个开关表示进行示例。应理解，以像素阵列的行为例与以列为例的处理逻辑是相同的。
如下，示例性是出了像素与直方图数据存储单元的可能的连接方式。
在一种可能的实现方式中，一列包括N*K个像素，这N*K个像素可共享对应的N个直方图数据存储单元。也就是说，一列最多可有K个像素共享第一存储空间，为这K个像素提供第一存储空间的直方图数据存储单元可以是一个，也可以是多个。若是多个直方图数据存储单元为K个像素提供共享的第一存储空间，这多个直方图数据存储单元所提供的比例可随机设置。进一步，可选地，每个直方图数据存储单元对应一组总线，N个直方图数据存储单元对应N组总线，每个像素可通过总线连接到直方图数据存储单元。
在一种可能的实现方式中，K个像素可与一个直方图数据存储单元连接，也可以与多个直方图连接。示例性地，可通过开关控制像素与直方图数据存储单元是否连接。例如，一个开关可通过总线与一个直方图数据存储单元，K个像素与一个开关连接，当开关关闭时，可将与该开关连接的K个像素通过总线连接到该开关对应的直方图数据存储单元。
需要说明的是，可以是一列中相邻的K个像素与一个开关连接，也可以是间隔的K个像素与一个开关连接，本申请对此不做限定。另外，相邻的K个像素可以是从该列中的第一个开始，也可以是从第二个开始，本申请对此也不做限定。
如图5a和图5b所示的，以N*K＝2×4为例，即一列包括8个像素(即像素1-8)，最多4个像素共享第一存储空间，直方图数据存储单元1和/或直方图数据存储单元2可提供第一存储空间。每个像素均可通过一个开关和总线连接到两个直方图数据存储单元。如图 5a，前4个像素可通过开关11和总线1与直方图数据存储单元1连接，可通过开关12和总线2与直方图数据存储单元2连接；后的4个像素可通过开关21和总线1与直方图数据存储单元1连接，可通过开关22和总线2与直方图数据存储单元2连接。也就是说，前4个像素可与开关11连接，且与开关12也连接；后4个像素可与开关21连接，且与开关22连接。
若一个直方图数据存储单元为K个像素提供第一存储空间，结合上述图5a，可通过关闭开关11，将与开关11连接的前4个像素通过总线1与直方图数据存储单元1连接；通过关闭开关22，将与开关22连接的后4个像素通过总线2与直方图数据存储单元2连接。或者，通过关闭开关12，将与开关12连接的前4个像素通过总线2与直方图数据存储单元2连接；通过关闭开关21，将与开关21连接的后4个像素通过总线1与直方图数据存储单元1连接。结合上述图5b，可通过关闭开关11，将与开关11连接的间隔的4个像素通过总线1与直方图数据存储单元1连接；通过关闭开关22，将与开关22连接的另外间隔的4个像素通过总线2与直方图数据存储单元2连接。或者，通过关闭开关21，将与开关21连接的间隔的4个像素通过总线1与直方图数据存储单元1连接；通过关闭开关12，将与开关12连接的另外间隔的4个像素通过总线2与直方图数据存储单元2连接。
若两个直方图数据存储单元为K个像素提供第一存储空间，结合上述图5a，可通过关闭开关11和开关12，将与开关11连接的前4个像素通过总线1与直方图数据存储单元1 连接，且将这4个像素通过总线2与直方图数据存储单元2连接；通过关闭开关21和开关22，将与开关21连接的后4个像素通过总线1与直方图数据存储单元1连接、且将与开关22连接的这后4个像素通过总线2与直方图数据存储单元2连接。
应理解，若dTOF传感模组包括的像素阵列为M*(N*K)，则dTOF传感模组至少包括M*N个直方图数据存储单元。
下面示例性地的介绍选通系数m取不同值时，选通的像素数量(N＝K/m)与第一存储空间的关系。
本申请中，最多有K个像素共享第一存储空间，在实际使用时，共享第一存储空间的这K个像素可能未全部选通，实际是选通的K/m个像素占用第一存储空间，未选通的像素虽然连接到了对应的直方图数据存储单元，但并不占用该直方图数据存储单元所提供的存储空间。应理解，每次选通的像素数量为整数，即K/m为整数。
当选通系数m＝1时，选通K/m＝K个像素，结合上述图5a，共享第一存储空间的4个像素全部选通，此时，选通的这4个像素占用第一存储空间。参阅图6a，一列中的8个像素全部选通。需要说明的是，当选通系数m＝1时，该dTOF传感模组可应用于上述场景三或场景六中。
