CN114236505A - 一种基于DToF的测量系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及光学探测技术领域，尤其涉及一种基于DToF的测量系统及方法，测量系统包括：发射器、采集器、和控制和处理电路，所述发射器配置为朝目标物发射光信号；所述采集器配置为在所述控制和处理电路的控制下致动像素以接收被所述目标物反射回的至少部分光信号，并生成测量数据；所述控制和处理电路配置为确定所述被致动像素在给定时间段内引起响应的像素的数量，将所述数量作为测量数据的置信度。本申请实施例可以提高测量系统的准确性。

Description

一种基于DToF的测量系统及方法

技术领域

本申请涉及光学探测技术领域，尤其涉及一种基于直接飞行时间(Direct ToF，DToF)的测量系统及方法。

背景技术

利用飞行时间(Time of Flight，ToF)技术可以对目标进行距离测量以获取包含目标的深度值的深度图像。基于ToF技术的光学测量系统已被广泛应用于消费电子、无人架驶、AR/VR等领域。

基于ToF技术的光学测量系统通常包括发射器和采集器，利用发射器发射光束照射目标视场并利用采集器采集反射光束，计算光束由发射到反射接收的飞行时间来计算物体的距离。ToF技术分为直接飞行时间DToF技术和间接飞行时间(Indirect ToF，IToF)技术。其中，DToF技术基于时间相关单光子计数(Time-Correlated Single PhotonCounting，TCSPC)技术测量光束中的光子从发射到接收的飞行时间；IToF技术测量反射光束相对于发射光束的相位延迟，再由相位延迟对飞行时间进行计算。DToF技术具有信噪比高，灵敏度好，精确度高等优点，受到了越来越广泛的关注。

然而，在实际的应用中，采集器在接收光信号时不可避免的接收到环境光信号等，进而导致测量准确度降低。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本申请的构思及技术方案，其并不必然属于本申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本申请的申请日前已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种基于dToF的测量系统及方法，旨在解决相关技术中的一个或多个技术问题。

为达上述目的，第一方面，本申请一实施例提供一种基于DToF的测量系统，包括：发射器、采集器、和控制和处理电路，所述发射器配置为朝目标物发射光信号；所述采集器配置为在所述控制和处理电路的控制下致动像素以接收被所述目标物反射回的至少部分光信号，并生成测量数据；所述控制和处理电路配置为确定所述被致动像素在给定时间段内引起响应的像素的数量，将所述数量作为测量数据的置信度。

作为第一方面的一实现方式，所述给定时间段为以引起第一个像素响应的时间点为时间起点的第一预设时长时间段，或者，所述给定时间段为以所述发射光信号为时间起点的第二预设时长时间段。

作为第一方面的一实现方式，所述测量数据包括直方图数据；被致动的所述像素响应于光子的入射而输出光子信号到读出电路，所述读出电路配置为根据所述光子信号生成所述直方图数据。

作为第一方面的一实现方式，所述控制和处理电路仅根据所述置信度大于或等于预设阈值的所述直方图数据计算所述目标物的距离信息。

作为第一方面的一实现方式，所述测量数据包括所述目标物的距离信息；所述控制和处理电路配置为根据被致动像素中第一个引起响应的像素对应的直方图数据计算所述目标物的距离信息。

作为第一方面的一实现方式，所述控制和处理电路还用于将所述置信度大于或等于预设阈值的所述距离信息作为有效距离信息。

作为第一方面的一实现方式，所述发射器还包括与所述光源连接的驱动器，所述光源在所述驱动器的驱动下并在所述控制和处理电路的控制下朝向目标物发射光信号。

作为第一方面的一实现方式，所述发射器还包括发射光学组件，所述发射光学组件用于将所述光信号投射至所述目标物，并使所述光信号于所述目标物上形成照明斑点。

作为第一方面的一实现方式，所述采集器还包括接收光学组件，所述接收光学组件用于接收由目标物反射回的至少部分光信号并将所述至少部分光信号引导至像素上。

第二方面，本申请一实施例提供一种测量方法，包括：控制发射器朝目标物发射光信号；同步致动采集器的像素以接收被所述目标物反射回的至少部分光信号，并生成测量数据；确定所述被致动像素在给定时间段内引起响应的像素的数量，将所述数量作为测量数据的置信度。

