TW201643464A - 用於空間－時間壓縮的飛行時間成像之技術 - Google Patents

用於空間－時間壓縮的飛行時間成像之技術 Download PDF

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Abstract

各種實施例通常相關於至少部分基於環境恢復感測器量測資訊來決定估算的環境電磁(EM)幅射資訊、至少部分基於反照恢復感測器量測資訊、反照恢復發射器調變資訊、感測矩陣資訊、及該估算的環境EM幅射資訊來決定估算的反照資訊及至少部分基於範圍恢復感測器量測資訊、該估算的反照資訊、範圍恢復發射器調變資訊、及感測矩陣資訊來決定估算的範圍資訊的設備、方法、系統及/或其他技術。

Description

用於空間-時間壓縮的飛行時間成像之技術
本文描述的實施例通常相關於用於反照及/或範圍影像之壓縮感測的技術。
各種導航系統可利用遠端感測系統以量測與一或多個物件的距離以確保正確導航(亦即，碰撞避免及/或偵測)。例如，各種交通工具(例如，地面交通工具、空中交通工具、軌道交通工具、船舶等)可將此種導航系統用於自動化導航、碰撞、及/或避免。然而，習知遠端感測系統可需要可觀的待偵測、捕捉、及/或處理的資訊量。因此，需要改善的系統、方法、及/或設備。
100‧‧‧成像系統
110‧‧‧飛行時間成像裝置
112、704‧‧‧處理單元
114‧‧‧記憶體
116、730‧‧‧作業系統
118‧‧‧飛行時間應用程式
120‧‧‧I/O埠
122‧‧‧EM幅射發射器裝置
124‧‧‧EM幅射感測器裝置
130‧‧‧物件
140‧‧‧焦點中心(fc1)
142‧‧‧焦點中心(fc2)
144‧‧‧至表面的距離(ds)
146‧‧‧焦點中心距離(fcd)
147‧‧‧共同焦點中心
148‧‧‧環境EM幅射
150‧‧‧空間調變投影
152、160、162‧‧‧數位至類比(D/A)轉換器裝置
154‧‧‧類比至數位(A/D)轉換器裝置
156‧‧‧偵測器裝置
164‧‧‧發射器裝置
166‧‧‧鏡裝置
170‧‧‧位置
220‧‧‧管理組件
222‧‧‧發射器組件
224‧‧‧感測器組件
226‧‧‧計算組件
230‧‧‧感測器調變資訊
232‧‧‧感測器量測資訊
234‧‧‧發射器調變資訊
308‧‧‧環境感測週期
310-1、310-K‧‧‧反照發射週期
312-1、312-K‧‧‧反射的反照發射週期
314-1、314-K、346-1、346-K‧‧‧反照感測週期
316-1、316-K‧‧‧範圍發射週期
318-1、318-K‧‧‧反射的範圍發射週期
320-1、320-K‧‧‧範圍感測週期
330、360‧‧‧發射器調變時序圖
332、362‧‧‧反射的EM幅射時序圖
334、364‧‧‧感測器調變時序圖
340-1、340-K‧‧‧組合的發射週期
342-1、342-K‧‧‧反射的組合的發射週期
344-1-α、344-K-α‧‧‧第一部分範圍感測週期
344-1-β、344-K-β‧‧‧第二部分範圍感測週期
400、500‧‧‧邏輯流程圖
600‧‧‧系統
602‧‧‧處理器電路
604‧‧‧記憶體單元
605‧‧‧計算裝置
606‧‧‧圖形處理單元(GPU)
608‧‧‧顯示控制器
643‧‧‧互連
644‧‧‧收發器
645‧‧‧顯示器
646‧‧‧儲存器
647‧‧‧I/O配接卡
700‧‧‧計算架構
702‧‧‧電腦
706‧‧‧系統記憶體
708‧‧‧系統匯流排
710‧‧‧非揮發性記憶體
712‧‧‧揮發性記憶體
714‧‧‧內部(或外部)硬碟驅動器(HDD)
716‧‧‧磁性軟碟驅動器(FDD)
718‧‧‧可移除磁碟
720‧‧‧光碟驅動器
722‧‧‧可移除光碟
724‧‧‧HDD介面
726‧‧‧FDD介面
728‧‧‧光碟介面
732‧‧‧應用程式
734‧‧‧程式模組
736‧‧‧程式資料
738‧‧‧鍵盤
740‧‧‧滑鼠
742‧‧‧輸入裝置介面
744‧‧‧監視器
746‧‧‧視訊配接卡
748‧‧‧遠端電腦
750‧‧‧記憶體/儲存裝置
752‧‧‧區域網路(LAN)
754‧‧‧寬域網路(WAN)
756‧‧‧有線及/或無線通訊網路介面或配接卡
758‧‧‧數據機
te‧‧‧最大反射週期
tw‧‧‧感測窗週期
圖1描繪用於決定估算的環境EM幅射資訊、估算的反照資訊、及/或估算的範圍資訊之成像系統的實施例。
圖2描繪用於決定估算的環境EM幅射資訊、估算的反照資訊、及/或估算的範圍資訊之成像系統的詳細實施 例。
圖3A-3B描繪用於調變電磁幅射發射器裝置及調變電磁幅射感測器裝置之時序圖的實施例。
圖4描繪第一邏輯流程圖的實施例。
圖5描繪第二邏輯流程圖的實施例。
圖6描繪計算系統的實施例。
圖7描繪計算架構的範例實施例。
【發明內容及實施方式】
各種實施例通常相關於決定估算的環境EM幅射資訊、估算的反照資訊、及/或估算的範圍資訊的設備、系統、及/或方法。更具體地說，實施例可相關於用於使用壓縮的飛行時間之軟或硬即時範圍映射估算的成像設備、系統、及/或方法。其可沒有限制地包括任何未知物件及/或表面的媒體可由從電磁(EM)幅射發射器裝置發射之結構化二進位圖案的一或多個序列所照明。該環境EM幅射及/或反射的EM幅射可由EM幅射感測器裝置收集，因此產生待完成的壓縮量測組，其可使用已壓縮或壓縮的感測技術重構以決定反照映射估算(例如，估算的反照資訊等的合計)及/或範圍映射估算(例如，估算的範圍資訊等的合計)。
在部分實施例中，反照映射估算可沒有限制地包括由具有特定解析度的二維矩陣表示的二維(2D)反照影像，其中該二維矩陣中之可對應於反照影像中之像素的各元素可 代表估算的反照。相似地，範圍映射估算可沒有限制地包括由具有特定解析度的二維矩陣表示的二維(2D)範圍影像，其中該二維矩陣中之可對應於範圍影像中之像素的各元素可代表估算或深度。在部分實施例中，2D範圍影像及/或2D反照影像可用特定頻率連續地更新或復新。
在部分實施例中，反照影像可代表物件的實際亮度而與至EM幅射感測器裝置的距離無關。換言之，反照影像可代表物件反射之EM幅射的量或總EM幅射的一小部分。例如，在部分實施例中，具有高反照(接近一(1))的物件可非常亮且具有低反照(接近零(0))的物件可非常暗。
為促進反照映射估算及/或範圍映射估算以軟或硬即時方式決定，在部分實施例中，成像設備、系統、及/或方法可包括，但未受限於，飛行時間成像裝置、操作地耦接至該飛行時間成像裝置的EM幅射發射器裝置、及/或操作地耦接至該飛行成像裝置的EM幅射感測器裝置。
在部分實施例中，飛行時間成像裝置可組態成提供反照恢復發射器調變資訊及/或範圍恢復發射器調變資訊至EM幅射發射器裝置以發射空間及時間地調變的EM幅射(例如，來自掃描式受激輻射光放大(雷射)源的光子等)。特別在部分實施例中，EM幅射可使用空間調變函數I(y)沿著垂直軸(例如，y-軸等)空間地調變並在如反照發射器恢復調變資訊及/或範圍發射器恢復調變資訊所識別的一或多個發射週期期間使用時間發射器調變函數m(t)時間地調變，其中該光軸可與水平軸(例如，x-軸等)對準(例如， 光軸垂直於EM幅射發射器裝置等)，使得EM幅射感測器裝置可偵測或捕捉對稱影像。另外或替代地，在部分實施例中，EM幅射也可使用空間調變函數I(x)沿著水平軸(例如，x-軸等)空間地調變，並使用時間發射器調變函數m(t)時間地調變。另外或替代地，在部分實施例中，EM幅射更可使用空間調變函數I(x,y)沿著垂直及水平軸(例如，x-軸及y-軸等)空間地調變，並使用時間發射器調變函數m(t)時間地調變。
在部分實施例中，飛行時間成像裝置可更組態成提供感測器調變資訊至EM幅射感測器裝置(例如，單光子偵測器裝置、單光子計數感測裝置等)。特別在部分實施例中，EM幅射感測器裝置可藉由一或多個時間感測器調變函數n(t)時間地調變以在藉由反照恢復感測器量測資訊及/或範圍恢復感測器量測資訊表示的一或多個時間週期期間捕捉由環境EM幅射感測器量測資訊表示的環境EM幅射及至少一部分反射的EM幅射。
在部分實施例中，飛行時間成像裝置可組態成至少部分基於環境EM幅射感測器量測資訊決定該估算的環境EM幅射資訊。在部分實施例中，飛行時間成像裝置可更組態成至少部分基於反照恢復感測器量測資訊、反照恢復發射器調變資訊、及估算的環境EM幅射資訊決定估算的反照資訊，其中該合計估算的範圍資訊可代表由一或多個2D反照影像表示的反照映射估算。
在部分實施例中，飛行時間成像裝置可更組態成至少 部分基於範圍恢復感測器量測資訊、估算的反照資訊、及範圍恢復發射器調變資訊決定估算的範圍資訊，其中該合計估算的範圍資訊可代表可由一或多個2D範圍影像表示的範圍映射估算。
可理解藉由利用反照資訊及範圍資訊係可壓縮的先驗知識，當與習知反照及/或範圍感測技術相較時，壓縮感測技術可用於使用每像素更少的EM幅射投影(例如，較每像素投影低一個數量級)決定一或多個2D反照影像及/或2D範圍影像。此技術優點可更致能更長的曝光時間以捕捉感測器量測資訊並導致較高的信號對雜訊比(SNR)或更高的更新頻率/更高的框速率。
此外，在EM幅射感測器裝置包含單光子偵測器裝置的部分實施例中，當與其可係龐大、消耗電力、昂貴、及有限解析度之組態成使用單向EM幅射源及雪崩式光二極體或PIN光二極體陣列取得反照資訊及/或範圍資訊的習知裝置相較時，可實現可觀的電力、空間、及/或成本節省。此外，藉由消除典型地嵌入在EM幅射感測器裝置內之數位微鏡裝置(DMD)的空間要求並將一維微機電系統(MEMS)鏡併入EM幅射發射器裝置中，EM幅射感測器裝置的解析度可不再受限制，且因此可實現較高的空間解析度並同時維持較低的電力消耗。僅有少數可藉由上文討論之設備、系統、及/或方法實現的技術優點。額外技術優點可根據進一步於下文揭示的詳細討論而對熟悉本技術的人士變得明顯。
也可理解各種實施例也有關於用於實施此等操作的設備、系統、及/或方法。此設備可特別針對所需目的構成，或其可包括藉由儲存在該電腦中的電腦程式或應用程式選擇性地啟動或重組態的通用電腦。本文呈現的程序並未本質地相關於特定電腦或其他設備。各種通用機器可使用根據本文之教示撰寫的程式，或其可提供便利以構成更特殊化的設備以實施所需方法。用於各式各樣此等機器的所需結構將從所給定的描述變得明顯。
現在參考至該等圖式，其中相似的參考數字用於在各處指向相似元件。在以下描述中，為了解釋，陳述許多具體細節以提供對其的徹底瞭解。然而，明顯地可能實踐該等新穎實施例而無需此等特定細節。在其他實例中，以方塊圖形式顯示已為人熟知的結構及裝置，以有利於其描述。本發明涵蓋與所聲明之專利標的一致的所有修改、等效實例、或替代實例。
圖1描繪處理資訊及以軟或硬即時方式決定估算的環境EM幅射資訊、反照映射估算、及/或範圍映射估算之成像系統100的範例實施例。在部分實施例中，成像系統100可沒有限制地包括飛行時間成像裝置110、操作地耦接及/或連接至飛行時間成像裝置110的EM幅射發射器裝置122、及也操作地耦接及/或連接至飛行時間成像裝置110的EM幅射感測器裝置124。
在部分實施例中，飛行時間成像裝置110可沒有限制地更包括處理單元112及操作地耦接至處理單元112的記 憶體114，其中處理單元112可沒有限制地包括處理器電路。另外，飛行時間成像裝置110可沒有限制地包括操作地耦接至記憶體114及/或處理單元112的一或多個I/O埠120，以傳送及/或接收至EM幅射發射器裝置122及/或來自EM幅射感測器裝置124的資訊(例如，編碼在數位信號中的資訊)。記憶體114可沒有限制地包括作業系統116及飛行時間應用程式118。
在部分實施例中，作業系統116可係管理硬體資源(例如，記憶體114、處理單元112、I/O埠(等)120等)，及/或軟體資源(例如，旗號、互斥、處置、應用程式、處理、執行緒等)之任何種類的軟體。作業系統116的範例可沒有限制地包括Linux®為基的作業系統、Windows®作業系統、Apple®為基的作業系統、即時微控制器作業系統(μC/OS)®為基的作業系統、及即時VxWorks®為基的作業系統等。
在部分實施例中，飛行時間成像裝置110可沒有限制地更包括特定應用積體電路(ASIC)及/或場效可程式閘極陣列(FPGA)，其中處理單元112、記憶體114、作業系統116、及/或飛行時間應用程式118的至少一部分可使用硬體描述語言(HDL)、閘級佈局工具(例如，網路連線表)、及/或佈線工具實作為特定應用電路。
在部分實施例中，相關於圖2進一步討論的飛行時間應用程式118可通常配置成至少部分基於提供至EM幅射發射器裝置122及/或接收自EM幅射感測器裝置124的 資訊以軟或硬即時方式決定估算的環境EM幅射資訊、反照映射估算、及/或範圍映射估算。
在部分實施例中，I/O埠(等)120可包括電路，諸如，收發器，以將資訊通訊為編碼在傳送至操作地耦接的裝置(例如，EM幅射發射器裝置122、EM幅射感測器裝置124等)及/或自其接收之信號中的一或多個封包、框、或任何其他資訊單元。實施例未以此方式限制。
可理解當說明實作相關於圖式提供及討論時，成像系統110可藉由任何種類的計算裝置或嵌入式計算裝置實作，其可沒有限制地包括電腦、桌上型電腦、膝上型電腦、平板電腦、包括蜂巢式電話、智慧型手機、個人數位助理的電話、場效可程式化閘極陣列(FGPA)夾層卡(FMC)、數位訊號處理(DSP)子卡、伺服器、機架安裝式伺服器、刀鋒式伺服器、或任何其他種類的伺服器。實施例未以此方式限制。
在部分實施例中，EM幅射發射器裝置122可沒有限制地包括操作地耦接至發射器裝置164的數位至類比(D/A)轉換器裝置162，以將接收自飛行時間成像裝置110的資訊轉換為類比信號以控制發射器裝置164。發射器裝置164可沒有限制地包括用於在EM頻譜中(例如，可見光、紅外線、紫外光、γ射線、X光、微波、無線電波等)朝向鏡裝置166發射具有關聯EM幅射發射強度之EM幅射的電路及/或光學元件。發射器裝置164可組態成根據時間發射器調變函數m(t)發射EM幅射，相關於圖2、 3A、及3B進一步討論。