当选通系数m＝2时，选通K/2个像素，结合上述图5a，从共享第一存储空间的4个像素中选通其中的K/2＝4/2＝2个。此时，选通的2个像素占用第一存储空间。参阅图6b，针对一列，从与一个开关连接的4个像素中选通其中的2个。
需要说明的是，选通K/2个像素，可以是每间隔一个像素选通一个(如图6b)；或者也可以是选通前K/2个；或者也可以选通后K/2个；或者也可以是从K个中随机的选通 K/2个，本申请对此不做限定。
当选通系数m＝4时，选通K/4个像素，结合上述图5a，从共享第一存储空间的4个像素选通其中的K/4＝4/4＝1个。此时，选通的1个占用第一存储空间。参阅图6c，针对一列，从与一个开关连接的4个像素中选通其中的1个。需要说明的是，当选通系数m＝4时，该dTOF传感模组可应用于上述场景四或场景五中。
需要说明的是，选通K/4个像素也可以是每间隔三个像素选通一个(如图6c)；或者也可以是选通前K/4个；或者也可以是选通后K/4个；或者也可以是从K个中随机的选通 K/4个，本申请对此不做限定。
基于上述选通的像素，如下详细介绍为每个选通的像素分配时间片容器(可称为PixelBin)的数量Q可能的实现方式。
在一种可能的实现方式中，第一存储空间包括M个存储块，每个存储块能够存储的时间片容器的数量F，其中，M＝K/n，N＝K/m，
Figure RE-GDA0002933914040000111
Figure RE-GDA0002933914040000112
其中，n可称为占用系数，F即为BinNum。其中，最多K个像素共享第一存储空间，选通的K/m个像素占用第一存储空间，则n/m个像素占用一个存储块，即每个像素可占用m/n个存储块。
进一步，可选地，一个存储块配置一个BinNum。也就是说，一个存储块能够存储的时间片容器的数量即为该存储块对应的时间片容器的最大数量。每个选通的像素可被分配到的PixelBin＝BinNum×(m/n)，通过调整n可控制分配给每个选通的像素的PixelBin(关于PixelBin可参见前述术语七的介绍，此处不再重复赘述)。每个选通的像素能够探测的距离即为该像素可探测的最大距离，或者说，能够探测的距离的极限值称为第一距离，第一距离为C/2×PixelBin×LSB＝C/2×Q×T，其中，LSB表示每个Bin的周期，C为光速， Q为选通的像素分配的时间片容器的数量。应理解，m一定的情况下，n越小，为每个像素分配的Q越大，每个选通的像素可探测的距离越大。
当选通系数m＝1时，共享第一存储空间的K个像素全部选通，即选通的K个像素占用第一存储空间，即n个像素占用一个存储块，每个像素占用1/n个存储块。可确定每个选通的像素可被分配到的PixelBin＝BinNum×(1/n)，即每个选通的像素可探测的最大距离＝C/2×PixelBin×LSB＝C/2×BinNum×(1/n)×LSB。
当选通系数m＝2时，从共享第一存储空间的K个像素中选通K/2个，即选通的K/2个像素占用第一存储空间，n/2个像素占用一个存储块，即每个像素占用2/n个存储块。进一步，每个选通的像素可被分配到的PixelBin＝BinNum×(2/n)，即每个选通的像素可探测的最大距离＝C/2×PixelBin×LSB＝C/2×BinNum×(2/n)×LSB。
当选通系数m＝4时，从共享第一存储空间的K个像素中选通K/4个，即选通的K/4个像素占用第一存储空间，n/4个像素占用一个存储块，即每个像素占用4/n个存储块。进一步，可选地，每个选通的像素可被分配到的PixelBin＝BinNum×(4/n)，每个选通的像素可探测的最大距离＝C/2×PixelBin×LSB＝C/2×BinNum×(4/n)×LSB。
如表1所示，为本申请示例性的示出了m取不同值时，选通的像素数量与每个像素占用的存储块关系。
m的取值 选通的像素数量 每个像素占用的存储块的大小
1 K m/n＝1/n
2 K/2 m/n＝2/n
4 K/4 m/n＝4/n
为了可以充分利用直方图数据存储单元，n的取值可为m的整数倍、K的公约数，且n≤K。
当m取1时，如图7a所示，为本申请提供的一种像素与像素占用的存储块的关系示意图。图7a以第一存储空间由一个直方图数据存储单元提供的示例。在该示例中，还可以进一步对存储块进行划分，即存储块被划分为4子存储块。一个选通的像素占用m/n个存储块，当n＝4时，一个选通的像素占用1/4个存储块，即一个选通的像素占用一个子存储块，可通过地址解码器将4个选通的像素分别与一个子存储块接通。
