[发明专利]三维图像传感系统以及相关电子装置以及飞时测距方法

说明书

本申请公开了一种三维图像传感系统(10)以及相关电子装置以及飞时测距方法。所述三维图像传感系统包括：三维图像传感器(100)，包括：发光模块(102)，用以对目标物(300)发出结构光，所述结构光具有已知图案；感光模块(104)，用以接收所述结构光经所述目标物反射后的反射结构光；以及处理单元，用以基于所述结构光及所述反射结构光的飞行时间执行飞时测距以得到对应所述目标物的第一距离，其中所述第一距离具有全局偏移量，其中所述处理单元并基于所述反射结构光建立未知距离图像，以及依据所述已知图案来估计所述未知距离图像及已知距离图像之间的视差值，并基于所述视差值计算出全局补偿系数并根据所述全局补偿系数对所述第一距离进行补偿。

技术领域

本申请涉及一种图像传感系统，尤其涉及一种三维图像传感系统以及相关电子装置以及飞时测距方法。

背景技术

CMOS图像传感器已经得到大规模生产和应用。传统的图像传感器可以生成二维(2D)图像和视频，近来可以产生三维(3D)图像(或者深度图像)的图像传感器和系统受到广泛关注，这些三维图像传感器可用于脸部识别，增强现实(augmented reality，AR)/虚拟现实(virtual reality，VR)，可以应用在手机、无人机、安防系统、人工智能系统等设备中。

现有的三维图像传感器主要有三种实现方式：立体双目，结构光和飞行时间(timeof flight，ToF)。

飞行时间是通过采用特殊设计的像素来测量光子飞行和返回的时间而完成测距。为了增加建模的准确度以及降低成本，如何达到改善飞行时间传感器的准确度，已成为一个重要的工作项目。

发明内容

本申请的目的之一在于提供一种图像传感系统，尤其涉及一种三维图像传感系统以及相关电子装置以及飞时测距方法，来解决上述问题。

本申请的一实施例公开了一种三维图像传感系统，包括：三维图像传感器，包括：发光模块，用以对目标物发出结构光，所述结构光具有已知图案；感光模块，用以接收所述结构光经所述目标物反射后的反射结构光；以及处理单元，耦接于所述三维图像传感器，用以基于所述结构光及所述反射结构光的飞行时间执行飞时测距以得到对应所述目标物的第一距离，其中所述第一距离具有全局偏移量，其中所述处理单元并基于所述反射结构光建立未知距离图像，以及依据所述已知图案来估计所述未知距离图像及已知距离图像之间的视差值，并基于所述视差值计算出全局补偿系数，并根据所述全局补偿系数对所述第一距离进行补偿以消除所述全局偏移量，其中所述已知距离图像是基于所述结构光对已知距离的参考物所建立。

本申请的一实施例公开了一种电子装置。所述电子装置包括前述的三维图像传感系统。

本申请的一实施例公开了一种飞时测距方法，包括：对目标物发出结构光，所述结构光具有已知图案；接收经所述目标物反射后的反射结构光；基于所述结构光及所述反射结构光的飞行时间执行飞时测距以得到对应所述目标物的第一距离，其中所述第一距离具有全局偏移量；基于所述反射结构光建立未知距离图像；依据所述已知图案来估计所述未知距离图像及已知距离图像之间的视差值，其中所述已知距离图像是基于所述结构光对已知距离的参考物所建立；基于所述视差值计算出全局补偿系数；以及，根据所述全局补偿系数对所述第一距离进行补偿以消除所述全局偏移量。

本申请所公开的三维图像传感系统的处理单元能够补偿飞时距离的全局偏移量，全局偏移量被补偿以后的飞时距离与真实深度之间的差异降低。因此，全局偏移量被补偿以后的飞时距离能够准确地反映出真实深度，进而提升图像感测的准确度。

附图说明

图1为本申请的三维图像传感系统的实施例的方框示意图。

图2为图1的三维图像传感系统操作在示范性的建立参考操作中的示意图。

图3为图1的三维图像传感系统操作在示范性的感测操作中的示意图。