作为第二方面的一实现方式，所述给定时间段为以引起第一个像素响应的时间点为时间起点的第一预设时长时间段，或者，所述给定时间段为以所述发射光信号为时间起点的第二预设时长时间段。

作为第二方面的一实现方式，所述测量数据包括直方图数据；被致动的所述像素响应于光子的入射而输出光子信号到读出电路，所述读出电路配置为根据所述光子信号生成所述直方图数据；所述生成测量数据包括：仅根据所述置信度大于或等于预设阈值的所述直方图数据计算所述目标物的距离信息。

作为第二方面的一实现方式，所述测量数据包括所述目标物的距离信息；所述生成测量数据包括：根据被致动像素中第一个引起响应的像素对应的直方图数据计算所述目标物的距离信息；所述测量方法还包括：将所述置信度大于或等于预设阈值的所述距离信息作为有效距离信息。

第三方面，本申请一实施例提供一种电子设备，包括上述第一方面或第一方面任一实现方式中所述的测量系统；测量系统的发射器与采集器设置于电子设备本体的同一侧。

本申请实施例的有益效果在于：通过确定被致动像素在给定时间段内引起响应的像素的数量，将该数量作为测量数据的置信度，一方面，将给定时间段作为像素响应的有效时间段，其它时间段的像素响应被认为是噪声，在计算置信度上有良好的抗干扰作用；另一方面，可以同时获取各测量数据的置信度，可以避免无效测量信息对最终测量结果施加影响，从而提高测量系统的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施例提供的一种基于DToF的测量系统的结构示意图。

图2为本申请一实施例提供的一种像素数组的结构示意图。

图3为本申请一实施例提供的一种采集器和控制和处理电路的连接关系示意图。

图4为本申请一实施例提供的一种测量方法的实现流程示意图。

图5为本申请一实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，当组件被称为“固定于”或“设置于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者间接在该另一个组件上。当一个组件被称为是“连接于”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或间接连接至该另一个组件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1，本申请实施例提供了一种光学测量系统10。光学测量系统10包括发射器11、采集器12以及控制和处理电路13。

在一些实施例中，发射器11用于向目标区域20发射发射光束30，发射光束30发射至目标区域20空间中以照明空间中的目标物，至少部分发射光束30经目标区域20反射后形成反射光束40，反射光束40中的至少部分光束被采集器12接收；控制和处理电路13分别与发射器11以及采集器12连接，同步发射器11与采集器12的触发信号以计算光束从发射到反射回来被接收或被采集所需要的时间，即发射光束30与反射光束40之间的飞行时间t，进一步，目标物体上对应点的距离D可由下式计算出：

D＝c·t/2

其中，c为光速。

在一些实施例中，发射器11包括光源111、发射光学组件112以及驱动器113等。其中，光源111可以是发光二极管(LED)、激光二极管(LD)、边发射激光器(EEL)、垂直腔面发射激光器(VCSEL)等单个光源，也可以是由多个光源组成的一维或二维光源数组。优选地，光源数组是在单块半导体基底上生成多个VCSEL光源以形成的VCSEL数组光源芯片，光源数组中光源的排列方式可以是规则的也可以是不规则的。光源111所发射的光束可以是可见光、红外光、紫外光等。光源111在驱动器113的控制下向外发射光束。

在一些实施例中，光源111被配置为由多个光源组成的光源数组，其中光源数组包括多组光源，每次开启一组光源朝向目标区域发射斑点光束，直至开启最后一组光源，实现目标区域的扫描。其中，一组光源可以是一个光源；或，一组光源也可以是排列成线状光源的多个光源，线状光源由多个光源依次排列形成；或，一组光源还可以是排列成诸如矩形或L型等其他形状的多个光源等，本申请对此不予限制。需要说明的是，更一般地，发射器配置为一次启动一组光源发射光信号，一组光源是每次进行目标物扫描的给定区域的光源，工作光源可以是一个或多个光源。