当m取2时，如图7b所示，为本申请提供的一种像素与像素占用的存储块的关系示意图。图7b以第一存储空间由一个直方图数据存储单元提供的示例。当n＝4时，一个选通的像素占用m/n＝2/4＝1/2个存储块，即一个选通的像素占用2个子存储块，可通过地址解码器将每个选通的像素与2个子存储块连接。例如，地址解码器可将存储块1的第一个子存储块与第三个子存储块与一个选通的像素连接，将存储块2的第一个子存储块与第三个子存储块与另一个选通的像素连接。当然，地址解码器可也可将存储块1的第二个子存储块和第四个子存储块与一个像素连接，将存储块2的第二个子存储块与第四个子存储块与另一个选通的像素连接；或者，地址解码器可将存储块1的第一个子存储块与第二个子存储块与一个选通像素连接，将存储块1的第三个子存储块和第四个子存储块与另一个选通的像素连接；或者，地址解码器可将存储块1的第一个子存储块与存储块2的四个子存储块中的任一子存储块与另一个选通的像素连接，将存储块1的第二子存储块与存储块2 的四子存储块中的任一子存储块与另一个选通的像素连接；等等。
当m取4时，如图7c所示，为本申请提供的一种像素与像素占用的存储块的关系示意图。图7c以第一存储空间由一个直方图数据存储单元提供的示例。一个选通的像素占用m/n个存储块，当n＝4时，一个选通的像素占用m/n＝4/4＝1个存储块，即一个选通的像素占用一个存储块，可通过地址解码器将该选通的像素分别一个存储块的4个子存储块接通；或者，可通过地址解码器将该选通的像素分别与4个存储块的4个子存储块接通；或者，可通过地址解码器将该选通的像素分别与2个存储块的每个存储块中的2个子存储块接通；等等。
需要说明的是，上述是以n的取值相同为例进行介绍的，在不同的应用场景中，n的取值也可以是不同的，本申请对此不做限定。另外，m一定的情况下，n越小，每个选通的像素可探测的距离越大。
基于上述选通系数m和占用系统n，示例性地，若LSB＝300ps，BinNum＝256，表2 示例性地的示出了m取1、2和4，且n＝4时，每个像素可探测的最大距离和对应的分辨率。
m的取值 每个像素可探测的最大距离 分辨率
1 C/2×PixelBin×LSB＝C/2*LSB*64＝288cm 320*240
2 C/2×PixelBin×LSB＝C/2*LSB*128＝576cm 160*120
4 C/2×PixelBin×LSB＝C/2*LSB*256＝1152cm 80*60
基于上述内容可以看出，通过控制m和n，可以使得相同大小的直方图数据存储单元存储不同数量的像素对应的直方图。当选通的像素数量较少时，每个像素可探测的最大距离比较大，适用于远距离探测。当选通的像素数量较多时，每个像素可探测的最大距离比较小，即适用于近距离探测。进一步，选通的像素数量越多，分辨率也越高。例如，选通的像素数量为320*240，则分辨率为320*240；再比如，选通的像素数量为160*120，则分辨率为160*120；再比如，选通的像素数量为80*60，则分辨率为80*60。也就是说，选通的像素数量较少时，适用于测距范围较大，但分辨率要求较低的场景；选通的像素数量较多时，适用于测距范围较小，但分辨率要求较高的场景。
如下示例性地的示出了像素三种选通方式。
方式一，每个像素均有行使能(X_Enable)控制和列使能(Y_Enable)控制，同时控制行使能和列使能，像素被选通，被选通的像素处于工作状态。
也可以理解为，处理控制单元可通过电信号控制每个像素的行使能和列使能。例如，当向像素的行和列均通入高电平(如1)的电信号，可使得该像素选通；当向像素的行和列中通信的电信号中存在低电平(如0)时，该像素未被选通。
方式二，每个像素有行使能(X_Enable)控制，控制行使能即可选通该像素，被选通的像素处于工作状态。
也可以理解为，处理控制单元可通过电信号控制每个像素的行使能。
方式三，每个像素有列使能(Y_Enable)控制，控制列使能即可选通该像素，被选通的像素处于工作状态。
也可以理解为，处理控制单元可通过电信号控制每个像素的列使能。
下面结合上述三种像素的选通方式，以dTOF传感模组包括的像素阵列为8行8列为例，介绍如何选通像素阵列中像素。
