[發明專利]雙頻飛行時間三維圖像傳感器及測量對象深度的方法

在審

• 申請號: 201910098991.4
• 申請日: 2019-01-31
• 公開（公告）號: CN110133671A
• 公開（公告）日: 2019-08-16
• 發明（設計）人: 托馬斯·圖爾納
• 申請（專利權）人: 英飛凌科技股份有限公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S7/48
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 康建峰;杜誠

1.一種三維圖像3DI系統，包括：

調制器，被配置成生成具有第一調制頻率的第一調制信號和具有第二調制頻率的第二調制信號；

照明源，被配置成基于所述第一調制信號生成調制光信號；

傳感器核，包括由所述第二調制信號調制的像素陣列，其中，所述像素陣列中的至少一個像素被配置成接收從對象反射的所述調制光信號作為反射的調制光信號并且在圖像獲取期間利用所述第二調制信號來對所述反射的調制光信號進行解調以生成測量信號，其中，所述至少一個像素被配置成基于在不同獲取時間處進行的多個圖像獲取來生成多個測量信號；以及

控制單元，包括至少一個處理器，所述控制單元被配置成：

通過將所述第一調制頻率和所述第二調制頻率設置成具有大于零的預定頻率差來控制所述第一調制信號與所述第二調制信號之間的相位差；

控制所述傳感器核以在所述不同獲取時間處啟動所述多個圖像獲取；

接收所述多個測量信號，以及

基于所述多個測量信號計算所述對象的深度，其中，所述深度是從所述3DI系統到所述對象的距離。

2.根據權利要求1所述的3DI系統，其中，所述至少一個處理器被配置成：

選擇所述第一調制信號與所述第二調制信號之間的多個相位差，其中，所述至少一個處理器被配置成針對每個圖像獲取的至少一部分選擇相位差，以及

確定所述不同獲取時間，包括基于針對相應圖像獲取配置的預定頻率差以及基于針對所述相應圖像獲取配置的相位差來確定所述多個圖像獲取中的每一個的獲取時間。

3.根據權利要求1所述的3DI系統，其中，所述不同獲取時間中的每一個包括積分時間和所述積分時間之后的等待時間，以及

所述控制單元被配置成針對以下中的至少一個設置所述預定頻率差：

所述多個圖像獲取中的每一個的積分時間的至少一部分或者所述多個圖像獲取中的每一個的等待時間的至少一部分。

4.根據權利要求1所述的3DI系統，其中，所述不同獲取時間中的每一個包括積分時間和所述積分時間之后的等待時間，

所述控制單元被配置成在所述等待時間的至少一部分期間將所述預定頻率差設置為恒定值，使得所述第一調制信號與所述第二調制信號之間的相位差在所述等待時間的至少一部分期間連續地改變，以及

所述控制單元被配置成在所述積分時間期間將所述第一調制頻率和所述第二調制頻率設置為相同，使得所述第一調制信號與所述第二調制信號之間的相位差在所述積分時間期間恒定。

5.根據權利要求1所述的3DI系統，其中，所述不同獲取時間中的每一個包括積分時間和所述積分時間之后的等待時間，

所述控制單元被配置成在所述積分時間的至少一部分期間將所述預定頻率差設置為恒定值，使得所述第一調制信號與所述第二調制信號之間的相位差在所述積分時間的至少一部分期間連續地改變，以及

所述控制單元被配置成在所述等待時間期間將所述第一調制頻率和所述第二調制頻率設置為相同，使得所述第一調制信號與所述第二調制信號之間的相位差在所述等待時間期間恒定。

6.根據權利要求1所述的3DI系統，其中，所述不同獲取時間中的每一個包括積分時間和所述積分時間之后的等待時間，以及

所述控制單元被配置成在所述積分時間的至少一部分期間以及在所述等待時間的至少一部分期間將所述預定頻率差設置為恒定值，使得所述第一調制信號與所述第二調制信號之間的相位差在所述積分時間的至少一部分以及所述等待時間的至少一部分期間連續地改變。

7.根據權利要求1所述的3DI系統，其中，所述不同獲取時間中的每一個包括積分時間和所述積分時間之后的等待時間，

所述控制單元被配置成在所述積分時間的至少一部分期間將所述預定頻率差設置為第一恒定值，使得所述第一調制信號與所述第二調制信號之間的相位差在所述積分時間的至少一部分期間以第一速率連續地改變，以及

所述控制單元被配置成在所述等待時間的至少一部分期間將所述預定頻率差設置為不同于所述第一恒定值的第二恒定值，使得所述第一調制信號與所述第二調制信號之間的相位差在所述等待時間的至少一部分期間以第二速率連續地改變。