在一个实施例中，光源111在驱动器113的控制下以一定频率(或脉冲周期)向外发射脉冲光束，以用于DTOF测量，频率根据测量距离进行设定。可以理解的是，还可以利用控制和处理电路13中的一部分或者独立于控制和处理电路13存在的子电路来控制光源111发射光束。

发射光学组件112接收来自光源111发射的光束并整形后投射到目标区域。在一个实施例中，发射光学组件112接收来自光源111的脉冲光束，并将脉冲光束进行光学调制，比如衍射、折射、反射等调制，随后向空间中发射被调制后的光束，比如聚焦光束、泛光光束、结构光光束等。发射光学组件112可以是透镜、液晶组件、衍射光学组件、微透镜数组、超表面(Metasurface)光学组件、掩膜板、反射镜、MEMS振镜等形式中的一种或多种的组合。

在一些实施例中，采集器12包括像素数组121、过滤单元122、和读出电路数组(图1中未示出)。其中，过滤单元122用于滤除背景光或杂散光。像素数组121由多个像素组成，像素数组121配置为在控制和处理电路13的控制下致动全部或部分像素以采集由目标物体反射回的至少部分光信号并生成相应的光子信号。读出电路数组由多个读出电路组成，读出电路用于接收光子信号进行处理以生成直方图。在一个实施例中，像素数组121为由单光子雪崩光电二极管(Single Photon Avalanche Diode，SPAD)组成的SPAD数组，SPAD也称为盖革模式雪崩光电二极管(GM-APD)，是能够以数十皮秒量级的到达时间分辨率捕获各个光子的检测器，可在专用半导体工艺中或者在标准互补金属氧化物半导体(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor，CMOS)技术中制造出来。像素数组121连接读出电路数组，在一个实施例中，像素数组121中的每个像素对应连接一读出电路，像素响应于光子的入射而输出光子信号到读出电路，读出电路接收并累计来自对应连接的像素的光子信号以生成该像素的直方图。在一些实施例中，读出电路包括信号放大器、时间数字转换器(Time-to-Digital Converter，TDC)、数模转换器(ADC)等器件中的一种或多种。

在基于DToF技术的光学测量系统中，发射器11的发射视场与采集器12的采集视场具有一一对应的关系，发射器11每发射一个斑点光束到目标视场后都会反射并成像到对应的像素上。此外，为尽可能多的接收反射光斑的光信号，通常需要将多个像素组合在一起形成像素组共同采集一个反射光斑中的光信号，此时，每发射一个斑点光束都会同时激活与其对应的像素组以采集反射光斑。如图2所示，由于反射光斑尺寸大于单个像素尺寸，通常设置一个光源投射出的斑点光束可以成像到像素数组的一个像素组21上，每个像素组21包括多个像素，而考虑到系统误差或者视差引起的位移，通常也设置大于反射光斑尺寸的像素数量的像素组来采集反射光斑，反射光斑成像到像素组的任意位置处，例如，每个像素组包括4个像素22，或者，每个像素组包括36个像素等。

本申请的发明人发现，有些情形下，部分像素存在不是有效光源曝光，而是环境光噪声曝光或者器件的暗计数曝光等导致像素引起响应的情形。因此，在本申请一些实施例中，增加了确定诸如直方图或相关结果(例如距离信息)等测量数据的置信度的过程，具体地，确定被致动的像素组在给定时间段内引起响应的像素的数量，将该数量作为测量数据的置信度，可以以该置信度作为后续判断这个直方图或其相关结果等测量数据对结果影响的参考量。例如，根据置信度以辅助诸如点云计算等算法以提升准确度，例如在利用距离信息计算点云时可以避免可信度较低的距离信息对结果产生影响。此外，在实际应用中，由于器件自身或者光电转换的限制，会导致同一像素组中不同像素引起响应的时间点存在差异，在本申请一些实施例中，根据被致动像素中第一个引起响应的像素的直方图计算目标物的距离信息，或者，根据被致动的每个像素组中第一个引起响应的像素的直方图计算目标物的距离信息，或者，根据置信度大于或等于预设阈值的直方图计算目标物的距离信息。