基于上述方式一，每个像素由行使能和列使能共同控制。
结合上述图6a的选通方式，图8a示例性地的示出了一种像素阵列的示意图。该像素阵列中的像素全部被选通。基于选通的像素阵列，可得到的分辨率为8*8(横向分辨率扩大40倍，纵向分辨率扩大30倍，即可得到分辨率为320*240)。
需要说明的是，一次选通像素阵列中的全部像素，全部的像素同时工作，该方式也可称为面扫描方式。面扫描方式可用于对物体或场景的重建，对物体或场景的完整性要求较高。
通过一次选通像素阵列中的全部像素，可以在不损失帧率的情况下实现全FOV覆盖，即一次扫描即可得到全FOV的一帧图像。选通像素阵列中的全部像素，可得到的分辨率较高。
结合上述图6b的选通方式，图8b示例性地的示出了另一种像素阵列的示意图。该像素阵列中一列选通K/2个像素，选通的像素可参见图8b中的阴影部分，基于该选通的像素阵列，可得到的分辨率为4*4(横向分辨率扩大40倍，纵向分辨率扩大30倍，即可得到分辨率为160*120)。
结合上述图6c的选通方式，图8c示例性地的示出了另一种像素阵列的示意图。该像素阵列一列选通K/4个像素，选通的像素可参见图8b中的阴影部分。基于该选通的像素阵列，可得到的分辨率为2*2(横向分辨率扩大40倍，纵向分辨率扩大30倍，即可得到分辨率为80*60)。
应理解，由于像素阵列中的每个像素需要同时控制行使能和列使能才可被选通，因此，选通一列中的K/m个像素，当m＝2时，每间隔一列，选通一列中的K/m个像素。当m＝4时，每间隔三列，选通一列中的K/m个像素。
基于上述方式二，每个像素由行使能(X_Enable)控制，可以理解为，每个像素可通过行使能独立控制。
结合上述图6b的选通方式，图8d示例性地的示出了另一种像素阵列的示意图。该像素阵列中一列选通K/2个像素，选通的像素可参见图8d中的阴影部分，基于该选通的像素阵列，可得到的分辨率为8*4(横向分辨率扩大40倍，纵向分辨率扩大30倍，即可得到分辨率为320*120)。
结合上述图6c的选通方式，图8f示例性地的示出了另一种像素阵列的示意图。该像素阵列一列选通K/4个像素，选通的像素可参见图8f中的阴影部分。基于该选通的像素阵列，可得到的分辨率为8*2(横向分辨率扩大40倍，纵向分辨率扩大30倍，即可得到分辨率为320*60)。
基于上述方式三，每个像素由列使能(X_Enable)控制，可以理解为，每个像素可通过列使能独立控制。
结合上述图6b的选通方式，图8e示例性地的示出了另一种像素阵列的示意图。该像素阵列中一列选通K/2个像素，选通的像素可参见图8e中的阴影部分，基于该选通的像素阵列，可得到的分辨率为4*8(横向分辨率扩大40倍，纵向分辨率扩大30倍，即可得到分辨率为160*240)。
结合上述图6c的选通方式，图8g示例性地的示出了另一种像素阵列的示意图。该像素阵列一列选通K/4个像素，选通的像素可参见图8g中的阴影部分。基于该选通的像素阵列，可得到的分辨率为2*8(横向分辨率扩大40倍，纵向分辨率扩大30倍，即可得到分辨率为80*240)。
当像素通过行使能控制或列使能控制实现开关时，可以实现条扫描模式。条扫描模式可用于对目标的探测，比如探测某一区域内是否存在目标，对目标的完整性要求较低。
本申请中，对于m大于1(即N小于K)的场景，dTOF传感模组可以实现远距离探测，但分辨率比较低，为了实现高分辨率的深度，可通过分时选通全部像素。
在一种可能的实现方式中，可分L次选通全部的W个感光单元，L是根据K和N (N＝K/m)确定的。进一步，可选地，L还与每个像素的选通方式相关。
如下，结合上述三种像素的选通方式，示例性地的示出了分时选通全部像素，以实现全分辨率覆盖。
基于上述方式一，同时控制行使能和列使能，像素可被选通。
当m取2时，结合上述图8b，通过分时控制，每次选通1/4的像素，可覆盖1/4的分辨率，分4次选通像素阵列中的全部像素，从而可实现覆盖全分辨率。请参阅图8h，相同的填充表示同一次选通。
应理解，若一次全部选通时的帧率设为16x，则该示例一中，帧率为4x。
当m取4时，结合上述图8c，通过分时控制，每次选通1/16的像素，可覆盖1/16的分辨率，分16次选通像素阵列中的全部像素，从而可覆盖全分辨率。请参阅图8i，相同的填充表示同一次选通。
应理解，若一次全部选通时的帧率设为16x，则该示例二中，帧率为x。
