[发明专利]用于TOF的抗干扰方法、装置及TOF传感器芯片

说明书

本发明实施例提供一种用于TOF的抗干扰方法、装置及TOF传感器芯片，该方法包括：发送相位帧组和与相位帧组对应的检测帧,并获取相位帧组和检测帧分别解调后得到的差分信号的电压值，相位帧组包括多个不同相位的相位帧，检测帧发送时光源为关闭状态，相位帧组中每一相位帧与对应的检测帧的解调频率和积分时间均对应相同；根据每一相位帧和对应检测帧分别解调后得到的差分信号电压值，获取除噪声后相位帧组的差分信号电压值。由于根据每一相位帧和对应检测帧分别解调后得到的差分信号电压值，获取除噪声后相位帧组的差分信号电压值，将除噪声后相位帧组的差分信号电压值用于深度计算，避免了芯片内部噪声和环境噪声带来的干扰。

技术领域

本发明实施例涉及计算机视觉领域，尤其涉及一种用于TOF的抗干扰方法、装置及TOF传感器芯片。

背景技术

3D飞行时间(Time of flight,简称TOF)技术通过使用CMOS(ComplementaryMetal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)像素阵列或CCD(charge coupleddevice，电荷耦合器件)像素阵列和主动调制光源技术来提供3D距离景深图。该技术中，阵列的每个像素都能测量对应目标体的亮度和反射回来的调制光的到达时间，从而计算出该点对应的距离景深。TOF方法包括间接飞行时间(indirect TOF，简称I-TOF)法和直接飞行时间(direct TOF，简称D-TOF)法，目前主流的用于测深度图像的飞行时间传感芯片均采用I-TOF方法，I-TOF通过发射光脉冲，根据脉冲返回的相位计算距离。通过主动调制光源和解调，内部像素电路得到具有不同相位差的光电转换电荷，根据公式计算得到深度距离和置信度图像。

为了减少使用过程中存在的噪声干扰，目前通过使用850nm或940nm的近红外光作为光源，这两个波段在环境光中占比相对较少。另一方面，采用差分的方式滤除这些噪声的影响，即采用双解调方式得到A和B两个电压值，由于解调后的信号占空比为50％，可以认为噪声对A电压值和B电压值的影响一样，从而差分输出时，A-B就可以减少这些噪声的影响。

一方面，虽然可以通过镜头或者芯片上面镀上滤光片进行滤除环境光，但是滤光片一般只能做到带通滤光，以及环境光中仍存在少部分850nm和940nm波长的光。因此，环境光引入噪声是不可避免的。另一方面，解调信号的占空比无法做到精确的50％，以及且芯片内部的物理影响，包括电路、温度等带来的影响，也会导致A电压值和B电压值受到的影响不一致，从而A-B无法精确消除这些噪声的影响。综上，目前的I-TOF方法无法消除环境噪声带来的影响。

发明内容

为了解决上述问题，本发明实施例提供一种用于TOF的抗干扰方法、装置及TOF传感器芯片。

第一方面，本发明提供一种用于TOF的抗干扰方法，包括：发送相位帧组和与所述相位帧组对应的检测帧,并获取所述相位帧组和所述检测帧分别解调后得到的差分信号的电压值，所述相位帧组包括多个不同相位的相位帧，所述检测帧发送时光源为关闭状态，所述相位帧组中每一相位帧与对应的检测帧的解调频率和积分时间均对应相同；根据每一相位帧和对应检测帧分别解调后得到的差分信号电压值，获取除噪声后相位帧组的差分信号电压值。

第二方面，本发明提供一种用于TOF的抗干扰装置，包括：获取模块，用于发送相位帧组和与所述相位帧组对应的检测帧,并获取所述相位帧组和所述检测帧分别解调后得到的差分信号的电压值，所述相位帧组包括多个不同相位的相位帧，所述检测帧发送时光源为关闭状态，所述相位帧组中每一相位帧与对应的检测帧的解调频率和积分时间均对应相同；处理模块，用于根据每一相位帧和对应检测帧分别解调后得到的差分信号电压值，获取除噪声后相位帧组的差分信号电压值。

第三方面，本发明提供一种TOF传感器芯片，该芯片包括本发明第二方面用于TOF的抗干扰装置。