控制和处理电路13同步发射器11与采集器12的触发信号。可选的，控制和处理电路13可以控制每个给定时间需要开启和/或关闭的光源，以及需要致动(或启动)和/或去启动的像素。直方图电路生成的直方图、像素的其他特征等(例如光子到达时间等)均可以输出给控制和处理电路13，以供其后续使用。在一些实施例中，控制和处理电路13确定被致动像素中在给定时间段内引起响应的像素的数量，作为测量数据的置信度，通过设置置信度可以判断是光源发射光信号引起的像素响应还是环境光噪声或者是器件的暗计数引起的像素响应。在其他一些实施例中，控制和处理电路13确定被致动像素中第一个引起响应的像素，并根据该像素对应连接的读出电路输出的直方图计算光束从发射到被采集之间的飞行时间，还可以基于飞行时间计算出待测目标物的距离信息，进一步地，控制和处理电路13还可以将置信度大于或等于预设阈值的距离信息作为有效距离信息。在其他一些实施例中，控制和处理电路13还可以根据置信度大于或等于预设阈值的直方图数据计算目标物的距离信息。

在一个实施例中，像素对入射的单个光子进行响应而输出光子信号，读出电路接收来自对应连接的像素的光子信号进行处理以生成直方图，控制和处理电路13根据直方图获取光束的飞行时间，进一步地，还可以根据飞行时间计算目标物的距离信息。具体的，读出电路计算对应连接的像素所采集光子的数量形成连续的时间bin，这些时间bin连在一起形成统计直方图用于重现反射光脉冲的时间序列；控制和处理电路13利用峰值匹配和滤波检测识别出光束从发射到被接收的飞行时间。可以理解的是，控制和处理电路13可以是独立的专用电路，比如专用SOC芯片、FPGA芯片、ASIC芯片等等，也可以包含通用处理电路。

在一些实施例中，测量系统10还包括内存。内存可以用于存储脉冲编码程序，利用编码程控光源111发射光束的激发时间、发射频率等。内存可以用于存储时间信息、直方图、飞行时间、距离信息、置信度等信息。

在一个实施例中，控制和处理电路13配置为在计算飞行时间、距离信息及置信度后，将飞行时间、距离信息和置信度存储至内存。

在一个实施例中，控制和处理电路13配置为在计算距离信息及置信度后，仅存储置信度大于或等于预设阈值的距离信息及其置信度。

在一个实施例中，控制和处理电路13配置为将置信度小于或等于预设阈值的直方图或距离信息等测量数据删除。

在一个实施例中，预设阈值可以设置为像素组所占像素数量一半以上任一数值。本申请对预设阈值不予具体限制。

在一些实施例中，测量系统10还可以包括彩色相机、红外相机、IMU等器件，与这些器件的组合可以实现更加丰富的功能，比如3D纹理建模、红外人脸识别、SLAM等功能。

在一个实施例中，控制和处理电路13确定给定时间段内多个被致动像素中引起响应的像素的数量，其中，给定时间段为以引起第一个像素响应的时间点为时间起点的第一预设时长时间段，或者为以光源发射光信号为时间起点的第二预设时长时间段。需要说明的是，第一预设时长时间段和第二预设时长时间段的时长可以相同。作为非限制性示例，例如发射光脉冲宽度那么短。以此方法计算的置信度可以更准确，降低环境光和暗计数的干扰，在有效光像素雪崩的前后选择一个时间段作为计算置信度的有效时间段。

需要说明的是，在一些实际应用中，不知道目标物信息，通常无法预测有效光曝光时间，因此，可以将第一个雪崩认为有效，那么只选取这个雪崩之后的一段较短的时间(即第一预设时长时间段)作为有效时间段，其它时间段的雪崩被认为是噪声，这样在计算置信度上有一定的抗干扰作用。在其他一些实际应用中，已知目标物的大概距离，这样可以大概估计有效光像素雪崩的时间，通过设置包括这时间的一个较窄的时间段(即第二预设时长时间段)作为有效时间段，其它时间段的雪崩被认为是噪声，这样在计算置信度上有一定的抗干扰作用。