基于上述方式二或方式三，控制行使能或列使能中任一个，像素可被选通。
当m取2时，结合上述图8d或图8e，通过分时控制，每次选通1/2的像素，即每次可覆盖1/2的分辨率，分2次选通像素阵列中的全部像素，从而可实现全分辨率。请参阅图8j或图8k，相同的填充表示同一次选通。
应理解，若一次全部选通时的帧率设为16x，则该示例一中，帧率为2x。
当m取4时，结合上述图8f或图8g，通过分时控制，每次选通1/4的像素，即每次可覆盖1/4的分辨率，分4次选通全部的像素，从而可实现全分辨率。请参阅图8l或图8m，相同的填充表示同一次选通。
需要说明的是，通常，光源阵列中的光源与像素阵列中的像素是一一对应的，即一个像素对应一个光源。若每次选通1/2的像素，可打开(或称为点亮或选通或通电)对应的1/2的光源。若每次选通1/4的像素，可打开对应的1/4的光源。若每次选通1/16的像素，可打开对应的1/16的光源。
在一种可能的实现方式中，光源阵列中的光源可以是垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting laser，VCSEL)，或边缘发射激光器(edge emittinglaser，EEL)。其中，EEL的光源可实现独立寻址，所谓独立寻址是指可独立选通。
基于上述内容和相同的构思，本申请提供一种测距方法，请参阅图9的介绍。该测距方法可应用于上述图2至图8m任一实施例所示的dTOF传感模组。dTOF传感模组包括W 个感光单元、H个直方图数据存储单元和处理控制单元，所述W个感光单元中的K个感光单元共享第一存储空间，所述第一存储空间的大小为一个直方图数据存储单元对应的存储空间的大小，所述K小于或等于W，W和H均为大于或等于2的整数。
如图9所示，该测距方法包括以下步骤：
步骤901，根据目标分辨率和目标距离，控制选通N个感光单元，为每个选通的感光单元分配Q个时间片容器。
其中，选通的N个感光单元占用第一存储空间,N个感光单元为共享第一存储空间的 K个感光单元中的N个，N为小于或等于K的整数，Q为正整数。
在一种可能的实现方式，最多有K个感光单元占用第一存储空间，即在实际使用时，共享第一存储空间的这K个感光单元可能未全部选通，实际是选通的N个感光单元占用第一存储空间，未选通的感光单元并不占用该第一存储空间。应理解，每次选通的感光单元数量为整数，即N为整数。
进一步，可选地，可以是根据目标分辨率和/或目标距离的远近生成第一指令，第一指令用于指示选通N个感光单元。进一步，可以是据目标分辨率和目标距离的远近生成第二指令，第二指令用于指示为每个选通的感光单元分配的时间片容器的数量。应理解，目标分辨率可指需要的分辨率，目标距离可指需要探测的距离。
示例性地，当需要的分辨率(即目标分辨率)较高、需要探测距离(即目标距离)较近时，dTOF传感模组可控制选通的感光单元数量较多，为每个感光单元分配的时间片容器的数量较少；当需要的分辨率(即目标分辨率)较低、需要探测距离(即目标距离)较远时，dTOF传感模组可控制选通的感光单元数量较少，为每个感光单元分配的时间片容器的数量较多。
结合上述表2，若需要的分辨率为320*240，探测距离为288m时，即为目标分辨率较高，探测距离较近；若分辨率为80*60，探测距离为1152m时，即为目标分辨率较低，探测距离较远。
此处，第一存储空间包括M个存储块，可先确定每个选通的感光单元占用的存储块的第一数量；再根据存储块能够存储的时间片容器的数量的和第一数量，为每个选通的感光单元分配Q个时间片容器。
上述步骤901可由处理控制单元执行，具体过程可参见上述相关描述，此处不再重复赘述。
步骤902，根据选通的N个感光单元和每个选通的感光单元被分配Q个时间片容器，在第一模式或第二模式进行距离探测。
此处，所述第一模式对应的选通的感光单元的数量N大于所述第二模式对应的选通的感光单元的数量N；或者，所述第一模式对应的每个感光单元被分配的时间片容器的数量 Q小于所述第二模式对应的每个感光单元被分配的时间片容器的数量Q；或者，所述第一模式对应的选通的感光单元的数量N大于所述第二模式对应的选通的感光单元的数量N、且所述第一模式对应的每个感光单元被分配的时间片容器的数量Q小于所述第二模式对应的每个感光单元被分配的时间片容器的数量Q。