在部分實施例中，EM幅射發射器裝置122可沒有限制地更包括D/A轉換器裝置160，以將接收自飛行時間成像裝置110的資訊轉換為類比信號以控制鏡裝置166。鏡裝置166可沒有限制地包括操作地耦接至用於以一或多個角度或相位朝向具有關聯焦點中心(fc1)140之EM幅射發射器裝置122的孔徑或開口將由發射器裝置164發射之，若非全部，則大部分EM幅射(例如，由發射器裝置164發射之EM幅射的約80%或更多等)偏向之一或多個鏡的電路及/或光學元件。
在部分實施例中，鏡裝置166可組態成將由發射器裝置164發射的EM幅射偏向為結構化圖案，其可沒有限制地包括沿著垂直軸在用於重構具有寬度(W)x高度(R)(例如，640(W)x480(R)解析度影像等)的2D反照影像及/或2D範圍影像之一或多個不同位置170(例如，W個不同的垂直位置等)的一或多個空間調變投影IK[y]150，相關於圖2、3A、及3B進一步討論。
另外或替代地，鏡裝置166也可組態成將由發射器裝置164發射的EM幅射偏向為結構化圖案，其可沒有限制地包括沿著水平軸在用於重構2D反照影像及/或2D範圍影像、或二者，亦即，在水平及垂直軸上重構為2D編碼圖案IK[x,y]，之一或多個不同位置的一或多個空間調變投影IK[x]。實施例未以此方式限制。
因此，在部分實施例中，EM幅射發射器裝置122可 組態成在一或多個時間週期內發射一或多個空間調變投影150，其中各空間調變投影可包括EM幅射的一或多個帶(例如，亮及/或暗帶、亮、暗、及/或灰帶、梯度帶等)，其中該帶的強度可係感測矩陣(I)中的一或多個元素及最大EM幅射發射強度P(例如，以瓦特為單位的純量值等)的函數。
例如，EM幅射發射器裝置122可實作為掃描LASER裝置，其可沒有限制地包括LASER發射器裝置及組態成根據一或多個空間調變投影IK[y](例如，K個不同空間調變投影等)沿著垂直軸(例如，y軸等)在W個不同垂直位置170的一或多個垂直位置發射帶之結構化圖案的一維MEMS掃描鏡裝置。再者，在沿著y軸之單一空間調變投影(例如，I1[y]等)中的帶強度可係在感測矩陣或降維矩陣(I)之列(例如，第1列、第2列、…、第K列等)中的一或多個偽隨機數(例如，R個偽隨機數等)之值(例如，在零及一之間的值等)的函數，相關於圖2進一步討論。掃描LASER裝置可更相關於時間發射器調變函數m(t)調變，使得一或多個空間調變投影IK[y]可在藉由時間發射器調變函數m(t)識別的一或多個時間週期內發射並相關於圖2、3A、及3B進一步討論。
在部分實施例中，EM幅射感測器裝置124可沒有限制地包括操作地耦接至偵測器裝置156及飛行時間成像裝置110的數位至類比(D/A)轉換器裝置152，以將接收自飛行時間成像裝置110的資訊轉換為類比信號以控制偵測器 裝置156。在部分實施例中，偵測器裝置156可包括二元閘(例如，金屬氧化物半導體場效電晶體(MOSFET)等)(未圖示)及/或電子快門裝置(未圖示)以在一或多個時間週期期間內根據時間感測器調變函數n(t)調變EM幅射的偏向，相關於圖2、3A、及3B進一步討論。另外或替代地，偵測器裝置156可組態成在一或多個時間週期內根據時間感測器調變函數n(t)藉由調變供應至偵測器裝置156的功率調變EM幅射的偵測。EM幅射可沒有限制地包括環境EM幅射148、由EM幅射發射器裝置122或任何其他EM幅射源發射及反射回的EM幅射。
為偵測該EM幅射，偵測器裝置156可沒有限制地包括用於經由有限視域內的孔徑(例如，60度、80度等)及關聯焦點中心(fc2)142接收EM幅射的電路及/或光學元件。另外或替代地，偵測器裝置156也可沒有限制地包括經由用於EM幅射的單向接收之孔徑的電路及/或光學元件。在部分實施例中，EM幅射感測器裝置124可沒有限制地更包括操作地耦接至偵測器裝置156及飛行時間成像裝置110的類比至數位(A/D)轉換器裝置154，並可將由偵測器裝置156產生之代表偵測的EM幅射的信號轉換為傳輸至飛行時間成像裝置110的數位信號。
在部分實施例中，EM幅射發射器裝置122及EM幅射感測器裝置124的孔徑可定位成與媒體中之一或多個物件，諸如，物件130，的一或多個表面保持實質相同的距離(例如，少於一(1)mm的差)。在EM幅射發射器裝置 122與焦點中心(fc1)140關聯且EM幅射感測器裝置124與焦點中心(fc2)142關聯的實施例中，EM幅射發射器裝置122及EM幅射感測器裝置124可定位成使得從EM幅射發射器裝置122及EM幅射感測器裝置124的孔徑至物件130之一或多個表面的距離，亦即，至表面的距離(ds)144，可少於焦點中心(fc1)140及焦點中心(fc2)142之間的距離，亦即，焦點中心距離(fcd)146。
另外或替代地，在EM幅射發射器裝置122及EM幅射感測器裝置124的孔徑共用共同焦點中心147，或EM幅射感測器裝置124以具有EM幅射之單向接收的電路及/或光學元件組態的實施例中，EM幅射發射器裝置122及EM幅射感測器裝置124可相關於焦點中心(fc1)140及焦點中心(fc2)142之間的距離而與至表面的距離(ds)144無關地定位。
圖2描繪用於決定估算的環境EM幅射資訊、估算的反照資訊、及/或估算的範圍資訊之成像系統100的詳細實施例。在部分實施例中，飛行時間應用程式118可沒有限制地更包括管理組件220、發射器組件222、感測器組件224、及/或計算組件226。可理解飛行時間應用程式118及/或飛行時間應用程式118的一或多個組件可實作為一或多個動態連接程式庫、靜態程式庫、函數、類別。另外或替代地，飛行時間應用程式118的至少一部分及/或飛行時間應用程式118的一或多個組件也可使用硬體組件實作，諸如，邏輯閘、及電路等。實作未以此方式限制。
在部分實施例中，管理組件220可通常配置成使用發射器組件222、感測器組件224、及/或計算組件226產生反照映射估算及/或範圍映射估算。在部分實施例中，反照映射估算可沒有限制地包括藉由具有特定解析度之二維矩陣，諸如，可沒有限制地包括640行(亦即，寬度(W))乘480列(亦即，高度(R))之元素的二維矩陣，表示的二維(2D)反照影像，其中可對應於反照影像中的像素之該矩陣中的每個元素可代表估算的反照。相似地，範圍映射估算可沒有限制地包括藉由具有特定解析度之二維矩陣，諸如，可沒有限制地包括640行(亦即，寬度(W))乘480列(亦即，高度(R))之元素的二維矩陣，表示的2D範圍影像，其中可對應於範圍影像中的像素之該矩陣中的每個元素可代表估算的範圍或深度。在部分實施例中，2D範圍影像及/或2D反照影像可用軟或硬即時方式以特定頻率，諸如，每秒60次，連續地更新或復新。
為產生反照映射估算及/或範圍映射估算，量測組件220可組態成決定2D反照影像及/或2D範圍影像中的各行，其中標準輻射量測計算可藉由沿著y-軸投影K個空間調變投影(IK[y])對各行決定，其可藉由感測器照射度方程式(方程式(A1))的下列形式給定：b=ʃ t n(t)(ʃ y I(y)a(y)m(t-τ(y))dy+γ)dt
其中γ可代表環境EM幅射148(亦即，環境EM幅 射)、b可藉由從EM幅射感測器裝置124接收的感測器量測資訊232表示、n(t)可代表相關於時間的感測器調變函數並可由傳輸至EM幅射感測器裝置124的感測器調變資訊230表示、I(y)可代表相關於垂直軸(例如，y軸等)的空間調變函數並可由至少一部分的發射器調變函數234表示、m(t)可代表相關於時間的發射器調變函數(亦即，時間發射器調變函數)並也可藉由傳輸至EM幅射發射器裝置122的發射器調變資訊234表示、且τ(y)可代表從與EM幅射發射器裝置122關聯的共同焦點中心147至物件130之一或多個表面並反射回與EM幅射感測器裝置124或從與EM幅射發射器裝置122關聯的焦點中心(fc1)140至物件130並反射回與EM幅射感測器裝置124關聯的焦點中心(fc2)142之發射的EM幅射的行進時間(亦即，行進時間資訊)。
在部分實施例中，d(y)可代表從EM幅射發射器裝置122之焦點中心(fc1)140至物件130的範圍或距離，並可藉由下列方程式(方程式(A2))評估： 其中τ(y)可代表上文討論的行進時間資訊；且c可代表EM幅射在EM幅射發射器裝置122及物件130之間的媒體中的速度，諸如，係299792458=m/s的光速。方程式(A1)可更整理成下列方程式(方程式(A3))： 其仍可使用卷積積分或重疊積分更整理為下列方程式(方程式(A4))： 其中γ可代表如先前討論的環境EM幅射148；a(y)可能代表反照、且τ(y)可代表針對可使用方程式(A2)決定或計算之範圍或距離的行進時間或延遲。另外，藉由調查K個空間調變投影，方程式(A4)可更配置為(方程式(A5))：
在部分實施例中，飛行時間成像裝置110且特別係飛行時間成像裝置110的計算組件226可組態成依據方程式(A5)決定環境EM幅射資訊(γ)、反照資訊a(y)、及/或範圍資訊(τ(y))。
估算環境EM幅射
為決定環境EM幅射資訊()的估算(亦即，估算的環境EM幅射資訊)，在部分實施例中，發射器組件222可 藉由提供環境恢復發射器調變資訊至EM幅射發射器裝置122而組態EM幅射發射器裝置122發射EM幅射，其中該環境恢復發射器調變資訊可根據設定成(發射器調變函數(E1))的時間發射器調變函數m(t)產生：m(t)=0其中零(0)的純量值可代表組態成不發射任何EM幅射的EM幅射發射器裝置122。
在部分實施例中，感測器組件224可藉由提供環境恢復感測器調變資訊至EM幅射感測器裝置124而組態EM幅射感測器裝置124偵測或捕捉EM幅射，其中該環境恢復感測器調變資訊可根據設定成(感測器調變函數(S1))的感測器調變函數n(t)產生： 其中一(1)的純量值代表組態成偵測或捕捉EM幅射的EM幅射感測器裝置124，且零(0)的純量值可代表組態成不偵測或捕捉EM幅射的EM幅射感測器裝置124，且tw可代表上文討論的感測窗週期。
作為回應，EM幅射感測器裝置124可提供由感測器量測資訊(bAmbient)232表示並代表偵測或捕捉的環境EM幅射(亦即，環境恢復感測器量測資訊)的感測器量測至飛 行時間應用程式118的感測器組件224。另外，感測器組件224可經由I/O埠(等)120接收環境恢復感測器量測資訊並儲存接收的環境恢復感測器量測資訊在，例如，記憶體114中。
在部分實施例中，tw可代表感測窗週期並可至少部分基於成像系統100的全部範圍決定及設定。在一個非限制性範例中，tw可藉由(方程式(B1))決定：tw=te+tm其中te可代表最大反射週期，亦即，從EM幅射發射器裝置122發射的EM幅射到達物件130並反射回EM幅射感測器裝置124所需要的最大時間，或換言之，接收來自最遠離EM幅射發射器裝置122及EM幅射感測器裝置124的物件之EM幅射回波的最大時間；且tm可代表其可從成像系統100之動態範圍及雜訊靈敏度決定或導出的固有系統週期。
在部分實施例中，EM幅射發射器裝置122及EM幅射感測器裝置124之間的關聯函數可設定成：(n * m)(t)=0且方程式(A4)可轉變成(方程式(B2))： 其可更轉變成(方程式(B3))： 其中可代表估算的環境EM幅射；bAmbient可代表從EM幅射感測器裝置124接收的環境恢復感測器量測資訊；且tw可代表如上文討論的感測窗週期。
在部分實施例中，飛行時間應用程式118的計算組件226可組態成基於感測窗週期tw及所儲存的環境恢復感測器量測資訊b根據方程式(B3)決定或計算估算的環境EM幅射()。
估算反照
為決定估算的反照資訊(â)，在部分實施例中(例如，參考圖3A進一步討論的實施例)，發射器組件222可藉由提供反照發射器恢復調變資訊至EM幅射發射器裝置122而組態EM幅射發射器裝置122以將EM幅射發射為K個空間調變投影IK[y]，其中反照發射器恢復調變資訊可根據設定成(發射器調變函數(E2))的時間發射器調變函數m(t)產生： 其中P(例如，純量值等)可代表最大EM幅射發射強度，亦即，EM幅射發射器裝置122的最大輸出功率；tw可代表上文討論的感測窗期間；且te可代表也於上文討論的最大反射週期。
另外，感測器組件224可藉由提供反照恢復感測器調變資訊至EM幅射感測器裝置124組態EM幅射感測器裝置124以偵測或捕捉由EM幅射發射器裝置122發射並反射回EM幅射感測器裝置124的EM幅射，其中反照恢復感測器調變資訊可根據設定成(感測器調變函數(S2))的感測器調變函數n(t)產生： 其中上文討論之一(1)的純量值可代表組態成偵測或捕捉EM幅射的EM幅射感測器裝置124且零(0)的純量值可代表組態成不偵測或捕捉EM幅射的EM幅射感測器裝置124；te可代表也於上文討論的最大反射週期；且tw可代表上文討論的感測窗週期。
作為回應，EM幅射感測器裝置124可提供由感測器量測資訊()232所表示並代表偵測或捕捉的EM幅射(亦即，反照恢復感測器量測資訊)的一或多個感測器量測(b1、b2、b3、…、bK)至飛行時間應用程式118的感測器組件224。感測器組件224也可經由I/O埠(等)120接收反 照恢復感測器量測資訊並儲存接收的反照恢復感測器量測資訊在，例如，記憶體114中。
另外或替代的，在部分實施例中(例如，參考圖3B進一步討論的實施例)，發射器組件222可藉由提供反照及範圍恢復發射器調變資訊(亦即，組合的恢復發射器調變資訊)至EM幅射發射器裝置122組態EM幅射發射器裝置122以將EM幅射發射為K個空間調變投影IK[y]，其中該組合的恢復發射器調變資訊可根據設定成(發射器調變函數(E3))的時間發射器調變函數m(t)產生： 其中P(例如，純量值等)可代表最大EM幅射發射強度，亦即，如上文討論之EM幅射發射器裝置122的最大輸出功率；且tw可代表上文討論的感測窗週期。在部分實施例中，感測器組件224可藉由提供組合的感測器調變資訊，其可沒有限制地包括反照恢復感測器調變資訊，至EM幅射感測器裝置124組態EM幅射感測器裝置124以偵測或捕捉由EM幅射發射器裝置122發射並反射回EM幅射感測器裝置124的EM幅射。