在一个实施例中，读出电路包括TDC电路和直方图电路，如图3所示，采集器中每个像素对应连接一个TDC电路和一个直方图电路。像素接收目标物反射的脉冲光信号并生成光子信号，TDC电路接收和计算这些光子信号的时间间隔，并将时间间隔转化为时间码。直方图电路对TDC电路输出的时间码进行累积计数以绘制出直方图。继续参见图3所示，直方图电路与控制和处理电路电连接，控制和处理电路可以根据直方图计算出光子从发射到接收的飞行时间，可以进一步计算出目标物的距离信息。

在一些实施例中，继续参见图1所示，采集器12还包括接收光学组件123，接收光学组件123、过滤单元122以及像素单元121沿光信号的传播路径依次设置，接收光学组件123用于接收由目标物反射回的至少部分光束并将所述至少部分光束引导至像素数组121上，以将目标物成像至像素数组。

在一些实施例中，继续参阅图1所示，发射器11包括光源111和驱动光源111的驱动器113。光源111在驱动器113的驱动下并在控制和处理电路13的控制下使得给定区域(即前述的一组光源，或称工作光源)发射光信号。

进一步地，在一些实施例中，继续参阅图1所示，发射器11还包括发射光学组件112，发射光学组件112用于将光信号投射至目标物20，并使该光信号于目标物20上形成照明斑点。可选地，发射光学组件112包括但不限于准直镜、衍射光学组件等中的一种或几种的组合。

在一些实现方式中，光源111是在单块半导体基底上生成多个(Vertical CavitySurface Emitting Laser,VCSEL)光源以形成的VCSEL数组光源芯片。其中，光源111可以在控制和处理电路13的控制下以一定频率(或脉冲周期)向目标物发射脉冲光束30，脉冲光束30经过发射光学组件112投射到目标物上形成照明斑点。

图4所示为本申请一实施例提供的一种测量方法。测量方法可应用于前述任一实施例的基于dToF的测量系统。在一些实施例中，测量方法可以由测量系统的控制和处理电路执行。在一些实施例中，测量方法可以由电子设备执行。

如图4所示，测量方法可以包括如下步骤S41至S43。

S41，控制发射器朝目标物发射光信号。

在一个实施例中，控制发射器中的光源朝向目标物发射光信号，发射器可以被配置为包括一个光源，也可以被配置为包括多个光源的光源数组。

在一个实施例中，一次控制发射器中的一组光源发射光信号，一组光源可包括一个或多个光源。

S42，同步致动采集器中的像素以接收被目标物反射回的至少部分光信号，并生成测量数据。

在一个实施例中，测量数据包括直方图数据。被致动的像素响应于光子的入射而输出光子信号到读出电路，读出电路配置为根据光子信号生成直方图数据。

在一个实施例中，测量数据包括目标物的距离信息。控制和处理电路配置为根据被致动像素中第一个引起响应的像素对应的直方图数据计算目标物的距离信息。通过根据被致动像素中第一个引起响应的像素对应的直方图计算目标物的距离信息，减少了计算量，可以节约算力。

在一个实施例中，同步致动采集器的若干像素组以接收被目标物反射回的至少部分光信号，每个像素组包括多个像素，像素组与光源一一对应。

S43，确定被致动像素在给定时间段内引起响应的像素的数量，将该数量作为测量数据的置信度。

其中，给定时间段为以引起第一个像素响应的时间点为时间起点的第一预设时长时间段，或者，为以发射光信号为时间起点的第二预设时长时间段。

在一个实施例中，测量方法还可以包括：将置信度大于或等于预设阈值的距离信息作为有效距离信息。

在一个实施例中，测量方法可以还可以包括：将置信度小于或等于预设阈值的距离信息删除，或者，仅存储置信度大于或等于预设阈值的距离信息及其置信度。

需要说明的是，本实施例的测量方法是采用前述任一实施例测量系统进行测距，其技术方案与前述测量系统相似之处，此处不再赘述。

本申请一实施例还提供一种电子设备。参照图5所示，电子设备500包括：处理器50、内存51以及存储在所述内存51中并可在所述处理器50上运行的计算机程序52，例如光学探测的程序。所述处理器50执行所述计算机程序52时实现上述任一实施例的测量方法实施例中的步骤，例如图3所示的步骤S31至S33。

示例性的，所述计算机程序52可以被分割成一个或多个模块/单元，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述内存51中，并由所述处理器50执行，以完成本申请。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序52在电子设备500中的执行过程。