通过上述步骤901和步骤902可以看出，可根据目标分辨率和目标距离，控制选通N个感光单元，并为每个选通的感光单元分配Q个时间片容器。可以使得相同大小的直方图数据存储单元存储不同数量的感光单元对应的直方图的数据，从而使dTOF传感模组工作于第一模式或第二模式，以灵活适用于不同的场景。例如，当dTOF传感模组用于高分辨率、探测距离较近的场景时，可控制选通的感光单元数量较多，为每个感光单元分配的时间片容器的数量较少；当dTOF传感模组用于低分辨率、探测距离较远的场景时，可控制选通的感光单元数量较少，为每个感光单元分配的时间片容器的数量较多。
基于上述描述的dTOF传感模组的结构和功能原理，本申请还提供了一种终端设备，该终端设备可包括上述dTOF传感模组和处理器，其中，所述处理器用于对所述dTOF传感模组获取的成像信息进行处理。当然，该终端设备还可包括其它组件，例如存储器、无线通信装置、传感器、触摸屏和显示屏等。
本申请中，终端设备可以是手机、平板电脑、可穿戴设备(如智能手表)等。该终端设备的示例性实施例包括但不限于搭载
Figure RE-GDA0002933914040000161
或者其它操作系统的终端设备。
如图10所示，为本申请实施例的一种终端设备的结构示意图。该终端设备100可包括处理器1001、dTOF传感模组1002和显示屏1003等。应理解，图10所示的硬件结构仅是一个示例。本申请所适用的终端设备可以具有比图10中所示终端设备100更多的或者更少的部件，可以组合两个或更多的部件，或者可以具有不同的部件配置。图中所示出的各种部件可以在包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路在内的硬件、软件、或硬件和软件的组合中实现。
其中，处理器1001可以包括一个或多个处理单元。例如：处理器1001可以包括应用处理器(application processor，AP)、图形处理器(graphics processing unit，GPU)、图像信号处理器(image signal processor，ISP)、控制器、数字信号处理器(digital signalprocessor，DSP)、等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。
dTOF传感模组1002可参见上述描述，此处不再赘述。
显示屏1003可以用于显示图像等。显示屏1003可以包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏(liquid crystal display，LCD)、有机发光二极管(organic light-emitting diode，OLED)、有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrix organic light emitting diode的，AMOLED)、柔性发光二极管(flex light-emitting diode，FLED)、Miniled、 MicroLed、Micro-oLed、量子点发光二极管(quantumdot light emitting diodes，QLED)等。在一些实施例中，终端设备100可以包括1个或P个显示屏1003，P为大于1的正整数。
进一步，可选地，上述终端设备中可安装有多个应用，各应用可用于不同的场景，可应用的场景可参见上述七种可能场景的介绍，此处不再重复赘述。
如下以第一应用为例，响应于用户操作，启动该第一应用后，该第一应用可向中间层或控制层发送探测场景的相关参数(例如目标分辨率和目标距离)，中间层或控制层可基于探测场景的相关参数，生成第一指令和第二指令，并向dTOF传感模组1002分别发送第一指令和第二指令，dTOF传感模组1002根据接收到的第一指令，选通N个像素；并根据第二指令，为选通的N个像素中的每个像素分配Q个时间片容器。
在本申请的各个实施例中，如果没有特殊说明以及逻辑冲突，不同的实施例之间的术语和/或描述具有一致性、且可以相互引用，不同的实施例中的技术特征根据其内在的逻辑关系可以组合形成新的实施例。