另外，組合的感測器調變資訊的反照恢復感測器調變資訊可根據設定成(感測器調變函數(S3))的感測器調變函數n(t)產生： 其中如上文討論之一(1)的純量值代表組態成偵測或捕捉EM幅射的EM幅射感測器裝置124，且零(0)的純量值可代表組態成不偵測或捕捉EM幅射的EM幅射感測器裝置124，且tw可代表上文討論的感測窗週期。
作為回應，EM幅射感測器裝置124可提供由代表偵測或捕捉的EM幅射(亦即，反照恢復感測器調變資訊)的感測器量測資訊()232所表示的一或多個感測器量測(b1、b2、b3、…、bK)至飛行時間應用程式118的感測器組件224，且感測器組件224可經由I/O埠(等)120接收反照恢復感測器量測資訊並儲存接收的反照恢復感測器量測資訊在，例如，記憶體114中。
在部分實施例中，EM幅射發射器裝置122及EM幅射感測器裝置124之間的關聯函數可設定成：(n * m)(t)=Ptw且方程式(A4)可轉變成(方程式(C1))： 其可更轉變為(方程式(C2))：
在部分實施例中，方程式(C2)的連續函數可藉由調查K個不同的空間調變投影而轉變為離散函數(方程式(C3))： 且藉由投影K個不同的空間調變投影，方程式(C3)可更轉變成(方程式(C4))：
使用壓縮感測範式，方程式(C4)可更轉變成(方程式(C5))： 其中â可係y的函數並可代表具有作為該2D反照影像的垂直解析度之R列的2D反照影像之單行的估算的反照資訊，並可包括Rx1個元素(亦即，R個元素的向量)；a可代表在方程式(C5)中說明之最小化問題的內部搜尋變數，並可包括Rx1個元素(亦即，R個元素的向量)並也可係y的函數；且I可代表包括KxR個元素的感測矩陣或降維矩陣(亦即，K列及R行元素的感測矩陣)，其中K列的各列 可代表K個不同的空間調變投影(I1[y]、I2[y]、I3[y]、…、IK[y])150的單一空間調變投影。另外，感測矩陣的各元素可係至少部分基於隨機次高斯分佈而藉由計算組件226構成的偽隨機值，並可在，例如，記憶體114中儲存為感測矩陣資訊。另外，Ω可合併搜尋變數a的結構資料，並可包括變化列數及R行的元素，其中該變化列數可基於a的先前知識決定。例如，當a係逐段平滑的時，Ω可代表推導矩陣。另外，λ可代表加權的純量值以偏移Ω。此外，可包括Kx1個元素(亦即，K個元素的矩陣)並可代表反照恢復感測器量測資訊的正規化版本(亦即，正規化的反照恢復感測器量測資訊)，其可藉由(方程式(C6))決定： 其中bAlbedo可代表從EM幅射感測器裝置124接收的反照恢復感測器量測資訊；H可合併估算的環境EM幅射()並可基於上文討論的方程式(B2)或方程式(B3)決定；P可代表上文討論的EM幅射發射強度；且tw可代表上文討論的感測窗週期。
在部分實施例中，飛行時間應用程式118的計算組件226可組態成基於包括儲存的估算的環境EM幅射()、感測矩陣(I)、加權純量值(λ)、及推導矩陣(Ω)的正規化的反照恢復感測器量測資訊()而根據方程式(C5)使用一或多個最佳化及/或統計學習演算法，諸如，最小絕對緊縮與 選擇算子(Lasso)、正交匹配追蹤、交替方向乘數法、及學習網路等，決定或計算估算的反照資訊(â)。另外，飛行時間應用程式118的計算組件226可更組態成將決定或計算的估算的反照資訊(â)儲存在，例如，記憶體114中。
估算範圍
為決定估算的範圍資訊((y))，在部分實施例中(例如，參考圖3A進一步討論的實施例)，發射器組件222可藉由提供範圍發射器恢復調變資訊至EM幅射發射器裝置122而組態EM幅射發射器裝置122以將EM幅射發射為K個空間調變投影IK[y]，其中範圍發射器恢復調變資訊可根據設定成(發射器調變函數(E4))的時間發射器調變函數m(t)產生： 其中P(例如，純量值等)可代表上文討論的最大EM幅射發射強度；且tw可代表上文討論的感測窗週期。
在部分實施例中，感測器組件224可藉由提供範圍恢復感測器調變資訊至EM幅射感測器裝置124而組態EM幅射感測器裝置124以偵測或捕捉由EM幅射發射器裝置122發射並反射回EM幅射感測器裝置124的EM幅射，其中範圍恢復感測器調變資訊可根據設定成(感測器調變函數(S4))的感測器調變函數n(t)產生： 其中如上文討論之一(1)的純量值代表組態成偵測或捕捉EM幅射的EM幅射感測器裝置124，且零(0)的純量值可代表組態成不偵測或捕捉EM幅射的EM幅射感測器裝置124，且tw可代表上文討論的感測窗週期。
作為回應，EM幅射感測器裝置124可提供由感測器量測資訊()232所表示並代表偵測或捕捉的EM幅射(亦即，範圍恢復感測器量測資訊)的一或多個感測器量測(亦即，b1、b2、b3、…、bK)至飛行時間應用程式118的感測器組件224。另外，感測器組件224可經由I/O埠(等)120接收範圍恢復感測器量測資訊並儲存接收的範圍恢復感測器量測資訊在，例如，記憶體114中。
另外或替代的，在部分實施例中(例如，參考圖3B進一步討論的實施例)，發射器組件222可藉由提供組合的恢復發射器調變資訊至EM幅射發射器裝置122而組態EM幅射發射器裝置122以將EM幅射發射為K個空間調變投影IK[y]，其中該組合的恢復發射器調變資訊可根據設定成(發射器調變函數(E5))的時間發射器調變函數m(t)產生： 其中P(例如，純量值等)可代表EM幅射發射強度，亦即，EM幅射發射器裝置122的輸出功率；且tw可代表上文討論的感測窗週期。
在部分實施例中，感測器組件224可藉由提供其可沒有限制地更包含範圍恢復感測器調變資訊的組合的感測器調變資訊至EM幅射感測器裝置124而組態EM幅射感測器裝置124以偵測或捕捉由EM幅射發射器裝置122發射並反射回EM幅射感測器裝置124的EM幅射，其中組合的感測器調變資訊的範圍恢復感測器調變資訊可根據設定成(感測器調變函數(S5))的感測器調變函數產生： 其中一(1)的純量值可代表上文討論的最大EM幅射發射強度，且tw可代表也於上文討論的感測窗週期。
作為回應，EM幅射感測器裝置124可將代表偵測或捕捉的EM幅射(亦即，第一部分範圍恢復感測器量測資訊及第二部分範圍恢復感測器量測資訊)的感測器量測資訊(及)232提供至飛行時間應用程式118的感測器組件224。另外，感測器組件224可經由I/O埠(等)120接收第一及第二部分範圍恢復感測器量測資訊並儲存接收的第一及第二部分範圍恢復感測器量測資訊在，例如，記憶體114中。此外，計算組件226可更組態成使用相關於圖3B進一步討論的方程式(E6)決定範圍恢復感 測器量測資訊()。
在部分實施例中，EM幅射發射器裝置122及EM幅射感測器裝置124之間的關聯函數可設定成： 且方程式(A4)可轉變成(方程式(D1))： 其可更轉變為(方程式(D2))： 其可更轉變為(方程式(D3))：
另外，藉由設定(方程式(D4))： 並設定(方程式(D5))： 方程式(D3)可更轉變成(方程式(D6))： 其中(y)可代表空間調變函數I(y)的正規化版本；且(y)可代表行進時間或延遲資訊τ(y)的正規化版本(亦即，正規化的行進時間資訊)。
在部分實施例中，方程式(D4)的連續函數可藉由調查K個不同的空間調變投影而轉變為離散函數(方程式(D7))： 且藉由投影K個不同的空間調變投影，方程式(D7)可更轉變成(方程式(D8))：
使用壓縮感測範式，方程式(D8)可更轉變成(方程式(D9))： 其中可代表具有作為垂直解析度之R列的2D範圍影像之單一行的估算及正規化的行進時間資訊，並可包括Rx1個元素(亦即，R個元素的向量)；可代表在方程式(D7)中說明之最小化問題的內部搜尋變數，並可包括Rx1個元素(亦即，R個元素的向量)並可係y的函數；且可代表合併可藉由方程式(C5)估算的反照資訊(â)之感測矩陣或降維矩陣I的正規化版本(亦即，正規化感測矩陣)，且該感測矩陣I可包括KxR個元素(亦即，K列及R行元素的感測矩陣)，其中K列的各列可代表K個不同空間調變投影(I1[y]、I2[y]、I3[y]、…、IK[y])150的單一空間調變投影。另外，感測矩陣的各元素可係至少部分基於隨機次高斯分佈而藉由計算組件226構成的偽隨機值，並可儲存為感測矩陣資訊。另外，Ω可合併搜尋變數的結構資料，並可包括變化列數及R行的元素，其中該變化列數可基於的先前知識決定。例如，當係逐段平滑的時，Ω可代表先前矩陣。另外，λ可代表加權的純量值以偏移Ω。此外，可包括Kx1個元素(亦即，K個元素的矩陣)並可代表範圍恢復感測器量測資訊的正規化版本(亦即，正規化的範圍恢復感測器量測資訊)，其可藉由(方程式(D10))決定： 其中bRange可代表範圍恢復感測器量測資訊；H可合併估算的環境EM幅射()可並基於上文討論的方程式(B2)或方程式(B3)決定；且P可代表也於上文討論的EM幅射發射強度。
在部分實施例中，飛行時間應用程式118的計算組件226可組態成藉由首先根據方程式(D9)決定估算及正規化的行進時間資訊而決定或計算估算的範圍資訊(y)。再者，估算及正規化的行進時間資訊可基於包括儲存的估算的環境EM幅射()之儲存的正規化的範圍恢復感測器量測資訊()、包括儲存的估算的反照資訊(â)之正規化的感測矩陣()、加權的純量值(λ)、及先前矩陣(Ω)，使用一或多個最佳化及/或統計學習演算法，諸如，最小絕對緊縮與選擇算子、正交匹配追蹤、交替方向乘數法、及學習網路等，決定。
在部分實施例中，飛行時間應用程式118的計算組件226可組態成藉由使用方程式(D5)進一步決定或計算估算的行進時間資訊而決定或計算估算的範圍資訊(y)，並最終使用方程式(A2)決定估算的範圍資訊(y)。飛行時間應用程式118的計算組件226可組態成將決定或計算的估算的範圍資訊(y)儲存在，例如，記憶體114中。
圖3A及3B描繪用於調變EM幅射發射器裝置122及調變EM幅射感測器裝置124以產生2D反照影像及/或2D範圍影像之時序圖的實施例。圖3A特別描繪用於調變 EM幅射發射器裝置122及調變EM幅射感測器裝置124以產生2D反照影像及/或2D範圍影像之時序圖的第一實施例。此外，圖3B特別描繪用於調變EM幅射發射器裝置122及調變EM幅射感測器裝置124以產生2D反照影像及/或2D範圍影像之時序圖的第二實施例。
如圖3A所描繪的，時序圖可沒有限制地包括發射器調變時序圖330、反射的EM幅射時序圖332、及感測器調變時序圖334，其中各時序圖可分割為恢復環境EM幅射相位(亦即，相位I)、恢復反照相位(亦即，相位II)、及恢復範圍相位(亦即，相位III)。如圖3B所描繪的，時序圖可沒有限制地包括發射器調變時序圖360、反射的EM幅射時序圖362、及感測器調變時序圖364，其中各時序圖可分割為恢復環境EM幅射相位(亦即，相位I)及組合的恢復反照及範圍相位(亦即，相位II及III)。
在部分實施例中，圖3A及3B的時序圖可代表組態成決定具有W個元素或像素數寬及R個元素或像素數高之解析度(亦即，WxR解析度影像)的2D反照影像及/或2D範圍影像之單一垂直行的飛行時間應用程式118，其中2D反照影像及/或2D範圍影像的單一垂直行可包括R個元素或像素。為恢復全體2D反照影像及/或2D範圍影像，飛行時間應用程式118可提供發射器調變資訊234至EM幅射發射器裝置122以對W個不同垂直位置各者(例如，物件130的W個不同垂直位置)投影K個空間調變投影IK[y]，使得EM幅射可實質地從左至右或從右至左掃 描。另外，針對W個不同垂直位置的各垂直位置，飛行時間應用程式118可至少部分基於用於第W個垂直位置之接收的感測器量測資訊232決定2D反照影像及/或2D範圍影像的第W行。
例如，若飛行時間應用程式118組態成產生具有640x480(例如，VGA影像)之解析度的2D反照影像及/或2D範圍影像，則圖3A的時序圖可代表提供發射器調變資訊234至EM幅射發射器裝置122以將K個空間調變投影IK[y]投影在640個垂直位置的第一垂直位置(例如，物件130上的第一垂直位置等)及基於用於第一垂直位置之接收的感測器量測資訊232決定2D反照影像及/或2D範圍影像之640行的第一行的飛行時間應用程式118，其中2D反照影像及/或2D範圍影像的各行可包括480個元素或像素。
為接收上述範例中的2D反照影像及/或2D範圍影像的第二行，飛行時間應用程式118可更提供發射器調變資訊234至EM幅射發射器裝置122以將K個空間調變投影IK[y]投影在640個垂直位置的第二位置(例如，物件130上的第一垂直位置的次一相鄰垂直位置等)及基於用於第二垂直位置接收的感測器量測資訊232決定2D反照影像及/或2D範圍影像之640行的第二行。因此，為恢復全體2D反照影像及/或2D範圍影像，上述步驟、處理、方法、及/或操作可對2D反照影像及/或2D範圍影像的各行重覆，直到已決定2D反照影像及/或2D範圍影像的全體 640行。
繼續上述範例，飛行時間應用程式118可更組態成以每秒60個影像或每秒60框的頻率恢復2D反照影像及/或2D範圍影像。在此種實施例中，用於產生640行之單一行的時間可大致係=26μsec。另外，假設每行有480列，使用壓縮的感測範式，壓縮率可假設為約1：10。為提供更大的錯誤容限，可假設1：5的壓縮率。再者，假設1：5的壓縮率，為決定包含2D範圍影像之480個像素的單一行，可需要約一百(100)個EM幅射感測器量測。因此，各EM幅射量測的時間可係=260nsec。在各EM幅射量測可通常由三(3)個相等的感測窗週期組成的實施例中，各感測窗週期tw可大致係tw=86nsec。
可理解在已提供針對W個不同垂直位置各者投影K個空間調變投影IK[y]之上述範例的同時，EM幅射發射器裝置122也可組態成針對R個不同水平位置相關於水平軸投影K個空間調變投影IK[x]，或相關於水平及垂直軸二者投影K個空間調變投影IK[x,y]。
