[發明專利]成像方法和成像系統

有效

• 申請號: 202011096087.9
• 申請日: 2016-04-20
• 公開（公告）號: CN112235522B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 伊利亞·奧夫相尼科夫;王一兵;格雷戈里·瓦力戈爾斯奇;張強
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: H04N25/77
• 分類號: H04N25/77;H04N13/204;H04N13/207
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 劉美華;韓芳

1.一種成像方法，所述成像方法包括：

配置圖像傳感器以捕獲由環境光照明的三維物體的二維圖像，其中，圖像傳感器具有以二維陣列布置的多個像素；

配置激光光源以使用激光的點掃描來照明三維物體，其中，激光是除了環境光之外的光；以及

在不使用捕獲的二維圖像的情況下使用圖像傳感器中的像素中的至少一行來確定由環境光和激光照明的三維物體的深度。

2.根據權利要求1所述的成像方法，其中，圖像傳感器是二維RGB傳感器，其中，二維陣列是互補金屬氧化物半導體圖像傳感器，其中，圖像傳感器中的每個像素是四晶體管像素、三晶體管像素、二晶體管像素、一晶體管像素、共享晶體管像素、1×2的2共享晶體管像素和1×4的4共享晶體管像素中的一者。

3.根據權利要求1所述的成像方法，其中，激光光源是可見激光光源、近紅外激光光源、點光源、單色照明源以及X-Y可尋址激光光源中的一者。

4.根據權利要求1所述的成像方法，其中，確定三維物體的深度的步驟包括：

使用以下模式中的一種來產生針對像素的行中的每個像素的像素特定輸出：當環境光處于預定照明水平或低于預定照明水平時操作的線性模式，以及當環境光高于預定照明水平時操作的對數模式；以及

基于像素的行中每個像素的像素特定輸出來確定三維物體的深度。

5.根據權利要求4所述的成像方法，其中，預定照明水平為10000lux。

6.根據權利要求4所述的成像方法，其中，針對像素的行中的給定的像素，使用操作的線性模式產生像素特定輸出的步驟包括：接通重置信號以重置給定的像素為預定電壓電平，以及在由給定的像素在預定的時間段收集的光電子的線性積分期間斷開重置信號；

其中，針對像素的行中的給定的像素，使用操作的對數模式產生像素特定輸出的步驟包括：接通重置信號以重置給定的像素為預定電壓電平，以及在預定的時間段期間維持重置信號以基于在預定的時間段期間由給定的像素在檢測到來自三維物體反射的激光時產生的瞬時光電流的自然對數來產生像素特定輸出。

7.根據權利要求1所述的成像方法，其中，配置圖像傳感器的步驟包括：針對二維陣列中的每個像素，從與捕獲二維圖像的像素相關的模數轉換器產生對應的多比特輸出；

其中，確定三維物體的深度的步驟包括：針對像素的行中的每個像素，配置與像素相關的模數轉換器以提供由模數轉換器觸發的像素特定時間戳值的產生的單比特輸出，其中，像素特定時間戳值是表示在像素檢測到從三維物體反射的激光時的時刻。

8.根據權利要求7所述的成像方法，其中，確定三維物體的深度的步驟還包括：

針對像素的行中的給定的像素，使用像素特定時間戳值建立以下參數之間的對應關系：與圖像傳感器相關的收集光學器件和檢測反射的激光的給定像素之間的偏移距離，以及由投射要被給定的像素檢測的激光的激光光源使用的掃描角度；以及

基于偏移距離和掃描角度確定三維物體的深度。

9.一種成像系統，所述成像系統包括：

圖像傳感器，捕獲由環境光照明的三維物體的二維圖像，其中，圖像傳感器具有以二維陣列布置的多個像素；

激光光源，使用激光的點掃描來照明三維物體，其中，激光是除了環境光之外的光；

處理單元，在不使用捕獲的二維圖像的情況下使用圖像傳感器中的像素中的至少一行來確定由環境光和激光照明的三維物體的深度。

10.根據權利要求9所述的成像系統，其中，圖像傳感器是二維RGB傳感器，其中，二維陣列是互補金屬氧化物半導體圖像傳感器，其中，圖像傳感器中的每個像素是四晶體管像素、三晶體管像素、二晶體管像素、一晶體管像素、共享晶體管像素、1×2的2共享晶體管像素和1×4的4共享晶體管像素中的一者。