JP6320406B2 - 深さ情報および画像センサにより画像を生成する方法 - Google Patents
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Description
a)光パルスのi番目のパルス列の各パルスを、当該基準クロックを用いて決定された時点で、且つ当該クロックを用いて決定された間隔を空けて発光するステップと、
a1)i番目のパルス列の各光パルスの電荷を、当該パルスに相対的な時間オフセットtiから始まる長さTintの短い積分時間スロットで積分するステップであって、当該時間オフセットは、センサからi番目の距離(di)に位置する点から反射された後の、光源とセンサとの間の光パルスの移動時間を表し、i番目の時間オフセットtiはi番目のパルス列の全ての光パルスについて同一であり、N個のパルス列に対する各時間オフセットtiの値はセンサまでの様々な距離に対応すべく互いに異なっていて、積分時間Tintよりも大きい時間増分だけ互いに間隔が空けられているステップと、
b1)i番目のパルス列の各光パルスについて積分された電荷を各ピクセルの電荷蓄積ノードに転送して、当該電荷を同一パルス列の先行光パルスから生じた電荷に累積させるステップと、
b)i番目のパルス列の終了後に各ピクセルの蓄積ノードに含まれる電荷を読み取り、蓄積ノードをリセットして、センサからi番目の距離(di)に位置するシーンの点を表すランクiの各画像を供給するステップを含んでいる。
本発明の他の特徴および利点は、添付の図面を参照しながら以下の詳細な説明を読むことにより明らかになろう。
−長さTintの新たな積分期間が開始される前にフォトダイオードの電位をリセット可能にするトランジスタT1、すなわちマトリクスの全てのピクセルに共通の大域的リセット信号RGにより制御され、RG信号の終了が積分時間Tintの開始を決定するトランジスタT1と、
−積分時間Tintの後で生成された電荷を蓄積ノードNDへ排出可能にする電荷転送トランジスタT2、すなわち全てのピクセルに共通の電荷転送信号TRにより制御され、当該信号の終了が積分時間Tintの終了を決定するトランジスタはT2と、
−蓄積された電荷量が読み取られた後で蓄積ノードの電位をリセット可能にするリセットトランジスタT3、すなわち全てのピクセルに共通のリセット信号RSTにより制御されトランジスタT3と、
−電圧フォロワとして接続されていて、自身のゲートからソースへ電荷蓄積ノードの電位を転送可能にする読み取りトランジスタT4と、
−最後に、トランジスタT4のソースに接続されていて、電荷蓄積ノードに蓄積されている電荷量の読み取りが望まれる場合に電荷蓄積ノードの電位を列導体COL(マトリクスの所与のパルス列のピクセルに共通の)に転送可能にする選択トランジスタT5、すなわち行の全てのピクセルに共通の行選択信号SELにより制御され、ピクセルを1行ずつ読み取るトランジスタT5を含んでいる。
Claims (7)
- 3次元シーンのN個の画像のランクi(i=1〜N)の各画像が、センサから各々距離diに位置する前記シーンの各点を表す前記N個の画像を生成する方法であって、前記方法がパルス光源および画像センサを使用し、前記センサが、光により生成された電荷を各ピクセルの各蓄積ノードに累積可能なピクセルを含み、前記方法が、前記光源からN個の連続的な光パルス列を基準クロックの制御下で発光するステップ、および前記N個のパルス列からランクiの各パルス列について反復的に、
a)光パルスのi番目のパルス列の各パルスを、前記基準クロックを用いて決定された時点で、且つ前記クロックを用いて決定された間隔を空けて発光するステップと、
a1)前記i番目のパルス列の各光パルスの電荷を、前記パルスに相対的な時間オフセットtiから始まる長さTintの短い積分時間スロットで積分するステップであって、前記時間オフセットが、前記センサからi番目の距離diに位置する点から反射された後の、前記光源と前記センサとの間の前記光パルスの移動時間を表し、i番目の時間オフセットtiがi番目のパルス列の全ての光パルスについて同一であり、N個のパルス列に対する各時間オフセットtiの値が前記センサまでの様々な距離に対応すべく互いに異なっていて、前記積分時間Tintよりも大きい時間増分だけ互いに間隔が空けられているステップと、