圖3A-恢復環境EM幅射(相位I)
為在相位I中恢復環境EM幅射(例如，估算的環境EM幅射())，在部分實施例中，發射器組件222可提供發射器調變資訊234至EM幅射發射器裝置122，其中發射器調變資訊234在時序圖330之相位I中的環境幅射的恢復期間可沒有限制地包括根據發射器調變函數(E1)產生 的環境發射器調變資訊。
在部分實施例中，感測器組件224可提供感測器調變資訊230至EM幅射感測器裝置124，其中該感測器調變資訊230在時序圖334的相位I期間可沒有限制地包括根據感測器調變函數(S1)產生的環境恢復感測器調變資訊，以將EM幅射感測器裝置124啟動環境感測週期308，以偵測或捕捉由環境恢復感測器量測資訊(bAmbient)表示的環境EM幅射感測器量測。環境感測週期308可具有與感測窗週期(tw)關聯的持續時間。
可理解如時序圖330所指示的，因為EM幅射發射器裝置122可不組態成發射任何EM幅射，且因此如時序圖332所指示的，沒有由EM幅射發射器裝置122發射的EM幅射可反射回EM幅射感測器裝置124。
圖3A-恢復反照(相位II)
為在相位II中恢復反照(例如，估算的反照資訊(â))，在部分實施例中，發射器組件222可提供發射器調變資訊234至EM幅射發射器裝置122，其中發射器調變資訊234在時序圖330的相位II期間可沒有限制地包括根據發射器調變函數(E2)產生的環境發射器恢復調變資訊，及空間調變投影(例如，相關於垂直軸IK[y]、相關於水平軸IK[x]、或相關於水平及垂直軸二者IK[x,y]的空間調變投影等)。再者，相位II期間的反照恢復發射器調變資訊可沒有限制地包括用於全部K個反照發射期間的一或多個發 射週期310-K，其中各反照發射週期(例如，反照發射週期310-1)可具有最大反射週期(te)加感測窗週期(tw)的關聯持續時間(亦即，te+w=te+tw並可對應於單一EM幅射感測器量測(例如，單一反照感測器量測()等)。
另外，在K個反照發射週期的各反照發射週期(例如，反照發射週期310-1)期間，反照恢復發射器調變資訊可組態EM幅射發射器裝置122以投影一或多個對應的空間調變投影(例如，IK[y]、IK[x]、IK[x,y]等)。例如，在反照發射週期310-1期間，EM幅射發射器裝置122可組態成發射EM幅射的空間調變投影I1[y]，在反照發射週期310-2期間(未圖示)，EM幅射發射器裝置122可組態成發射EM幅射的空間調變投影I2[y]，且在反照發射週期310-K期間，EM幅射發射器裝置122可組態成發射EM幅射的空間調變投影IK[y]。
在部分實施例中，在EM幅射發射器裝置122將EM幅射的空間調變投影(例如，空間調變投影I1[y])發射至少部分的反照發射週期(例如，一部分的反照發射週期310-1)之後，如時序圖332之相位II期間所描繪的，EM幅射的空間調變投影(例如，空間調變投影I1[y])可在一或多個反射的反照發射週期312-K期間從物件130反射回。再者，各反射的反照發射週期(例如，反射的反照發射週期312-1)可對應於其可係藉由反射週期延遲之時間的反照發射週期(例如，反照發射週期310-1對應於反射的反照發射週期312-1等)，其中如時序圖332所描繪的，反射週 期通常少於最大反射週期(te)或等於最大反射週期(te)。
在部分實施例中，感測器組件224可提供感測器調變資訊230至EM幅射感測器裝置124，其中感測器調變資訊230在時序圖334的相位II期間可沒有限制地包括根據感測器調變函數(S2)產生的反照恢復感測器調變資訊。再者，在相位II期間的反照恢復感測器調變資訊可沒有限制地包括一或多個反照感測週期314-K以將EM幅射感測器裝置124啟動全部K個反照感測週期，其中各反照感測週期(例如，反照感測週期314-1)可偵測或捕捉用於藉由反照恢復感測器量測資訊()代表的全部K個反照感測器量測的反照感測器量測(例如，反照感測器量測)。另外，各反照感測週期(例如，反照感測週期314-1)可具有感測窗週期(tw)的關聯持續時間，並可係藉由相關於對應的反照發射週期(例如，反照發射週期310-1)之開始藉由最大反射週期(te)延遲的時間。
可理解藉由將EM幅射感測器裝置124的反照感測週期(例如，反照感測週期314-1)相關於對應的反照發射週期(例如，反照發射週期310-1)的開始延遲最大反射週期(te)，EM幅射感測器裝置124可在反照感測週期(例如，反照感測週期314-1)的全體感測窗週期(tw)期間偵測或捕捉從物件130反射回之EM幅射的，若非全部，大部分空間調變投影(例如，I1[y])。
圖3A-恢復範圍(相位III)
為在相位III中恢復範圍(例如，估算的範圍資訊((y))，在部分實施例中，發射器組件222可提供發射器調變資訊234至EM幅射發射器裝置122，其中發射器調變資訊234在時序圖330的相位III期間可沒有限制地包括根據發射器調變函數(E4)產生的範圍恢復發射器調變資訊及空間調變投影(例如，IK[y]、IK[x]、IK[x,y]等)。再者，相位III期間的範圍恢復發射器調變資訊可沒有限制地包括用於全部K個範圍發射週期的一或多個範圍發射週期316-K，其中各範圍發射週期(例如，範圍發射週期316-1)可具有感測窗週期(tw)的持續時間，並可對應於單一EM幅射感測器量測(例如，範圍感測器量測())。
另外，在K個範圍發射週期的各範圍發射週期(例如，範圍發射週期316-1)期間，範圍恢復發射器調變資訊可組態EM幅射發射器裝置122以投影一或多個對應的空間調變投影(例如，IK[y]、IK[x]、IK[x,y]等)。例如，在範圍發射週期316-1期間，EM幅射發射器裝置122可組態成發射EM幅射的空間調變投影I1[y]，在範圍發射週期316-2期間(未圖示)，EM幅射發射器裝置122可組態成發射EM幅射的空間調變投影I2[y]，且在範圍發射週期316-K期間，EM幅射發射器裝置122可組態成發射EM幅射的空間調變投影IK[y]。
在部分實施例中，在EM幅射發射器裝置122將EM幅射的空間調變投影(例如，I1[y]、I1[x]、I1[x,y]等)發射至少一部分的範圍發射週期(例如，一部分範圍的發射週 期316-1)之後，如時序圖332之相位III期間所描繪的，EM幅射的空間調變投影(例如，I1[y]、IK[x]、IK[x,y]等)可在一或多個反射的範圍發射週期318-K期間從物件130反射回。再者，各反射的範圍發射週期(例如，反射的範圍發射週期318-1)可對應於其可係藉由反射週期延遲之時間的範圍發射週期(例如，範圍發射週期316-1對應於反射的範圍發射週期318-1)，其中如時序圖332所描繪的，反射週期通常少於最大反射週期(te)或等於最大反射週期(te)。
在部分實施例中，感測器組件224可提供感測器調變資訊230至EM幅射感測器裝置124，其中感測器調變資訊230在時序圖334的相位III期間可沒有限制地包括根據感測器調變函數(S4)產生的環境恢復感測器調變資訊。再者，相位III期間的範圍恢復感測器調變資訊可沒有限制地包括用於全部K個範圍感測週期320-K的一或多個範圍感測週期(例如，範圍感測週期320-1)，其中各範圍感測週期(例如，範圍感測週期320-1)可偵測或捕捉用於藉由感測器量測資訊()表示的全部K個範圍感測器量測的範圍感測器量測(例如，範圍感測器量測)。另外，各範圍感測週期(例如，範圍感測週期320-1)可具有感測窗週期(tw)的關聯持續時間，並可與對應範圍發射週期(例如，範圍發射週期316-1)實質同時(例如，對1mm的解析度少於6.7psec)。
可理解藉由將EM幅射感測器裝置124啟動與對應範 圍發射週期(例如，範圍發射週期316-1、…、範圍發射週期316-K)實質同時或同步的範圍感測週期(例如，範圍感測週期320-1、…、範圍感測週期320-K)，EM幅射感測器裝置124可在範圍感測週期(例如，範圍感測週期320-1)的感測窗週期(tw)期間偵測或捕捉從物件130反射回之EM幅射的至少一部分空間調變投影(例如，I1[y])。
可更理解反射的範圍發射週期(例如，反射的範圍發射週期318-1)及對應的範圍感測週期(例如，320-1)之間的重疊區域可至少部分基於至表面的距離(ds)144而改變。換言之，藉由EM幅射感測器裝置124偵測或捕捉之從物件130反射回的EM幅射之空間調變投影(例如，I1[y])的量可至少部分基於至表面的距離(ds)144改變。
因此，在部分實施例中，可越相關於EM幅射感測器裝置124及EM幅射發射器裝置122接近物件130，反射的範圍發射週期(例如，反射的範圍發射週期318-1)及對應的範圍感測週期(例如，範圍感測週期320-1)之間的重疊區域可越大(如時序圖332及334之相位III中所描繪的)，且對應的範圍感測器量測(例如，範圍感測器量測())可越高。或者，可越相關於EM幅射感測器裝置124及EM幅射發射器裝置122遠離物件130，反射的範圍發射週期(例如，反射的範圍發射週期318-1)及對應的範圍感測週期(例如，320-1)之間的重疊區域可越小(如時序圖332及334之相位III中所描繪的)，且對應的範圍感測器量測(例如，範圍感測器量測)可越低。
圖3B-恢復環境EM幅射(相位I)
為在相位I中恢復環境EM幅射(例如，估算的環境EM幅射())，在部分實施例中，發射器組件222可提供發射器調變資訊234至EM幅射發射器裝置122，其中發射器調變資訊234在時序圖360之相位I中的環境幅射的恢復期間可沒有限制地包括根據發射器調變函數(E1)產生的環境發射器調變資訊。
在部分實施例中，感測器組件224可提供感測器調變資訊230至EM幅射感測器裝置124，其中該感測器調變資訊230在時序圖364的相位I期間可沒有限制地包括根據感測器調變函數(S1)產生的環境恢復感測器調變資訊，以如上文討論地將EM幅射感測器裝置124啟動環境感測週期308，以偵測或捕捉由環境恢復感測器量測資訊(bAmbient)表示的環境EM幅射感測器量測。
可理解如時序圖360所指示的，因為EM幅射發射器裝置122可不組態成發射任何EM幅射，且因此如時序圖362之相位I所指示的，沒有由EM幅射發射器裝置122發射的EM幅射可反射回EM幅射感測器裝置124。
圖3B-恢復反照及範圍(相位II及III)
為在相位II及III中恢復反照及範圍(例如，估算的反照資訊(â)及估算的範圍資訊((y)))，在部分實施例中，發射器組件222可提供發射器調變資訊234至EM幅射發 射器裝置122，其中發射器調變資訊234在時序圖360的相位II及III期間可沒有限制地包括根據發射器調變函數(E3)或發射器調變函數(E5)產生的反照及範圍恢復發射器調變資訊(亦即，組合的恢復發射器調變資訊)及空間調變投影IK[y]。再者，在相位II及相位III期間的組合的恢復發射器調變資訊可沒有限制地包括用於全部K個組合的發射週期的一或多個組合的發射週期340-K，其中各組合的發射週期(例如，組合的發射週期340-1)可具有係感測窗週期(tw)之二或雙倍的關聯持續時間(亦即，2tw)。
因此，在K個組合的發射週期340-K的各組合的發射週期(例如，組合的發射週期340-1)期間，組合的恢復發射器調變資訊可組態EM幅射發射器裝置122以投影一或多個對應的空間調變投影IK[y]。例如，在組合的發射週期340-1期間，EM幅射發射器裝置122可組態成發射EM幅射的空間調變投影I1[y]，在組合發射週期340-2期間(未圖示)，EM幅射發射器裝置122可組態成發射EM幅射的空間調變投影I2[y]，且在組合的發射週期340-K期間，EM幅射發射器裝置122可組態成發射EM幅射的空間調變投影IK[y]。
在部分實施例中，在EM幅射發射器裝置122將EM幅射的空間調變投影(例如I1[y])發射至少部分的組合的發射週期(例如，一部分的組合的發射週期340-1)之後，如時序圖362之相位II及III期間所描繪的，EM幅射的空間調變投影(例如，I1[y])可在一或多個反射的組合的發射 週期342-K期間從物件130反射回。再者，各反射的組合的發射週期(例如，反射的組合的發射週期342-1)可對應於其可係藉由反射週期延遲之時間的組合的發射週期(例如，組合的發射週期340-1對應於反射的組合的發射週期342-1)，其中如時序圖362所描繪的，反射週期通常少於最大反射週期(te)或等於最大反射週期(te)。
在部分實施例中，感測器組件224可提供感測器調變資訊230至EM幅射感測器裝置124，其中感測器調變資訊230在時序圖364的相位II及III期間可沒有限制地包括根據感測器調變函數(S3)產生的反照恢復感測器調變資訊。再者，在相位II及III期間的反照恢復感測器調變資訊可沒有限制地包括一或多個反照感測週期346-K以將EM幅射感測器裝置124啟動全部K個反照感測週期，其中各反照感測週期(例如，反照感測週期346-1)可偵測或捕捉用於藉由反照恢復感測器量測資訊()代表的全部K個反照感測器量測的反照感測器量測(例如，反照感測器量測)。另外，各反照感測週期(例如，反照感測週期346-1)可係相關於對應組合的發射週期(例如，組合的發射週期340-1)的開始由感測窗週期(tw)延遲的時間。
可理解藉由將EM幅射感測器裝置124的各反照感測週期(例如，反照感測週期346-1等)相關於對應的組合的發射週期(例如，組合的發射週期340-1等)的開始延遲感測窗週期(tw)，EM幅射感測器裝置124在反照感測週期(例如，反照感測週期346-1等)的全體感測窗週期期間可 偵測或捕捉從物件130反射回之EM幅射的，若非全部，大部分空間調變投影(例如，空間調變投影I1[y]等)。