本申请中，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况，其中A，B可以是单数或者复数。在本申请的文字描述中，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。可以理解，本申请中，“均匀”不是指绝对的均匀，可以允许有一定工程上的误差。
可以理解的是，在本申请中涉及的各种数字编号仅为描述方便进行的区分，并不用来限制本申请的实施例的范围。上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定。术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元。方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述，显而易见的，在不脱离本申请的精神和范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的方案进行示例性说明，且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (23)

1.一种直接飞行时间dTOF传感模组，其特征在于，包括W个感光单元、H个直方图数据存储单元和处理控制单元，所述W个感光单元中的每K个感光单元共享第一存储空间，所述第一存储空间的大小为一个直方图数据存储单元对应的存储空间的大小，K小于或等于W，W和H均为大于或等于2的整数；
所述处理控制单元，用于控制选通N个感光单元，所述N个感光单元占用所述第一存储空间，所述N个感光单元为共享所述第一存储空间的所述K个感光单元中的N个，所述N为小于或等于K的整数；
所述处理控制单元，还用于为每个选通的感光单元分配Q个时间片容器，所述Q为正整数；
其中，选通的所述N个感光单元和每个选通的感光单元被分配的所述Q个时间片容器用于所述dTOF传感模组工作于第一模式或第二模式；所述第一模式对应的选通的感光单元的数量N大于所述第二模式对应的选通的感光单元的数量N；和/或，所述第一模式对应的每个感光单元被分配的时间片容器的数量Q小于所述第二模式对应的每个感光单元被分配的时间片容器的数量Q。
2.如权利要求1所述的传感模组，其特征在于，所述第一存储空间包括M个存储块，所述M为正整数；
所述处理控制单元，具体用于：
确定每个选通的感光单元占用的存储块的第一数量；
根据所述存储块能够存储的时间片容器的数量和所述第一数量，为每个选通的感光单元分配所述Q个时间片容器。
3.如权利要求2所述的传感模组，其特征在于，所述第一数量为
Figure FDA0002659374010000011
所述
Figure FDA0002659374010000012
其中，所述F表示所述存储块能够存储的时间片容器的数量。
4.如权利要求2或3所述的传感模组，其特征在于，所述存储块用于存储至少一个感光单元在探测第一距离时产生的数据，所述第一距离为所述感光单元能够探测的距离。
5.如权利要求4所述的传感模组，其特征在于，所述第一距离为C/2×T×Q；其中，所述C为光速，所述T为所述时间片容器的周期。
6.如权利要求1至5任一项所述的传感模组，其特征在于，所述第一存储空间是由所述H个直方图数据存储单元中的一个提供；或者；
所述第一存储空间由所述H个直方图数据存储单元中的至少两个提供。
7.如权利要求1至6任一项所述的传感模组，其特征在于，所述W个感光单元为感光单元阵列；
所述K个感光单元为所述感光单元阵列中的一列中相邻的K个，或为所述感光单元阵列中的一行中相邻的K个。
8.如权利要求1至7任一项所述的传感模组，其特征在于，当所述N小于所述K时，分L次选通所述W个感光单元，所述L是根据所述K和所述N确定的。
9.如权利要求1至8任一项所述的传感模组，其特征在于，控制所述N个感光单元中的每个感光单元选通的方式包括以下任一项：
行使能控制和列使能控制；或者，
行使能控制；或者，
列使能控制。
10.如权利要求1至9任一项所述的传感模组，其特征在于，所述处理控制单元，具体用于：
接收第一指令，并根据所述第一指令控制选通所述N个感光单元，所述第一指令是根据目标分辨率确定的；
接收第二指令，并根据所述第二指令为每个选通的感光单元分配所述Q个时间片容器，所述第二指令是根据所述目标分辨率和目标距离确定的。
