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【技術實現步驟摘要】
本公開涉及測距,更具體地,涉及一種用于直接飛行時間測距的接收裝置、方法和系統。
技術介紹
1、直接飛行時間(direct-time?of?flight,dtof)測距是3d圖像傳感領域中的一種測距技術。dtof測距設備主要包括一個發射端tx和接收端rx。一般地,dtof測距過程為:發射端向待測物體發出激光脈沖,被待測物體反射回接收端的光子通過spad(single?photonavalanche?diode,單光子雪崩二極管)感光單元響應后生成電信號,再經過tdc(timedigital?converter,時間數字轉換器)轉換成這個光子到達的時間,進而完成一次雪崩事件的記錄。重復多次脈沖發射后,可以繪制出在脈沖周期內不同時刻下雪崩事件發生次數分布的直方圖,進而計算出待測物體的距離。然而,目前的dtof技術存在峰值前傾現象(也稱為pile-up現象),尤其是當被測物體距離過近或反射率過高時,反射光能量過強,峰值前傾現象嚴重甚至出現峰值飽和問題,嚴重影響測距精度。
2、因此,需要一種能夠有效增大dtof測距動態范圍、提高測距精度的方法、系統和裝置。
技術實現思路
1、本公開的實施例提供了一種用于直接飛行時間測距的接收裝置,其特征在于,所述接收裝置包括:感光陣列,包括至少兩個感光單元,所述至少兩個感光單元包括第一感光單元和第二感光單元;讀出電路,包括第一時間數字轉換器tdc和第二tdc,其中,所述第一感光單元的信號輸出端連接到所述第一tdc的輸入端,并且所述第二感光單元的信
2、根據本公開的實施例,所述第二感光單元的信號輸出端單獨連接到所述第二tdc的輸入端,并且所述感光陣列中除所述第二感光單元之外的所有感光單元的信號輸出端通過或門共同連接到所述第一tdc的輸入端。
3、根據本公開的實施例,所述感光陣列包括n2個感光單元,所述n2個感光單元以nxn陣列排列,其中,n為大于1的整數,其中,所述第二感光單元為所述n2個感光單元中的任何一個。
4、根據本公開的實施例,所述感光陣列包括兩個感光單元,其中,所述第一感光單元的光子探測效率pde大于所述第二感光單元的pde。
5、根據本公開的實施例,所述感光陣列中的所有感光單元的信號輸出端通過或門共同連接到所述第一tdc的輸入端;并且所述感光陣列中的所有感光單元的信號輸出端通過與門共同連接到所述第二tdc的輸入端。
6、根據本公開的實施例,所述感光單元為單光子雪崩二極管spad感光單元。
7、根據本公開的實施例,所述接收裝置還包括控制電路,所述控制電路與所述感光陣列相連,并且被配置為控制所述感光陣列的工作。
8、根據本公開的實施例,所述接收裝置還包括:第一計數電路,與所述第一tdc的輸出端相連,并且被配置為對所述第一tdc的輸出信號按預定時間區間進行統計計數,以生成第一直方圖;和第二計數電路,與所述第二tdc的輸出端相連,并且被配置為對所述第二tdc的輸出信號按所述預定時間區間進行統計計數,以生成第二直方圖。
9、根據本公開的實施例,所述接收裝置還包括:選擇電路,所述選擇電路與所述第一計數電路和所述第二計數電路相連,并且被配置為基于預設規則從所述第一直方圖和所述第二直方圖中選擇一個作為輸出直方圖。
10、根據本公開的實施例,所述預設規則包括以下中的至少一個:在所述第一直方圖的峰值和所述第二直方圖的峰值在時間上的位置不同的情況下,在所述第一直方圖和所述第二直方圖中選擇峰值在時間上靠后的一個作為所述輸出直方圖;在所述第一直方圖的樣本總數和所述第二直方圖的樣本總數之差大于預設閾值的情況下,在所述第一直方圖和所述第二直方圖中選擇樣本總數更大的一個作為所述輸出直方圖;在所述第一直方圖和所述第二直方圖中選擇峰值樣本數更接近期望峰值樣本數的一個作為所述輸出直方圖,其中,所述期望峰值樣本數基于發射端發射的脈沖總數來確定。
11、本公開的實施例能夠提供一種能夠有效增大dtof測距動態范圍、提高測距精度的方法、系統和裝置。
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1.一種用于直接飛行時間測距的接收裝置,其特征在于,所述接收裝置包括:
2.根據權利要求1所述的接收裝置,其特征在于,
3.根據權利要求2所述的接收裝置,其特征在于,
4.根據權利要求1所述的接收裝置,其特征在于,
5.根據權利要求1所述的接收裝置,其特征在于,
6.根據權利要求1所述的接收裝置,其特征在于,
7.根據權利要求1所述的接收裝置,其特征在于,
8.根據權利要求1所述的接收裝置,其特征在于,所述接收裝置還包括:
9.根據權利要求8所述的接收裝置,其特征在于,所述接收裝置還包括:
10.根據權利要求9所述的接收裝置,其特征在于,所述預設規則包括以下中的至少一個:
【技術特征摘要】
1.一種用于直接飛行時間測距的接收裝置,其特征在于,所述接收裝置包括:
2.根據權利要求1所述的接收裝置,其特征在于,
3.根據權利要求2所述的接收裝置,其特征在于,
4.根據權利要求1所述的接收裝置,其特征在于,
5.根據權利要求1所述的接收裝置,其特征在于,
6.根據權利要求1所...
【專利技術屬性】
技術研發人員:王芳婷,史斌,元軍,
申請(專利權)人:世瞳上海微電子科技有限公司,
類型:發明
國別省市:
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