為在相位II及III中恢復範圍(例如，估算的範圍資訊((y))，在部分實施例中，感測器組件224可提供感測器調變資訊230至EM幅射感測器裝置124，其中感測器調變資訊230在時序圖364的相位II及II期間可沒有限制地包括根據感測器調變函數(S5)產生的範圍恢復感測器調變資訊。再者，範圍恢復感測器調變資訊在相位II及III期間可沒有限制地包括用於全部K對部分範圍感測週期的一或多個第一部分範圍感測週期344-K-β及一或多個第二部分範圍感測週期344-K-α。
在部分實施例中，各第一部分範圍感測週期(例如，部分範圍感測週期344-K-α)及各第二部分範圍感測週期(例如，第二部分範圍感測週期344-K-β)可形成一對部分範圍感測週期。各第一部分感測週期344-K-α在相位II及III期間可將EM幅射感測器裝置124啟動全部K個第一部分範圍感測週期，其中各第一部分範圍感測週期(例如，第一部分範圍感測週期344-1-α)可偵測或捕捉用於藉由第一部分範圍恢復感測器量測資訊表示的全部K個第一部分範圍感測器量測()的範圍感測器量測(例如，範圍感測器量測)。相似地，各第二部分感測週期344-K-β在相位II及III期間可將EM幅射感測器裝置124啟動全部K個第二部分範圍感測週期，其中各第二部分範圍感測週期(例如，第二部分範圍感測週期344-1-β)可偵 測或捕捉用於藉由第二部分範圍恢復感測器量測資訊表示的全部K個第二部分範圍感測器量測()的範圍感測器量測(例如，範圍感測器量測)。
為決定藉由用於使用方程式(D9)及方程式(D10)計算估算及正規化的行進時間資訊()之範圍恢復感測器量測資訊(範圍感測器量測等)所表示的一或多個範圍感測器量測(例如，範圍感測器量測)，計算組件226可更組態成使用(方程式(E6))決定一或多個範圍感測器量測()：
在部分實施例中，各第一部分範圍感測週期及第二部分範圍感測週期也可具有感測窗週期(tw)的持續時間並可由對應的反照感測週期(例如，反照感測週期346-K)分開。另外，各第一部分範圍感測週期(例如，第一部分範圍感測週期344-1-α)可相關於對應的組合的發射週期(例如，組合的發射週期340-1對應於第一部分範圍感測週期344-1-α)實質同時或同步地開始(例如，對1mm的解析度少於6.7psec)。此外，各第二部分範圍感測週期(例如，第二部分範圍感測週期344-1-β等)可係相關於對應的組合的發射週期(例如，組合的發射週期340-1)藉由一對部分範圍感測週期中的對應反照感測週期(例如，反照感測週期346-1等)及第一部分範圍感測週期(例如，第一部分範 圍感測週期344-1-α)延遲的時間。
可理解藉由與對應的組合的發射週期(例如，組合的發射週期340-1、…、組合的發射週期340-K)實質同時或同步地將EM幅射感測器裝置124啟動第一部分範圍感測週期(例如，第一部分範圍感測週期344-1-α、…、第一部分範圍感測週期344-K-α)，EM幅射感測器裝置124可在第一部分範圍感測週期(例如，第一部分範圍感測週期344-1-α)的感測窗週期(tw)期間偵測或捕捉從物件130反射回之EM幅射的空間調變投影(例如，空間調變投影I1[y])的至少開始部分。
相似地，藉由將EM幅射感測器裝置124啟動其係藉由對應的反照感測週期(例如，反照感測週期346-1等)延遲之時間的第二部分範圍感測週期(例如，第二部分範圍感測週期344-1-β、…、第二部分範圍感測週期344-K-β)及第一部分範圍感測週期，EM幅射感測器裝置124在第二部分範圍感測週期(例如，第二部分範圍感測週期344-1-β)的感測窗週期(tw)期間可偵測或捕捉從物件130反射回之EM幅射的空間調變投影(空間調變投影I1[y])的至少結束部分。
可更理解反射的組合的發射週期(例如，反射的組合的發射週期342-1)及對應的第一及第二部分範圍感測週期之間的重疊區域可至少部分基於至表面的距離(ds)144而改變。換言之，其係在對應的第一及第二部分範圍感測週期期間由EM幅射感測器裝置124偵測或捕捉之從物件 130反射回的EM幅射的空間調變投影(例如，空間調變投影I1[y])的量可至少部分基於從EM幅射發射器裝置122及EM幅射感測器裝置124至物件130的距離變化。
因此，在部分實施例中，可越相關於EM幅射感測器裝置124及EM幅射發射器裝置122接近物件130，反射的組合的發射週期(例如，反射的組合的發射週期342-1)及對應的第一部分範圍感測週期(例如，第一部分範圍感測週期344-1-α)之間的重疊區域越大，且第一部分範圍感測週期期間的感測器量測可越高。相似地，可越相關於EM幅射感測器裝置124及EM幅射發射器裝置122接近物件130，反射的組合的發射週期(例如，反射的組合的發射週期342-1)及對應的第二部分範圍感測週期(例如，第二部分範圍感測週期344-1-β)之間的重疊區域越少，且第二部分範圍感測週期期間的感測器量測可越低。
或者，可越相關於EM幅射感測器裝置124及EM幅射發射器裝置122遠離物件130，反射的組合的發射週期(例如，反射的組合的發射週期342-1)及對應的第一部分範圍感測週期(例如，第一部分範圍感測週期344-1-α)之間的重疊區域越少，且第一部分範圍感測週期期間的感測器量測可越高。相似地，可越相關於EM幅射感測器裝置124及EM幅射發射器裝置122遠離物件130，反射的組合的發射週期(例如，反射的組合的發射週期342-1)及對應的第二部分範圍感測週期(例如，第二部分範圍感測週期344-1-β)之間的重疊區域越大，且第二部分範圍感測週 期期間的感測器量測可越高。
圖4描繪邏輯流程圖400的實施例。邏輯流程500可代表由本文描述之一或多個實施例執行的部分或所有操作。例如，邏輯流程400可說明由描繪於圖1、2、3A、及/或3B中之成像系統100實施的操作。再者，邏輯流程400可說明恢復2D反照影像及/或2D範圍影像的至少一部分(例如，640x480解析度影像的單行等)的步驟、處理、指令、及/或操作。各實施例未以此方式限制。
邏輯流程400可在410開始，並可在412提供環境恢復感測器調變資訊至電磁(EM)幅射感測器裝置。例如，飛行時間應用程式118的感測器組件224可提供環境恢復感測器調變資訊至EM幅射感測器裝置124以根據時序圖334的相位I時間調變至少一部分環境EM幅射148的捕捉。
邏輯流程400可在414從EM幅射感測器裝置接收環境恢復感測器量測資訊。例如，感測器組件224可從EM幅射感測器裝置124接收代表至少一部分環境EM幅射的環境恢復感測器量測資訊(bAmbient)。另外，感測器組件224可更將接收的環境恢復感測器量測資訊儲存在記憶體114中。
邏輯流程400可在416決定估算的環境EM幅射資訊。例如，計算組件226可使用方程式(B3)以至少部分基於環境恢復感測器量測資訊決定估算的環境EM幅射資訊。另外，計算組件226可將估算的環境EM幅射資訊儲 存在記憶體114中。
邏輯流程400可在418提供反照恢復發射器調變資訊至EM幅射發射器裝置。例如，發射器組件222可提供反照恢復發射器調變資訊至EM幅射發射器裝置122以如時序圖330之相位II中所描繪的根據時間發射器調變函數(E2)時間及空間地調變朝向物件130之表面的EM幅射的發射及一或多個空間調變投影(例如，IK[y]、IK[x]、IK[x,y]等)。
邏輯流程400可在420提供反照恢復感測器調變資訊至EM幅射感測器裝置。例如，感測器組件224可提供反照恢復感測器調變資訊至EM幅射感測器裝置124以如時序圖334之相位II所描繪的根據時間感測器調變函數(S2)時間地調變EM幅射之至少一部分的捕捉。
邏輯流程400可在422從EM幅射感測器裝置接收反照恢復感測器量測資訊。例如，感測器組件224可根據時序圖332及334的相位II從EM幅射感測器裝置124接收藉由代表從EM幅射發射器裝置122發射並從表面反射回之EM幅射的至少一部分之反照恢復感測器量測資訊(、、…、)表示的一或多個感測器量測(例如，K個感測器量測)。另外，感測器組件224可更將接收的反照恢復感測器量測資訊儲存在記憶體114中。
邏輯流程400可在424決定估算的反照資訊。例如，在接收由反照恢復感測器量測資訊所表示的K個感測器量測後，計算組件226可至少部分基於反照恢復感測器量測 資訊、反照恢復發射器調變資訊、感測矩陣資訊、及/或估算的環境EM幅射資訊使用(C5)及/或方程式(C6)決定代表至少一部分2D反照影像(例如，2D反照影像的單行等)的估算的反照資訊。另外，計算組件226可將估算的反照資訊儲存在記憶體114中。
邏輯流程400可在426提供範圍恢復發射器調變資訊至EM幅射發射器裝置。例如，發射器組件222可提供範圍恢復發射器調變資訊至EM幅射發射器裝置122以如時序圖330之相位III中所描繪的根據時間發射器調變函數(E4)時間及空間地調變朝向物件130之表面的EM幅射的發射及一或多個空間調變投影(例如，IK[y]、IK[x]、IK[x,y]等)。
邏輯流程400可在428提供範圍恢復感測器調變資訊至EM幅射感測器裝置。例如，感測器組件224可提供範圍恢復感測器調變資訊至EM幅射感測器裝置124以如時序圖334之相位III所描繪的根據時間感測器調變函數(S4)時間地調變EM幅射之至少一部分的捕捉。
邏輯流程400可在430從EM幅射感測器裝置接收範圍恢復感測器量測資訊。例如，感測器組件224可如時序圖332及334之相位III所說明的從EM幅射感測器裝置124接收藉由代表從EM幅射發射器裝置122發射並從物件130的表面反射回之EM幅射的至少一部分之範圍恢復感測器量測資訊(、、…、)表示的一或多個感測器量測(例如，K個感測器量測)。另外，感測器組件 224可更將接收的範圍恢復感測器量測資訊儲存在記憶體114中。
邏輯流程400可在432決定估算的範圍資訊並在434結束。例如，在接收由範圍恢復發射器調變資訊表示的K個感測器量測後，計算組件226可使用方程式(D9)、方程式(D10)、及/或方程式(A2)以至少部分基於範圍恢復感測器量測資訊、估算的反照資訊、範圍恢復發射器調變資訊、及/或感測矩陣資訊決定代表至少一部分2D範圍影像(例如，2D範圍影像的單行等)的估算的範圍資訊。另外，感測器組件224可更將決定的估算的範圍資訊儲存在記憶體114中。
可理解從412至432的步驟、處理、指令、及/或操作可重複以實質即時地恢復所有2D反照影像及/或2D範圍影像(例如，640x480解析度影像的所有行等)。各實施例未以此方式限制。
圖5描繪邏輯流程圖500的實施例。邏輯流程500可代表由本文描述之一或多個實施例執行的部分或所有操作。例如，邏輯流程500可說明由描繪於圖1、2、3A、及/或3B中之計算系統的一或多者實施的操作。再者，邏輯流程400可說明恢復2D反照影像及/或2D範圍影像的至少一部分(例如，640x480解析度影像的單行等)的步驟、處理、指令、及/或操作。各實施例未以此方式限制。
邏輯流程500可在510開始，並可在512提供環境恢 復感測器調變資訊至電磁(EM)幅射感測器裝置。例如，飛行時間應用程式118的感測器組件224可提供環境恢復感測器調變資訊至EM幅射感測器裝置124以根據時序圖364的相位I時間調變至少一部分環境EM幅射148的捕捉。
邏輯流程500可在514從EM幅射感測器裝置接收環境恢復感測器量測資訊。例如，感測器組件224可從EM幅射感測器裝置124接收代表至少一部分環境EM幅射的環境恢復感測器量測資訊(bAmbient)。另外，感測器組件224可更將接收的環境恢復感測器量測資訊儲存在記憶體114中。
邏輯流程500可在516決定估算的環境電磁(EM)幅射資訊。例如，計算組件226可使用方程式(B3)以至少部分基於環境恢復感測器量測資訊決定估算的環境EM幅射資訊。另外，計算組件226可將估算的環境EM幅射資訊儲存在記憶體114中。
邏輯流程500可在518提供組合的恢復發射器調變資訊至EM幅射感測器裝置。例如，發射器組件222可提供組合的恢復發射器調變資訊至EM幅射發射器裝置122以如時序圖360之相位II及III中所描繪的根據時間發射器調變函數(E3)及/或時間發射器調變函數(E5)時間及空間地調變朝向物件130之表面的EM幅射的發射及一或多個空間調變投影(例如，IK[y]、IK[x]、IK[x,y]等)。
邏輯流程500可在520提供組合的恢復感測器調變資 訊至EM幅射感測器裝置。例如，感測器組件224可提供組合的恢復感測器調變資訊至EM幅射感測器裝置124以如時序圖364之相位II及III中所描繪的根據時間感測器調變函數(S3)及時間感測器調變函數(S5)時間調變至少一部分EM幅射的捕捉，其中該組合的恢復感測器調變資訊可沒有限制地包括至少部分基於時間感測器調變函數(S3)產生的反照恢復感測器調變資訊及至少部分基於時間感測器調變函數(S5)產生的範圍恢復感測器調變資訊。
邏輯流程500可在522從EM幅射感測器裝置接收第一部分範圍恢復感測器量測資訊。例如，感測器組件224可根據時序圖362及364的相位II及III從EM幅射感測器裝置124接收藉由代表從EM幅射發射器裝置122發射並從表面反射回之EM幅射的至少一部分之第一部分範圍恢復感測器量測資訊(、、…、)表示的一或多個感測器量測(例如，K個感測器量測)。另外，感測器組件224可更將接收的第一部分範圍恢復感測器量測資訊儲存在記憶體114中。
邏輯流程500可在524從EM幅射感測器裝置接收反照恢復感測器量測資訊。例如，感測器組件224可根據時序圖362及364的相位II及相位III從EM幅射感測器裝置124接收藉由代表從EM幅射發射器裝置122發射並從表面反射回之EM幅射的至少一部分之反照恢復感測器量測資訊(、、…、)表示的一或多個感測器量測(例如，K個感測器量測)。另外，感測器組件224可更將 接收的反照恢復感測器量測資訊儲存在記憶體114中。
邏輯流程500可在526從EM幅射感測器裝置接收第二部分範圍恢復感測器量測資訊。例如，感測器組件224可根據時序圖362及364的相位II及III從EM幅射感測器裝置124接收藉由代表從EM幅射發射器裝置122發射並從表面反射回之EM幅射的至少一部分之第二部分範圍恢復感測器量測資訊(、、…、)表示的一或多個感測器量測(例如，K個感測器量測)。另外，感測器組件224可更將接收的第二部分範圍恢復感測器量測資訊儲存在記憶體114中。