本领域技术人员可以理解，图5仅仅是电子设备500的示例，并不构成对电子设备500的限定，电子设备500可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如电子设备500还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器50可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可程序设计门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可程序设计逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

所述内存51可以是电子设备500的内部存储单元，例如电子设备500的硬盘或内存。所述内存51也可以是电子设备500的外部存储设备，例如电子设备500上配备的插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)，安全数字(Secure Digital，SD)卡，闪存卡(Flash Card)等。进一步地，所述内存51还可以既包括电子设备500的内部存储单元也包括外部存储设备。所述内存51用于存储所述计算机程序以及电子设备所需的其他程序和数据。所述内存51还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

本申请一实施例还提供一种电子设备。电子设备包括前述任一实施例的测量系统，其中，所述测量系统的发射器与采集器设置于电子设备本体的同一侧。

作为一非限制性示例，电子设备可以为激光雷达等。

本申请一实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可实现上述各个测量方法实施例中的步骤。

本申请一实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在电子设备上运行时，使得电子设备可实现上述各个测量方法实施例中的步骤。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/电子设备和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/电子设备实施例仅仅是示意性的，例如，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系统，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讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。

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或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。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。

集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁盘、光盘、计算机内存、ROM、RAM、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于DToF的测量系统，其特征在于，包括：发射器、采集器、和控制和处理电路，

所述发射器配置为朝目标物发射光信号；

所述采集器配置为在所述控制和处理电路的控制下致动像素以接收被所述目标物反射回的至少部分光信号，并生成测量数据；

所述控制和处理电路配置为确定所述被致动像素在给定时间段内引起响应的像素的数量，将所述数量作为测量数据的置信度。

2.如权利要求1所述的基于DToF的测量系统，其特征在于，所述给定时间段为以引起第一个像素响应的时间点为时间起点的第一预设时长时间段，或者，所述给定时间段为以所述发射光信号为时间起点的第二预设时长时间段。

3.如权利要求1或2所述的基于DToF的测量系统，其特征在于，所述测量数据包括直方图数据；被致动的所述像素响应于光子的入射而输出光子信号到读出电路，所述读出电路配置为根据所述光子信号生成所述直方图数据。

4.如权利要求3所述的基于DToF的测量系统，其特征在于，所述控制和处理电路仅根据所述置信度大于或等于预设阈值的所述直方图数据计算所述目标物的距离信息。

5.如权利要求1或2所述的基于DToF的测量系统，其特征在于，所述测量数据包括所述目标物的距离信息；所述控制和处理电路配置为根据被致动像素中第一个引起响应的像素对应的直方图数据计算所述目标物的距离信息。

6.如权利要求5所述的基于DToF的测量系统，其特征在于，所述控制和处理电路还用于将所述置信度大于或等于预设阈值的所述距离信息作为有效距离信息。

7.一种测量方法，其特征在于，包括：

控制发射器朝目标物发射光信号；

同步致动采集器的像素以接收被所述目标物反射回的至少部分光信号，并生成测量数据；

确定所述被致动像素在给定时间段内引起响应的像素的数量，将所述数量作为测量数据的置信度。

8.如权利要求7所述的测量方法，其特征在于，还包括：所述给定时间段为以引起第一个像素响应的时间点为时间起点的第一预设时长时间段，或者，所述给定时间段为以所述发射光信号为时间起点的第二预设时长时间段。

9.如权利要求7或8所述的测量方法，其特征在于，所述测量数据包括直方图数据；被致动的所述像素响应于光子的入射而输出光子信号到读出电路，所述读出电路配置为根据所述光子信号生成所述直方图数据；

所述生成测量数据包括：仅根据所述置信度大于或等于预设阈值的所述直方图数据计算所述目标物的距离信息。

10.如权利要求7或8所述的基于DToF的测量方法，其特征在于，所述测量数据包括所述目标物的距离信息；

所述生成测量数据包括：根据被致动像素中第一个引起响应的像素对应的直方图数据计算所述目标物的距离信息；

所述测量方法还包括：将所述置信度大于或等于预设阈值的所述距离信息作为有效距离信息。

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