[实用新型]一种TOF深度测量装置及电子设备

说明书

本实用新型公开了一种TOF深度测量装置及电子设备，其中TOF深度测量装置包括：发射模组、采集模组以及控制与处理器；其中发射模组用于发射光束，其包括有光源以及光束扫描器，通过光束扫描器偏转光源发出的光束以照射目标物体的给定区域；采集模组用于采集经目标物体反射回的光束，其包括有由像素阵列组成的图像传感器；控制与处理器用于控制所述光束扫描器偏转光束以照射目标物体的给定区域，并基于偏转后形成的光束激活所述图像传感器中相应区域的像素，以响应由给定区域反射回的光束而累积的光电荷，基于该光电荷计算相位差以获得所述目标物体的距离并输出目标物体的深度图像。本实用新型TOF深度测量装置提升图像信噪比的同时可以提高图像的分辨率且降低功耗。

技术领域

本实用新型涉及三维成像技术领域，尤其涉及一种TOF深度测量装置及电子设备。

背景技术

TOF的全称是Time-of-Flight，即飞行时间，TOF测距技术是一种通过测量光脉冲在发射/接收装置和目标物体间的往返飞行时间来实现精确测距的技术。在TOF技术中直接对光飞行时间进行测量的技术被称为D-TOF(direct-TOF)，也称为直接TOF测距；而对发射光信号进行周期性调制，通过对反射光信号相对于发射光信号的相位延迟进行测量，再由相位延迟对飞行时间进行计算的测量技术被成为I-TOF(Indirect-TOF)技术，也成为间接TOF测距或者相位式TOF测距。

现有的基于I-TOF技术的TOF测量装置通常包含一个发射模组以及采集模组，发射模组向目标空间提供泛光照明/点阵照明，采集模组则对反射回的光束进行成像，深度测量装置基于反射光信号计算相位差以获取物体的距离。

中国专利申请第201911032055.X号公开的方案中提出了发射模组向目标空间提供泛光照明，由于泛光照明可以最大程度上对视场进行照明，采集模组中的每个像素都可以获取相对有效的光信号并可以计算出响应的深度信息。但是采用泛光照明的TOF测量装置由于容易受到环境光的干扰以及多路径的影响，从而导致测量精度低。

而中国专利申请第201811393403.1号方案中提出了发射模组向目标空间提供点阵照明，点阵照明可以通过单点的能量更加集中，且点与点之间分布较稀疏，这样可以有效提高图像的信噪比的同时减小多路径的影响。但是采用点阵照明的TOF深度测量装置由于点阵无法全部覆盖所有像素，导致仅部分像素可以测量到有效的深度数据，从而降低图像的分辨率。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本实用新型的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种TOF深度测量装置及电子设备，以解决上述背景技术问题中的至少一种。

为达到上述目的，本实用新型实施例的技术方案是这样实现的：

一种TOF深度测量装置，包括：

发射模组，用于朝向目标物体的给定区域发射光束；其中，所述发射模组包括有光源以及光束扫描器，通过所述光束扫描器偏转所述光源发出的光束以照射所述目标物体的给定区域；

采集模组，用于采集经所述目标物体反射回的光束；其中，所述采集模组包括有由像素阵列组成的图像传感器；

控制与处理器，分别与所述发射模组和所述采集模组连接，以用于控制所述光束扫描器偏转所述光束以照射所述目标物体的给定区域，并根据偏转后形成的光束激活所述图像传感器中相应区域的像素，以响应由所述给定区域反射回的光束而累积的光电荷，基于该光电荷计算相位差以获得所述目标物体的距离并输出所述目标物体的深度图像。

在一些实施例中，所述发射模组还包括有透镜，所述光源通过所述透镜产生线光束，所述线光束通过所述光束扫描器进行线扫描以照射所述目标物体。