邏輯流程500可在528決定範圍恢復感測器量測資訊。例如，在接收藉由第一部分範圍恢復感測器量測資訊、反照恢復感測器量測資訊、及第二部分範圍恢復感測器量測資訊表示的K個感測器量測後，計算組件226根據方程式(E6)決定範圍恢復感測器量測資訊(、、…、)。另外，計算組件226可更將已決定的範圍恢復感測器量測資訊(、、…、)儲存在記憶體114中。
邏輯流程500可在530決定估算的反照資訊。例如，在接收由反照恢復感測器量測資訊所表示的K個感測器量測後或決定範圍恢復感測器量測資訊後，計算組件226可至少部分基於反照恢復感測器量測資訊、反照恢復發射器調變資訊、感測矩陣資訊、及/或估算的環境EM幅射資訊使用(C5)及/或方程式(C6)決定代表至少一部分2D反照 影像(例如，2D反照影像的單行等)的估算的反照資訊。另外，計算組件226可將估算的反照資訊儲存在記憶體114中。
邏輯流程500可在532決定估算的範圍資訊並在534結束。例如，在決定範圍恢復感測器量測資訊後，計算組件226可使用方程式(D9)、方程式(D10)、及/或方程式(A2)以至少部分基於範圍恢復感測器量測資訊、估算的反照資訊、範圍恢復發射器調變資訊、及/或感測矩陣資訊決定代表至少一部分2D範圍影像(例如，2D範圍影像的單行等)的估算的範圍資訊。另外，感測器組件224可更將決定的估算的範圍資訊儲存在記憶體114中。
可理解512至532的步驟、處理、指令、及/或操作可重複以實質即時地恢復所有2D反照影像及/或2D範圍影像(例如，640x480解析度影像的所有行等)。各實施例未以此方式限制。
圖6描繪系統600的一個實施例。在各種實施例中，系統600可代表適於為本文描述之一或多個實施例使用的系統或架構，諸如，成像系統100及/或飛行時間成像裝置110。實施例未在此方面受限制。
如圖6所示，系統600可包括多個元件。一或多個元件可針對一組給定的設計或效能限制依需要使用一或多個電路、組件、暫存器、處理器、軟體次常式、模組、或任何彼等的組合實作。雖然圖6顯示藉由範例方式在特定拓撲中顯示有限數目的元件，能理解任何合適拓撲中的或多 或少的元件可針對指定實作依需要使用在系統600中。實施例並未受限於此背景。
在各種實施例中，系統600可包括計算裝置605，其可係任何種類的電腦或處理裝置，包括個人電腦、桌上型電腦、平板電腦、易網機、筆記型電腦、膝上型電腦、伺服器、伺服器場、刀鋒式伺服器、或任何其他種類的伺服器等。
在各種實施例中，計算裝置605可包括處理器電路602。處理器電路602可使用任何處理器或邏輯裝置實作。處理器電路602可係一或多個任何種類的計算元件，諸如，但未限於，微處理器、處理器、中央處理單元、數位訊號處理單元、雙核心處理器、行動裝置處理器、桌上型處理器、單核心處理器、系統單晶片(SoC)裝置、複雜指令集計算(CISC)微處理器、精簡指令集(RISC)微處理器、極長指令(VLIW)微處理器、或在單晶片或積體電路上之任何其他種類的處理器或處理電路。處理電路602可經由互連643，諸如，一或多條匯流排、控制線、及資料線，連接至計算系統的其他元件並與之通訊。
在一實施例中，計算裝置605可包括耦接至處理器電路602的記憶體單元604。記憶體單元604可針對指定實作依需要經由通訊匯流排643，或藉由處理器電路602及記憶體單元604之間的專用通訊匯流排耦接至處理器電路602。記憶體單元604可使用能儲存資料之包括揮發性及非揮發性記憶體二者的任何機器可讀或電腦可讀媒體實 作。在部分實施例中，機器可讀或電腦可讀媒體可包括非暫態媒體。實施例並未受限於此背景。在部分實施例中，記憶體108可與記憶體單元604相同。
在各種實施例中，計算裝置605可包括圖形處理單元(GPU)606。GPU 606可包括最佳化以實施圖形有關操作的任何處理單元、邏輯、或電路，以及視訊解碼器引擎及框關聯引擎。GPU 606可用於針對各種應用，諸如，電視遊戲、圖形、電腦輔助設計(CAD)、模擬及視覺化工具、成像等，渲染2維(2D)及/或3維(3D)影像。各種實施例並未以此方式受限；GPU 606可處理任何種類的圖形資料，諸如，圖片、視訊、程式、動畫、3D、2D、及物件影像等。
在部分實施例中，計算裝置605可包括顯示控制器608。顯示控制器608可係用於處理圖形資訊及顯示圖形資訊之任何種類的處理器、控制器、電路、及邏輯等。顯示控制器608可從一或多個緩衝器，諸如，緩衝器220(等)，接收或取得圖形資訊。在處理該資訊後，顯示控制器608可傳送圖形資訊至顯示器。
在各種實施例中，系統600可包括收發器644。收發器644可包括能使用各種合適無線通訊技術傳輸及接收信號的一或多個無線電。此種技術可包含跨越一或多個無線網路的通訊。例示之無線網路包括(但未受限於)無線區域網路(WLAN)、無線個人區域網路(WPAN)、無線都會區域網路(WMAN)、蜂巢式網路、及人造衛星網路。也可包括 用於其可包括(但未受限於)乙太網路、封包光學網路、(資料中心)網路結構等之有線網路的收發器。在跨越此種網路通訊時，收發器644可依據任何版本中的一或多個可應用標準操作。實施例並未受限於此背景。
在各種實施例中，計算裝置605可包括顯示器645。顯示器645可構成能顯示從處理器電路602、圖形處理單元606、及顯示控制器608接收之顯示資訊的任何顯示裝置。
在各種實施例中，計算裝置605可包括儲存器646。可將儲存器646實作為非揮發性儲存裝置，諸如，但未受限於磁碟機、光碟機、磁帶機、內部儲存裝置、附接儲存裝置、快閃記憶體、電池備援SDRAM(同步DRAM)、及/或可網路存取儲存裝置。在實施例中，例如，當包括多個硬碟機時，儲存器646可針對有價值的數位媒體包括增加儲存效能增強保護的技術。儲存器646的其他範例可包括硬碟、軟碟、光碟唯讀記憶體(CD-ROM)、可記錄光碟(CD-R)、可重寫光碟(CD-RW)、光碟、磁性媒體、磁光媒體、可移除記憶卡或碟、各種種類的DVD裝置，磁帶裝置、或卡匣裝置等。實施例並未受限於此背景。
在各種實施例中，計算裝置605可包括一或多個I/O配接卡647。I/O配接卡647的範例可包括通用串列匯流排(USB)埠/配接卡、及IEEE 1394火線(Firewire)埠/配接卡等。實施例並未受限於此背景。
圖7描繪適於實作如先前描述的各種實施例之範例計 算架構700的實施例。在一實施例中，計算架構700可包含成像系統100及飛行時間成像裝置110或實作為其一部分。
如在此申請書中所使用的，術語「系統」及「組件」企圖指電腦有關實體，硬體、硬體及軟體的組合、軟體、或執行中的軟體的任一者，彼等的範例藉由例示計算架構700提供。例如，組件可為(但未受限制於)在處理器上運行的處理、處理器、硬碟驅動器、多個(光學及/或磁性儲存媒體的)儲存驅動器、物件、可執行、執行緒、程式、及/或電腦。藉由說明，運行在伺服器上的應用程式及該伺服器二者能係組件。一或多個組件能存在於處理及/或執行緒內，且組件能區域化在一台電腦上及/或散佈在二或多台電腦之間。另外，組件可藉由各種種類的通訊媒體彼此通訊地耦接以協調操作。該協調可包含資訊的單向或雙向交換。例如，組件可依透過通訊媒體通訊之信號的形式通訊資訊。該資訊能實作為配置至各種信號線的信號。在此種配置中，各訊息均係信號。然而，其他實施例可替代地使用資料訊息。此種資料訊息可跨各種連接傳送。範例連接包括並列介面、序列介面、及匯流排介面。
計算架構700包括各種共同計算元件，諸如，一或多個處理器、多核心處理器、共處理器、記憶體單元、晶片組、控制器、周邊、介面、振盪器、時序裝置、視訊卡、音效卡、多媒體輸入/輸出(I/O)組件、及電源供應等。然而，該等實施例並未受限於由計算架構700實作。
如圖7所示，計算架構700包含處理單元704、系統記憶體706、系統匯流排708。處理單元704能係任何各種市售處理器，諸如，參考圖1所示之處理器組件102所描述的處理器。
系統匯流排708提供用於系統組件，包括，但未受限於，系統記憶體706，至處理單元704的介面。系統匯流排708可係數種種類的匯流排結構的任一者，其可更互連至使用任何各式各樣市售匯流排架構的記憶體匯流排(具有或不具有記憶體控制器)、周邊匯流排、及區域匯流排。介面配接卡可經由插槽架構連接至系統匯流排708。範例插槽架構可沒有限制地包括加速圖形埠(APG)、卡片匯流排、(延伸)工業標準架構((E)ISA)、微通道架構(MCA)、新匯流排、週邊組件互連(延伸)(PCI(X))、快速PCI、及個人電腦記憶卡國際協會(PCMCIA)等。
計算架構700可包含或實作各種製品。製品可包含電腦可讀儲存媒體以儲存邏輯。電腦可讀儲存媒體的範例可包括能儲存電子資料的任何實體媒體，包括揮發性記憶體或非揮發性記憶體、可移除或不可移除記憶體、可抹除或不可抹除記憶體、及可寫或可重寫記憶體等。邏輯的範例可包括使用任何合適種類的碼，諸如，原始碼、編譯碼、解譯碼、可執行碼、靜態碼、動態碼、物件導向碼、及視覺碼等，實作的可執行電腦程式指令。實施例也可至少部分實作為包含在非暫態電腦可讀媒體上或中的指令，其可由一或多個處理器讀取及執行以致能本文描述之操作的實 施。
系統記憶體706可包括採用一或多個高速記憶體單元的形式的各種種類的電腦可讀儲存媒體，諸如，唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、動態RAM(DRAM)、雙倍資料速率DRAM(DDRAM)、同步DRAM(SDRAM)、靜態RAM(SRAM)、可程式化ROM(PROM)、可抹除可程式化ROM(EPROM)、電可抹除可程式化ROM(EEPROM)、快閃記憶體、聚合物記憶體，諸如，鐵電聚合物記憶體、雙向記憶體、相變或鐵電記憶體、矽-氧化物-氮化物-氧化物-矽(SONOS)記憶體、磁性或光學卡、裝置的陣列，諸如，廉價磁碟冗餘陣列(RAID)驅動器、固態記憶體裝置(例如，USB記憶體、固態硬碟(SSD))和適於儲存資訊之任何其他種類的儲存媒體。在圖7所示的說明實施例中，系統記憶體706能包括非揮發性記憶體710及/或揮發性記憶體712。能將基本輸入/輸出系統(BIOS)儲存在非揮發性記憶體710中。
電腦702可包括採用一或多個低速記憶體單元的形式的各種種類的電腦可讀儲存媒體，包括內部(或外部)硬碟驅動器(HDD)714、磁性軟碟驅動器(FDD)716以從可移除磁碟718讀取或寫至其、光碟驅動器720以從可移除光碟722(例如，CD-ROM或DVD)讀取或寫至其。HDD 714、FDD 716、及光碟驅動器720能分別藉由HDD介面724、FDD介面726、及光碟介面728連接至系統匯流排708。用於外部硬碟實作的HDD介面724能包括通用串列匯流 排(USB)及IEEE 1394介面技術的至少一者或二者。
驅動器及關聯電腦可讀媒體提供資料、資料結構、及電腦可執行指令等的揮發性及/或非揮發性儲存。例如，許多程式模組能儲存在驅動器及記憶體單元710、712中，包括作業系統730、一或多個應用程式732、其他程式模組734、及程式資料736。在一實施例中，一或多個應用程式732、其他程式模組734、及程式資料736能包括，例如，系統105的各種應用及/或組件。
使用者能經由一或多個有線及/或無線輸入裝置，諸如，鍵盤738及指標裝置，諸如，滑鼠740，輸入命令及資訊至電腦702。其他輸入裝置可包括麥克風、紅外線(IR)遠端控制、射頻(RF)遠端控制、遊戲台、觸控筆、讀卡機、適配器、指紋讀取機、手套、圖形輸入板、搖桿、鍵盤、視網膜讀取機、觸控螢幕(例如，電容式、電阻式等)、軌跡球、觸控板、感測器、及觸針等。此等及其他輸入裝置常經由耦接至系統匯流排708的輸入裝置介面742連接至處理單元704，但能藉由其他介面，諸如，並列埠、IEEE 1394序列埠、遊戲埠、USB埠、及IR介面等連接。
監視器744或其他種類的顯示裝置也經由介面，諸如，視訊配接卡746，連接至系統匯流排708。顯示器744可在電腦702內部或外部。除了監視器744，電腦典型地包括其他周邊輸出裝置，諸如，揚聲器、及列印機等。
電腦702可經由至一或多個遠端電腦，諸如，遠端電腦748，的有線及/或無線通訊使用邏輯連接在網路環境中操作。遠端電腦748能係工作站、伺服器電腦、路由器、個人電腦、可攜式電腦、微處理器為基的娛樂器具、同級裝置、或其他共同網路結構，並典型地包括許多或全部相關於電腦702描述的元件，雖然為了簡潔，僅描繪記憶體/儲存裝置750。所描畫的邏輯連接包括至區域網路(LAN)752及/或較大網路，例如，寬域網路(WAN)754的有線/無線連接性。此種LAN及WAN網路環境常見於辦公室及公司中，並促進全企業電腦網路，諸如，內部網路，彼等全部可連接至全球通訊網路，例如，網際網路。
當使用在LAN網路環境中時，電腦702經由有線及/或無線通訊網路介面或配接卡756連接至LAN 752。配接卡756能促進至LAN 752的有線及/或無線通訊，其也可包括設置於其上用於與配接卡756的無線功能通訊的無線存取點。
當使用在WAN網路環境中時，電腦702能包括數據機758，或連接至WAN 754上的通訊伺服器，或具有用於透過WAN 754，諸如，藉由網際網路，建立通訊的其他機構。能係內部或外部有線及/或無線裝置的數據機758經由輸入裝置介面742連接至系統匯流排708。在網路環境中，相關於電腦702描寫的程式模組或其部分能儲存在遠端記憶體/儲存裝置750中。將理解所示的網路連接係例示的並能使用在電腦之間建立通訊鏈路的其他機構。
