[发明专利]感测装置

说明书

本申请涉及感测装置。该感测装置包括：发射器，其被配置成向目标发射光脉冲序列，第一时间值序列指示所述光脉冲序列的相应发射时间；检测器，其被配置成接收从所述目标反射的光学辐射并且输出第二时间值序列，所述第二时间值序列指示所接收光学辐射的相应到达时间；以及控制器。所述控制器被配置成根据修改后的第一时间值序列和所述第二时间值序列之间的比较来选择所述第二时间值序列的一部分，以及当确定所选择的第二时间值序列的一部分的总数与所述第一时间值序列的总数之间的差值不超过阈值时，利用所选择的第二时间值序列的一部分来计算所述光脉冲序列向所述目标前进并返回的公共飞行时间。

技术领域

本申请涉及距离感测技术领域，具体涉及一种基于直接飞行时间测量距离的感测装置。

背景技术

飞行时间（Time-Of-Flight，TOF）成像技术在多个应用场景有广泛应用，例如激光探测及测距（Light-Detection-And-Ranging，LiDAR）系统，3D成像，深度映射和基于单光子雪崩二极管（Single-Photon Avalanche Diode，SPAD）的传感设备。TOF成像技术的原理是用光脉冲照射物体并检测从物体反射的一些脉冲。检测器和物体之间的距离可以通过测量发射和探测之间的相位变化来间接测量，也称为间接TOF（indirect TOF，iTOF），或者可以通过计算出射脉冲的发射时间与从物体上的相应点所反射的辐射的到达时间之间的差来测量飞行时间从而直接测量距离，也称为直接TOF（direct TOF，dTOF）。因为光功率以行进距离的平方速度减小并且反射导致损耗，所以反射光辐射的强度明显低于出射光的强度，从而对检测这种低强度的反射光辐射提出了挑战。同时，由于产品安全考量和功耗限制，输出的光脉冲的强度不能无限增加。因此，反射光辐射必须保持非常低的强度，从而容易受到背景噪声或干扰（例如环境光或阳光）的影响。

因此，需要一种技术方案能减少背景噪声对检测结果的影响从而提高基于直接TOF的测距效率和精度。

发明内容

第一方面，本申请实施例提供了一种感测装置。所述感测装置包括：发射器，其中，所述发射器被配置成向目标发射光脉冲序列，第一时间值序列指示所述光脉冲序列的相应发射时间；检测器，其中，所述检测器被配置成接收从所述目标反射的光学辐射并且输出第二时间值序列，所述第二时间值序列指示所接收光学辐射的相应到达时间；以及控制器。其中，所述控制器被配置成执行以下操作：按照时延平移所述第一时间值序列以获得修改后的第一时间值序列，其中，所述时延根据所述第一时间值序列和所述第二时间值序列之间的匹配确定；根据所述修改后的第一时间值序列和所述第二时间值序列之间的比较，选择所述第二时间值序列的一部分；计算所选择的第二时间值序列的一部分的总数与所述第一时间值序列的总数之间的第一差值；以及当确定所述第一差值不超过第一阈值时，利用所选择的第二时间值序列的一部分来计算所述光脉冲序列向所述目标前进并返回的公共飞行时间。

第一方面所描述的技术方案，通过使用第二时间值序列的所选择部分来计算公共飞行时间，从而实现了减少背景噪声影响及提高基于直接TOF的测距效率和精度的技术效果。

根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述光脉冲序列具有相等的时间间隔。

如此，可以用于当发射的光脉冲具有相等时间间隔的应用场景。

根据第一方面，在一种可能的实现方式中，所述光脉冲序列具有规律变化的时间间隔，所述时间间隔从多个预定时间间隔中选择一个。

如此，可以用于当发射的光脉冲具有规律变化的时间间隔的应用场景。