b1)前記i番目のパルス列の各光パルスについて積分された電荷を各ピクセルの前記電荷蓄積ノードに転送して、前記電荷を同一パルス列の先行光パルスから生じた電荷に累積させるステップと、
b)前記i番目のパルス列の終了後に各ピクセルの前記蓄積ノードに含まれる電荷を読み取り、前記蓄積ノードをリセットして、前記センサからi番目の距離(di)に位置するシーンの当該点を表すランクiの各画像を供給するステップを含み、
シーンの各観察について各ピクセルが受光した輝度に対する値が決定され、
ピクセルが受光した輝度の値が、N個の画像内の前記ピクセルにより供給される最も高い信号レベルに基づいて、または複数の画像内の当該ピクセルにより供給される信号レベルの和に基づいて決定されることを特徴とする、方法。 - 前記時間オフセットtiの値が、光パルスの長さTimpと前記積分時間Tintの和に概ね等しい時間増分だけ互いに間隔が空けられていることを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 光パルスの長さが前記積分時間Tintにほぼ等しいことを特徴とする、請求項1〜2のいずれか1項に記載の方法。
- 数値的距離値のマトリクスが、前記ピクセルにより観察される前記シーンの前記点の距離を前記センサの各ピクセルに関連付けて決定されることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記ピクセルに関連付けられた前記距離が、前記ピクセルから供給された信号が前記N個の画像内の前記所与のピクセルに対する様々な値のうち最も高い値を有するパルス列に対応する距離diであることを特徴とする、請求項4に記載の方法。
- 各ピクセルに関連付けられた距離が、
−前記ピクセルについて読み取られた信号が最も高い値を有するランクiのパルス列に対応する距離diからの、
−および前記ピクセルについて読み取られ、且つ距離di−1および/または距離di+1に対応する信号からの、
補間により計算されることを特徴とする、請求項4に記載の方法。 - マトリクスアレイ画像センサおよび光パルスを供給可能な光源を含む画像取得装置であって、前記装置により、3次元シーンのN個の画像のランクi(i=1〜N)の各画像が、センサから各々距離diに位置するシーンの各点を表す前記N個の画像を供給し、各ピクセルがフォトダイオード、前記フォトダイオードをリセットする手段、前記ピクセルに電荷を蓄積する手段、および前記蓄積する手段に累積された電荷を読み取る手段を含み、前記光源が光パルスのN個のパルス列を供給する手段を含み、前記パルスの長さが調整されていると共に互いの間隔が調整されていて、前記装置が更に、前記フォトダイオードのリセットおよび前記フォトダイオードから前記蓄積ノードへの電荷の転送を制御するシークエンシング手段を含み、前記シークエンシング手段が前記光パルスに同期化されていて、前記シークエンシング手段が、光パルスの前記N個のパルス列の各々に対して、ランクiの所与のパルス列の全ての光パルスについて同一であるが他のパルス列とは異なる時間オフセット(ti)だけ各光パルスからずらされた短い時間スロットオフセット内で電荷を積分すべく構成されていて、前記時間オフセットが、前記シーンの点から反射された後の、前記光源と前記センサとの間の光の移動時間に対応し、前記点が各距離diに位置していて、ランクiの所与のパルス列のパルスによる照明に続いて積分された電荷が前記蓄積ノードに累積され、次いで距離diに位置するシーンの点のランクiの画像を生成すべく前記ノードから読み取られ、前記電荷が、別の距離di+1に対応するランクi+1の別のパルス列への新たな累積を意図して前記パルス列の終了時点で除去され、短い時間スロットの長さは、2個の異なるパルス列に対応する2個の隣接する時間オフセット値の差よりも小さく、シーンの各観察について各ピクセルが受光した輝度に対する値が決定され、ピクセルが受光した輝度の値が、N個の画像内の前記ピクセルにより供給される最も高い信号レベルに基づいて、または複数の画像内の当該ピクセルにより供給される信号レベルの和に基づいて決定されることを特徴とする装置。
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