電腦702可操作以與使用IEEE 802標準系列的有線及無線裝置或實體通訊，諸如，以無線通訊(例如，IEEE 802.11空中調變技術)操作地設置的無線裝置。此包括至少WiFi(或無線保真度)、WiMax、藍牙TM無線技術、3G、4G、LTE無線技術等等。因此，通訊能係使用習知網路的預界定結構，或能簡單地係至少二裝置之間的點對點通訊。WiFi網路使用稱為IEEE 802.11x(a、b、g、n等)的無線電技術以提供安全、可靠、快速的無線連接性。WiFi網路能用於使電腦彼此連接、連接至網際網路、及至有線網路(其使用IEEE 802.3-有關的媒體及功能)。
參考圖1-6於上文描述之成像系統100的各種元件可包含各種硬體元件、軟體元件、或二者的組合。硬體元件的範例可包括裝置、邏輯裝置、組件、處理器、微處理器、電路、處理器、電路元件(例如，電晶體、電阻器、電容器、電感器等)、積體電路、特定應用積體電路(ASIC)、可程式化邏輯裝置(PLD)、數位訊號處理器(DSP)、場效可程式化閘極陣列(FPGA)、記憶體單元、邏輯閘、暫存器、半導體裝置、晶片、微晶片、晶片組等。軟體元件的範例可包括軟體組件、程式、應用軟體、電腦程式、應用程式、系統程式、軟體開發程式、機器程式、作業系統軟體、中介軟體、韌體、軟體模組、常式、次常式、函數、方法、程序、軟體介面、應用程式發展介面(API)、指令集、計算碼、電腦碼、碼段、電腦碼段、 字、值、符號、或彼等的任何組合。然而，判定實施例是否以硬體元件及/或軟體元件實作可針對給定實作依需要根據任何數量的因子改變，諸如，期望計算率、功率等級、耐熱性、處理週期預算、輸入資料率、輸出資料率、記憶體資源、資料匯流排速度、及其他設計或效能限制。
實施方式現在轉而提供屬於其他實施例的範例。下文提供的範例一至三十三(1-33)意圖係例示性的而非限制性的。
在第一範例中，一種系統、裝置、控制器、及/或設備能包括至少部分地實作在電路中的一或多個輸入/輸出(I/O)埠及操作地耦接至I/O埠的邏輯，該邏輯可包括計算組件以至少部分基於環境恢復感測器量測資訊來決定估算的環境電磁(EM)幅射資訊、至少部分基於反照恢復感測器量測資訊、反照恢復發射器調變資訊、感測矩陣資訊、及該估算的環境EM幅射資訊來決定估算的反照資訊及至少部分基於範圍恢復感測器量測資訊、該估算的反照資訊、範圍恢復發射器調變資訊、及感測矩陣資訊來決定估算的範圍資訊。
在更促進第一範例的第二範例中，一種系統、裝置、控制器、及/或設備可包括感測器組件以提供環境恢復感測器調變資訊至EM幅射感測器裝置以時間地調變至少一部分的環境EM幅射的捕捉，及從該EM幅射感測器裝置接收代表至少一部分的該環境EM幅射的該環境恢復感測器量測資訊。
在更促進先前範例之任一者的第三範例中，一種系統、裝置、控制器、或設備可包括環境恢復感測器調變資訊，其可調變該EM幅射感測器裝置以在環境感測週期期間接收該環境EM幅射而沒有來自與該系統、裝置、控制器、或設備關聯的EM幅射發射器裝置之EM幅射的發射。
在更促進先前範例之任一者的第四範例中，一種系統、裝置、控制器、或設備可包括發射器組件，用以提供反照恢復發射器調變資訊至EM幅射發射器裝置，以時間地及空間地調變藉由該EM幅射發射器裝置朝向表面之EM幅射的發射，及感測器組件，用以提供反照恢復感測器調變資訊至該EM幅射感測器裝置以時間地調變至少一部分的EM幅射的捕捉，及從該EM幅射感測器裝置接收代表從該EM幅射感測器裝置發射並從該表面反射回之至少一部分的EM幅射的反照恢復感測器量測資訊。
在更促進先前範例之任一者的第五範例中，一種系統、裝置、控制器、或設備可包括發射器組件，用以提供範圍恢復發射器調變資訊至該EM幅射發射器裝置，以時間地及空間地調變藉由該EM幅射發射器裝置朝向該表面之EM幅射的發射，及感測器組件，提供範圍恢復感測器調變資訊至該EM幅射感測器裝置以時間地調變至少一部分的EM幅射的捕捉，及從該EM幅射感測器裝置接收代表從該EM幅射感測器裝置發射並從該表面反射回之至少一部分的EM幅射的範圍恢復感測器量測資訊。
在更促進先前範例之任一者的第六範例中，一種系統、裝置、控制器、或設備可包括範圍恢復發射器調變資訊，其可時間地及空間地調變該EM幅射發射器裝置，以朝向該表面將EM幅射的空間圖案發射至少一個範圍發射週期，及範圍恢復感測器調變資訊，其可調變該EM幅射感測器裝置以在該至少一個範圍感測週期接收從該EM幅射感測器裝置發射並從該表面反射回之該至少一部分的該EM幅射。
在更促進先前範例之任一者的第七範例中，一種系統、裝置、控制器、或設備可包括範圍恢復感測器調變資訊，其可時間地調變該EM幅射感測器裝置以接收該環境EM幅射該至少一個範圍感測週期，該範圍感測週期與該EM幅射之空間圖案的該發射的該至少一個範圍發射週期實質上同時。
在更促進先前範例之任一者的第八範例中，一種系統、裝置、控制器、或設備可包括一或多個I/O埠，其可操作耦接至EM幅射發射器裝置及EM幅射感測器裝置、包含發射器裝置及鏡裝置的EM幅射發射器裝置、及可包括偵測器裝置以偵測EM幅射的EM幅射感測器裝置。
在更促進先前範例之任一者的第九範例中，一種系統、裝置、控制器、或設備可包括發射器裝置，其可包括電路和/或用於朝向該鏡裝置發射EM幅射的光學元件，及鏡裝置，其可包括電路和/或用於以一或多個角度將藉由該發射器裝置發射的大部分該EM幅射朝向該EM幅射 發射器裝置中之孔徑偏向的光學元件。
在更促進先前範例之任一者的第十範例中，一種包含非暫態電腦可讀儲存媒體的物品，該非暫態電腦可讀儲存媒體包含複數個指令，當由處理單元執行時，導致該處理單元用以至少部分基於環境恢復感測器量測資訊來決定估算的環境電磁(EM)幅射資訊、至少部分基於反照恢復感測器量測資訊、反照恢復發射器調變資訊、感測矩陣資訊、及該估算的環境EM幅射資訊來決定估算的反照資訊、及至少部分基於範圍恢復感測器量測資訊、該估算的反照資訊、範圍恢復發射器調變資訊、及感測矩陣資訊來決定估算的範圍資訊。
在更促進先前範例之任一者的第十一範例中，一種包含非暫態電腦可讀儲存媒體的物品，該非暫態電腦可讀儲存媒體包含複數個指令，當由處理單元執行時，導致該處理單元用以提供環境恢復感測器調變資訊至EM幅射感測器裝置以時間地調變至少一部分的環境EM幅射的捕捉；及從該EM幅射感測器裝置接收代表至少一部分的該環境EM幅射的該環境恢復感測器量測資訊。
在更促進先前範例之任一者的第十二範例中，一種包含非暫態電腦可讀儲存媒體的物品，該非暫態電腦可讀儲存媒體包含複數個指令，當由處理單元執行時，導致該處理單元用以產生及/或提供環境恢復感測器調變資訊，其可調變該EM幅射感測器裝置以在環境感測週期期間接收該環境EM幅射而沒有來自EM幅射發射器裝置之EM幅 射的發射。
在更促進先前範例之任一者的第十三範例中，一種包含非暫態電腦可讀儲存媒體的物品，該非暫態電腦可讀儲存媒體包含複數個指令，當由處理單元執行時，導致該處理單元用以提供反照恢復發射器調變資訊至EM幅射發射器裝置，以時間地及空間地調變藉由該EM幅射發射器裝置朝向表面之EM幅射的發射；提供反照恢復感測器調變資訊至該EM幅射感測器裝置以時間地調變至少一部分的EM幅射的捕捉；及從該EM幅射感測器裝置接收代表從該EM幅射感測器裝置發射並從該表面反射回之至少一部分的EM幅射的反照恢復感測器量測資訊。
在更促進先前範例之任一者的第十四範例中，一種包含非暫態電腦可讀儲存媒體的物品，該非暫態電腦可讀儲存媒體包含複數個指令，當由處理單元執行時，導致該處理單元用以產生及/或提供該反照恢復發射器調變資訊，其可時間地及空間地調變該EM幅射發射器裝置，以朝向該表面將EM幅射的空間圖案發射至少一個反照發射週期，及反照恢復感測器調變資訊，其可調變該EM幅射感測器裝置以在該EM幅射發射器裝置將該EM幅射的該空間圖案發射最大反射週期之後接收該至少一部分的該EM幅射至少一個反照感測週期。
在更促進先前範例之任一者的第十五範例中，一種包含非暫態電腦可讀儲存媒體的物品，該非暫態電腦可讀儲存媒體包含複數個指令，當由處理單元執行時，導致該處 理單元用以產生及/或提供該反照恢復發射器調變資訊，其可時間地及空間地調變該EM幅射發射器裝置，以朝向該表面將EM幅射的空間圖案發射至少一個反照發射週期，及該至少一個反照感測器發射週期的各反照發射週期包含該最大反射週期及感測窗週期。
在更促進先前範例之任一者的第十六範例中，一種包含非暫態電腦可讀儲存媒體的物品，該非暫態電腦可讀儲存媒體包含複數個指令，當由處理單元執行時，導致該處理單元用以提供範圍恢復發射器調變資訊至EM幅射發射器裝置，以時間地及空間地調變藉由該EM幅射發射器裝置朝向表面之EM幅射的發射；提供範圍恢復感測器調變資訊至該EM幅射感測器裝置以時間地調變至少一部分的EM幅射的捕捉；及從該EM幅射感測器裝置接收代表從該EM幅射感測器裝置發射並從該表面反射回之至少一部分的EM幅射的範圍恢復感測器量測資訊。
在更促進先前範例之任一者的第十七範例中，一種包含非暫態電腦可讀儲存媒體的物品，該非暫態電腦可讀儲存媒體包含複數個指令，當由處理單元執行時，導致該處理單元用以產生及/或提供範圍恢復發射器調變資訊，其可時間地及空間地調變該EM幅射發射器裝置，以朝向該表面將EM幅射的空間圖案發射至少一個範圍發射週期，及範圍恢復感測器調變資訊，其可調變該EM幅射感測器裝置以在該至少一個範圍感測週期接收從該EM幅射感測器裝置發射並從該表面反射回之該至少一部分的該EM幅 射。
在更促進先前範例之任一者的第十八範例中，一種方法可包括藉由處理器電路至少部分基於環境恢復感測器量測資訊來決定估算的環境EM幅射資訊；藉由該處理器電路至少部分基於反照恢復感測器量測資訊、組合的恢復發射器調變資訊、感測矩陣資訊、及/或該估算的環境EM幅射資訊來決定估算的反照資訊；及藉由該處理器電路至少部分基於範圍恢復感測器量測資訊、該估算的反照資訊、感測矩陣資訊、及/或反照及範圍恢復發射器調變資訊來決定估算的範圍資訊。
在更促進先前範例之任一者的第十九範例中，一種方法可包括藉由處理器電路提供環境恢復感測器調變資訊至電磁(EM)幅射感測器裝置以時間地調變至少一部分的環境EM幅射的捕捉；及藉由該處理器電路從該EM幅射感測器裝置接收代表至少一部分的該環境EM幅射的該環境恢復感測器量測資訊。
在更促進先前範例之任一者的第二十範例中，一種方法可包括產生及/或提供環境EM幅射感測器調變資訊，其可調變該EM幅射感測器裝置以接收該環境EM幅射環境感測週期而沒有來自EM幅射發射器裝置之EM幅射的發射。
在更促進先前範例之任一者的第二十一範例中，一種方法可包括藉由該處理器電路提供該組合的恢復發射器調變資訊至EM幅射發射器裝置以時間地及空間地調變朝向 表面之EM幅射的發射；及藉由該處理器電路提供組合的恢復感測器調變資訊至該EM幅射感測器裝置以時間地調變至少一部分的EM幅射的捕捉，其中該組合的恢復感測器調變資訊包含該反照恢復感測器調變資訊及範圍恢復感測器調變資訊。
在更促進先前範例之任一者的第二十二範例中，一種方法可包括產生及/或提供組合的恢復發射器調變資訊，其可時間地及空間地調變該EM幅射發射器裝置，以朝向該表面將EM幅射的空間圖案發射至少一個組合的發射週期，且各組合的發射週期包含二個連續感測窗週期，該二個連續感測窗週期包含第一感測窗週期及跟隨於其後的第二感測窗週期。
在更促進先前範例之任一者的第二十三範例中，一種方法可產生及/或提供範圍恢復感測器調變資訊，其可將至少一部分的EM幅射的捕捉時間地調變至少一對部分範圍感測週期，各對部分範圍感測週期包含第一部分範圍感測週期及第二部分範圍感測週期，及反照恢復感測器調變資訊，其可將至少一部分的EM幅射的捕捉時間地調變至少一個反照感測週期，該至少一個反照感測週期在該第一部分範圍感測週期及該第二部分範圍感測週期之間。
在更促進先前範例之任一者的第二十四範例中，一種方法可包括藉由該處理器電路從該EM幅射感測器裝置接收代表在該至少一個反照感測週期期間從該EM幅射感測器裝置發射並從該表面反射回的該EM幅射的該反照恢復 感測器量測資訊。
在更促進先前範例之任一者的第二十五範例中，一種方法可包括藉由該處理器電路從該EM幅射感測器裝置接收代表在該第一部分範圍感測週期期間從該EM幅射感測器裝置發射並從該表面反射回的該EM幅射的第一部分範圍恢復感測器量測資訊；藉由該處理器電路從該EM幅射感測器裝置接收代表在該第二部分範圍感測週期期間從該EM幅射感測器裝置發射並從該表面反射回的該EM幅射的第二部分範圍恢復感測器量測資訊；及藉由該處理器電路至少部分基於該第一部分範圍恢復感測器量測資訊、該第二部分範圍恢復感測器量測資訊、及/或該反照恢復感測器量測資訊來決定該範圍恢復感測器量測資訊。
在更促進先前範例之任一者的第二十六範例中，一種系統、裝置、控制器、及/或設備可包括用於至少部分基於環境恢復感測器量測資訊來決定估算的環境EM幅射資訊的機構；用於至少部分基於反照恢復感測器量測資訊、組合的恢復發射器調變資訊、感測矩陣資訊、及/或該估算的環境EM幅射資訊來決定估算的反照資訊的機構；及用於至少部分基於範圍恢復感測器量測資訊、該估算的反照資訊、感測矩陣資訊、及/或反照及範圍恢復發射器調變資訊來決定估算的範圍資訊的機構。
在更促進先前範例之任一者的第二十七範例中，一種系統、裝置、控制器、及/或設備可包括用於提供環境恢復感測器調變資訊至電磁(EM)幅射感測器裝置以時間地調 變至少一部分的環境EM幅射的捕捉的機構；及用於從該EM幅射感測器裝置接收代表至少一部分的該環境EM幅射的該環境恢復感測器量測資訊的機構。
在更促進先前範例之任一者的第二十八範例中，一種系統、裝置、控制器、及/或設備可包括環境EM幅射感測器調變資訊，其可調變該EM幅射感測器裝置以接收該環境EM幅射環境感測週期而沒有來自EM幅射發射器裝置之EM幅射的發射。
在更促進先前範例之任一者的第二十九範例中，一種系統、裝置、控制器、及/或設備可包括用於提供該組合的恢復發射器調變資訊至EM幅射發射器裝置以時間地及空間地調變朝向表面之EM幅射的發射的機構；及用於提供組合的恢復感測器調變資訊至該EM幅射感測器裝置以時間地調變至少一部分的EM幅射的捕捉，其中該組合的恢復感測器調變資訊包含該反照恢復感測器調變資訊及範圍恢復感測器調變資訊的機構。