11.一种终端设备，其特征在于，包括处理器、以及如权利要求1～10任一项所述的直接飞行时间dTOF传感模组，所述处理器用于对所述dTOF传感模组工作于第一模式或第二模式得到的信息进行处理。
12.一种测距方法，其特征在于，应用于直接飞行时间dTOF传感模组，所述dTOF传感模组包括W个感光单元、H个直方图数据存储单元和处理控制单元，所述W个感光单元中的K个感光单元共享第一存储空间，所述第一存储空间的大小为一个直方图数据存储单元对应的存储空间的大小，K小于或等于W，W和H均为大于或等于2的整数；
所述方法包括：
根据目标分辨率和目标距离，控制选通N个感光单元，并为每个选通的感光单元分配Q个时间片容器，其中，所述N个感光单元占用所述第一存储空间，所述N个感光单元为共享所述第一存储空间的所述K个感光单元中的N个，所述N为小于或等于K的整数，Q为正整数；
根据选通的所述N个感光单元和每个选通的感光单元被分配所述Q个时间片容器，在第一模式或第二模式进行距离探测；其中，所述第一模式对应的选通的感光单元的数量N大于所述第二模式对应的选通的感光单元的数量N；所述第一模式对应的每个感光单元被分配的时间片容器的数量Q小于所述第二模式对应的每个感光单元被分配的时间片容器的数量Q。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一存储空间包括M个存储块，所述M为正整数；
所述为每个选通的感光单元分配Q个时间片容器，包括：
确定每个选通的感光单元占用的存储块的第一数量；
根据所述存储块能够存储的时间片容器的数量和所述第一数量，为每个选通的感光单元分配所述Q个时间片容器。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一数量为
Figure FDA0002659374010000021
所述
Figure FDA0002659374010000022
其中，所述F表示所述存储块能够存储的时间片容器的数量。
15.如权利要求13或14所述的方法，其特征在于，所述存储块用于存储至少一个感光单元在探测第一距离时产生的数据，所述第一距离为所述感光单元能够探测的距离。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述第一距离为C/2×T×Q；其中，所述C为光速，所述T为所述时间片容器的周期。
17.如权利要求12至16任一项所述的方法，其特征在于，所述第一存储空间是由所述H个直方图数据存储单元中的一个提供；或者；
所述第一存储空间由所述H个直方图数据存储单元中的至少两个提供。
18.如权利要求12至17任一项所述的方法，其特征在于，所述W个感光单元为感光单元阵列；
所述K个感光单元为所述感光单元阵列中的一列中相邻的K个，或为所述感光单元阵列中的一行中相邻的K个。
19.如权利要求12至18任一项所述的方法，其特征在于，当所述N小于所述K时，分L次选通所述W个感光单元，所述L是根据所述K和所述N确定的。
20.如权利要求12至19任一项所述的方法，其特征在于，控制所述N个感光单元中的每个感光单元选通的方式包括以下任一项：
行使能控制和列使能控制；或者，
行使能控制；或者，
列使能控制。
21.如权利要求12至20任一项所述的方法，其特征在于，所述根据目标分辨率和目标距离，控制选通N个感光单元，包括：
接收第一指令，并根据所述第一指令控制选通所述N个感光单元，所述第一指令是根据目标分辨率确定的；
接收第二指令，并根据所述第二指令为每个选通的感光单元分配所述Q个时间片容器，所述第二指令是根据所述目标分辨率和目标距离确定的。
22.一种终端设备，其特征在于，包括如权利要求1～10任一项所述的直接飞行时间dTOF传感模组、存储器和处理器；
所述存储器，用于存储程序或指令；
所述处理器，用于调用所述程序或指令，控制所述dTOF传感模组执行如权利要求12至21任一项所述的方法。
23.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序或指令，当所述计算机程序或指令被终端设备执行时，使得所述终端设备执行如权利要求12至21中任一项所述的方法。
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