在更促進先前範例之任一者的第三十範例中，一種系統、裝置、控制器、及/或設備可包括組合的恢復發射器調變資訊，其可時間地及空間地調變該EM幅射發射器裝置，以朝向該表面將EM幅射的空間圖案發射至少一個組合的發射週期，且各組合的發射週期包含二個連續感測窗週期，該二個連續感測窗週期包含第一感測窗週期及跟隨於其後的第二感測窗週期。
在更促進先前範例之任一者的第三十一範例中，一種 系統、裝置、控制器、及/或設備可包括範圍恢復感測器調變資訊，其將至少一部分的EM幅射的捕捉時間地調變至少一對部分範圍感測週期，各對部分範圍感測週期包含第一部分範圍感測週期及第二部分範圍感測週期，及反照恢復感測器調變資訊，其可將至少一部分的EM幅射的捕捉時間地調變至少一個反照感測週期，該至少一個反照感測週期在該第一部分範圍感測週期及該第二部分範圍感測週期之間。
在更促進先前範例之任一者的第三十二範例中，一種系統、裝置、控制器、及/或設備可包括用於從該EM幅射感測器裝置接收代表在該至少一個反照感測週期期間從該EM幅射感測器裝置發射並從該表面反射回的該EM幅射的該反照恢復感測器量測資訊的機構。
在更促進先前範例之任一者的第三十三範例中，一種系統、裝置、控制器、及/或設備可包括用於從該EM幅射感測器裝置接收代表在該第一部分範圍感測週期期間從該EM幅射感測器裝置發射並從該表面反射回的該EM幅射的第一部分範圍恢復感測器量測資訊的機構；用於從該EM幅射感測器裝置接收代表在該第二部分範圍感測週期期間從該EM幅射感測器裝置發射並從該表面反射回的該EM幅射的第二部分範圍恢復感測器量測資訊的機構；及用於至少部分基於該第一部分範圍恢復感測器量測資訊、該第二部分範圍恢復感測器量測資訊、及/或該反照恢復感測器量測資訊來決定該範圍恢復感測器量測資訊的機 構。
部分實施例可能使用辭句「一實施例」或「實施例」連同彼等的衍生辭描述。此等術語意指相關於實施例描述的特定特性、結構、或特徵包括在至少一實施例中。在本說明書之各種位置出現的片語「在一實施例中」不必然全部指相同的實施例。另外，部分實施例可能使用辭句「耦合」及「連接」連同彼等的衍生辭描述。此等術語不必然意圖作為彼此的同義辭。例如，部分實施例可能使用術語「連接」及/或「耦合」描述，以指示二或多個元件彼此直接實體或電性接觸。然而，術語「耦合」也可能意謂著二或多個元件不彼此直接接觸，但仍彼此合作或互動。
強調提供本揭示發明的發明摘要以容許讀者迅速地確定本揭示技術的本質。主張對不將其用於解釋或限制申請專利範圍之範圍或意義的理解。此外，在前述實施方式中，可看出為了將簡化本揭示，將各種特性聚集在單一實施例中。未將本揭示發明的此方法解釋為反映所公開的實施例需要比明確敘述在申請專利範圍各項中之特性更多的特性之企圖。更確切地說，如以下申請專利範圍所反映的，發明主題內容在比單一已揭示實施例之所有特性更少的範圍中。因此藉此將下文的申請專利範圍併入實施方式中，將各獨立申請專利範圍作為本發明之個別實施例。在隨附的申請專利範圍中，將術語「包括」及「其中」分別使用為個別術語「包含」及「其中」的純英文等效術語。再者，僅將術語「第一」、「第二」、「第三」等使用為 標籤，且未意圖將數字需求強加在彼等的對象上。
已於上文描述的內容包括本揭示架構的範例。當然，不可能描述組件及/或方法的每一種想像組合，但熟悉本技術的人士可能承認許多進一步組合及排列係可能的。因此，本新穎架構意圖包含落在隨附之申請專利範圍的精神及範圍中的所有此種改變、修改、及變化。
100‧‧‧成像系統
110‧‧‧飛行時間成像裝置
112‧‧‧處理單元
114‧‧‧記憶體
116‧‧‧作業系統
118‧‧‧飛行時間應用程式
120‧‧‧I/O埠
122‧‧‧EM幅射發射器裝置
124‧‧‧EM幅射感測器裝置
130‧‧‧物件
140‧‧‧焦點中心(fc1)
142‧‧‧焦點中心(fc2)
144‧‧‧至表面的距離(ds)
146‧‧‧焦點中心距離(fcd)
147‧‧‧共同焦點中心
148‧‧‧環境EM幅射
150‧‧‧空間調變投影
152、160、162‧‧‧數位至類比(D/A)轉換器裝置
154‧‧‧類比至數位(A/D)轉換器裝置
156‧‧‧偵測器裝置
164‧‧‧發射器裝置
166‧‧‧鏡裝置
170‧‧‧位置

Claims (25)

  1. 一種設備，包含：一或多個輸入/輸出(I/O)埠；及邏輯，操作地耦接至該I/O埠，至少一部分的該邏輯係以硬體實作，該邏輯包含計算組件用以至少部分基於環境恢復感測器量測資訊來決定估算的環境電磁(EM)幅射資訊，至少部分基於反照恢復感測器量測資訊、反照恢復發射器調變資訊、感測矩陣資訊、及該估算的環境EM幅射資訊來決定估算的反照資訊，及至少部分基於範圍恢復感測器量測資訊、該估算的反照資訊、範圍恢復發射器調變資訊、及感測矩陣資訊來決定估算的範圍資訊。
  2. 如申請專利範圍第1項的設備，其中該邏輯更包含：感測器組件，用以提供環境恢復感測器調變資訊至EM幅射感測器裝置以時間地調變至少一部分的環境EM幅射的捕捉，及從該EM幅射感測器裝置接收代表至少一部分的該環境EM幅射的該環境恢復感測器量測資訊。
  3. 如申請專利範圍第2項的設備，其中該環境恢復感測器調變資訊係用以調變該EM幅射感測器裝置以在環境感測週期期間接收該環境EM幅射而沒有來自與該設備關聯的EM幅射發射器裝置之EM幅射的發射。
  4. 如申請專利範圍第1項的設備，其中該邏輯更包含：發射器組件，用以提供反照恢復發射器調變資訊至EM幅射發射器裝置，以時間地及空間地調變藉由該EM幅射發射器裝置朝向表面之EM幅射的發射，感測器組件，用以提供反照恢復感測器調變資訊至該EM幅射感測器裝置以時間地調變至少一部分的EM幅射的捕捉，及從該EM幅射感測器裝置接收代表從該EM幅射感測器裝置發射並從該表面反射回之至少一部分的EM幅射的反照恢復感測器量測資訊。
  5. 如申請專利範圍第1項的設備，其中該邏輯更包含：發射器組件，用以提供範圍恢復發射器調變資訊至該EM幅射發射器裝置，以時間地及空間地調變藉由該EM幅射發射器裝置朝向該表面之EM幅射的發射，及感測器組件，用以提供範圍恢復感測器調變資訊至該EM幅射感測器裝置以時間地調變至少一部分的EM幅射的捕捉，及從該EM幅射感測器裝置接收代表從該EM幅射感測器裝置發射並從該表面反射回之至少一部分的EM幅射的範圍恢復感測器量測資訊。
  6. 如申請專利範圍第5項的設備，其中該範圍恢復發射器調變資訊係用以時間地及空間地調 變該EM幅射發射器裝置，以朝向該表面將EM幅射的空間圖案發射至少一個範圍發射週期，及該範圍恢復感測器調變資訊係用以調變該EM幅射感測器裝置以在該至少一個範圍感測週期接收從該EM幅射感測器裝置發射並從該表面反射回之該至少一部分的該EM幅射。
  7. 如申請專利範圍第6項的設備，其中該範圍恢復感測器調變資訊係用以時間地調變該EM幅射感測器裝置以接收該環境EM幅射該至少一個範圍感測週期，該範圍感測週期與該EM幅射之空間圖案的該發射的該至少一個範圍發射週期實質上同時。
  8. 如申請專利範圍第1項的設備，其中該一或多個I/O埠操作地耦接至EM幅射發射器裝置及EM幅射感測器裝置，該EM幅射發射器裝置包含發射器裝置及鏡裝置，及該EM幅射感測器裝置包含偵測器裝置以偵測EM幅射。
  9. 如申請專利範圍第8項的設備，其中該發射器裝置包含電路和/或用於朝向該鏡裝置發射EM幅射的光學元件，及該鏡裝置包含電路和/或用於以一或多個角度將藉由該發射器裝置發射的大部分該EM幅射朝向該EM幅射發射器裝置中之孔徑偏向的光學元件。
  10. 一種包含非暫態電腦可讀儲存媒體的物品，該非 暫態電腦可讀儲存媒體包含複數個指令，當由處理單元執行時，導致該處理單元用以：至少部分基於環境恢復感測器量測資訊來決定估算的環境電磁(EM)幅射資訊，至少部分基於反照恢復感測器量測資訊、反照恢復發射器調變資訊、感測矩陣資訊、及該估算的環境EM幅射資訊來決定估算的反照資訊，及至少部分基於範圍恢復感測器量測資訊、該估算的反照資訊、範圍恢復發射器調變資訊、及感測矩陣資訊來決定估算的範圍資訊。
  11. 如申請專利範圍第10項的非暫態電腦可讀儲存媒體，包含該複數個指令，當由該處理單元執行時，更導致該處理單元用以：提供環境恢復感測器調變資訊至EM幅射感測器裝置以時間地調變至少一部分的環境EM幅射的捕捉；及從該EM幅射感測器裝置接收代表至少一部分的該環境EM幅射的該環境恢復感測器量測資訊。
  12. 如申請專利範圍第11項的非暫態電腦可讀儲存媒體，其中該環境恢復感測器調變資訊係用以調變該EM幅射感測器裝置以在環境感測週期期間接收該環境EM幅射而沒有來自與該設備關聯的EM幅射發射器裝置之EM幅射的發射。
  13. 如申請專利範圍第10項的非暫態電腦可讀儲存媒體，包含該複數個指令，當由該處理單元執行時，更導 致該處理單元用以：提供反照恢復發射器調變資訊至EM幅射發射器裝置，以時間地及空間地調變藉由該EM幅射發射器裝置朝向表面之EM幅射的發射；提供反照恢復感測器調變資訊至該EM幅射感測器裝置以時間地調變至少一部分的EM幅射的捕捉；及從該EM幅射感測器裝置接收代表從該EM幅射感測器裝置發射並從該表面反射回之至少一部分的EM幅射的反照恢復感測器量測資訊。
  14. 如申請專利範圍第13項的非暫態電腦可讀儲存媒體，其中該反照恢復發射器調變資訊係用以時間地及空間地調變該EM幅射發射器裝置，以朝向該表面將EM幅射的空間圖案發射至少一個反照發射週期，及該反照恢復感測器調變資訊係用以調變該EM幅射感測器裝置以在該EM幅射發射器裝置將該EM幅射的該空間圖案發射最大反射週期之後接收該至少一部分的該EM幅射至少一個反照感測週期。
  15. 如申請專利範圍第14項的非暫態電腦可讀儲存媒體，其中該至少一個反照感測器發射週期的各反照發射週期包含該最大反射週期及感測窗週期。
  16. 如申請專利範圍第10項的非暫態電腦可讀儲存媒體，包含該複數個指令，當由該處理單元執行時，更導致該處理單元用以： 提供範圍恢復發射器調變資訊至該EM幅射發射器裝置，以時間地及空間地調變藉由該EM幅射發射器裝置朝向該表面之EM幅射的發射；提供範圍恢復感測器調變資訊至該EM幅射感測器裝置以時間地調變至少一部分的EM幅射的捕捉；及從該EM幅射感測器裝置接收代表從該EM幅射感測器裝置發射並從該表面反射回之至少一部分的EM幅射的範圍恢復感測器量測資訊。
  17. 如申請專利範圍第16項的非暫態電腦可讀儲存媒體，其中該範圍恢復發射器調變資訊時間地及空間地調變該EM幅射發射器裝置，以朝向該表面將EM幅射的空間圖案發射至少一個範圍發射週期，及該範圍恢復感測器調變資訊調變該EM幅射感測器裝置以對該至少一個範圍感測週期接收從該EM幅射感測器裝置發射並從該表面反射回之該至少一部分的該EM幅射。
  18. 一種電腦實作方法，包含：藉由處理器電路至少部分基於環境恢復感測器量測資訊來決定估算的環境EM幅射資訊；藉由該處理器電路至少部分基於反照恢復感測器量測資訊、組合的恢復發射器調變資訊、感測矩陣資訊、及/或該估算的環境EM幅射資訊來決定估算的反照資訊；及藉由該處理器電路至少部分基於範圍恢復感測器量測 資訊、該估算的反照資訊、感測矩陣資訊、及/或反照及範圍恢復發射器調變資訊來決定估算的範圍資訊。
  19. 如申請專利範圍第18項的電腦實作方法，更包含：藉由該處理器電路提供環境恢復感測器調變資訊至電磁(EM)幅射感測器裝置以時間地調變至少一部分的環境EM幅射的捕捉；及藉由該處理器電路從該EM幅射感測器裝置接收代表至少一部分的該環境EM幅射的該環境恢復感測器量測資訊。
  20. 如申請專利範圍第19項的電腦實作方法，其中環境EM幅射感測器調變資訊係用以調變該EM幅射感測器裝置以接收該環境EM幅射環境感測週期而沒有來自EM幅射發射器裝置之EM幅射的發射。
  21. 如申請專利範圍第18項的電腦實作方法，更包含：藉由該處理器電路提供該組合的恢復發射器調變資訊至EM幅射發射器裝置以時間地及空間地調變朝向表面之EM幅射的發射；及藉由該處理器電路提供該反照恢復感測器調變資訊及範圍恢復感測器調變資訊至該EM幅射感測器裝置以時間地調變至少一部分的EM幅射的捕捉。
  22. 如申請專利範圍第21項的電腦實作方法，其中該組合的恢復發射器調變資訊係用以時間地及空間地 調變該EM幅射發射器裝置，以朝向該表面將EM幅射的空間圖案發射至少一個組合的發射週期，及各組合的發射週期包含二個連續感測窗週期，該二個連續感測窗週期包含第一感測窗週期及跟隨於其後的第二感測窗週期。
  23. 如申請專利範圍第21項的電腦實作方法，其中該範圍恢復感測器調變資訊係用以將至少一部分的EM幅射的捕捉時間地調變至少一對部分範圍感測週期，各對部分範圍感測週期包含第一部分範圍感測週期及第二部分範圍感測週期，及該反照恢復感測器調變資訊係用以將至少一部分的EM幅射的捕捉時間地調變至少一個反照感測週期，該至少一個反照感測週期在該第一部分範圍感測週期及該第二部分範圍感測週期之間。
  24. 如申請專利範圍第23項的電腦實作方法，更包含：藉由該處理器電路從該EM幅射感測器裝置接收代表在該至少一個反照感測週期期間從該EM幅射感測器裝置發射並從該表面反射回的該EM幅射的該反照恢復感測器量測資訊。
  25. 如申請專利範圍第23項的電腦實作方法，更包含：藉由該處理器電路從該EM幅射感測器裝置接收代表在該第一部分範圍感測週期期間從該EM幅射感測器裝置 發射並從該表面反射回的該EM幅射的第一部分範圍恢復感測器量測資訊；藉由該處理器電路從該EM幅射感測器裝置接收代表在該第二部分範圍感測週期期間從該EM幅射感測器裝置發射並從該表面反射回的該EM幅射的第二部分範圍恢復感測器量測資訊；及藉由該處理器電路至少部分基於該第一部分範圍恢復感測器量測資訊、該第二部分範圍恢復感測器量測資訊、及/或該反照恢復感測器量測資訊來決定該範圍恢復感測器量測資訊。
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