[發明專利]一種多抽頭像素傳感器的抽頭非一致性校正方法、裝置及TOF相機

有效

• 申請號: 202011158521.1
• 申請日: 2020-10-26
• 公開（公告）號: CN112532970B
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發明（設計）人: 張雅琴;師少光;黃源浩;肖振中
• 申請（專利權）人: 奧比中光科技集團股份有限公司
• 主分類號: H04N17/00
• 分類號: H04N17/00;H04N5/225
• 代理公司: 深圳漢世知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 44578
• 代理人: 田志立

1.一種多抽頭像素傳感器的抽頭非一致性校正方法，其特征在于：包括如下步驟：

S1、控制光源發射不同強度的脈沖光束至目標物體；

S2、通過圖像傳感器采集經所述目標物體反射回的反射脈沖光束的電荷信號；其中，所述圖像傳感器包括至少一個像素，每個像素包括至少兩個抽頭，以用于采集反射回的所述電荷信號和/或環境光的電荷信號；

S3、根據所采集到的所述電荷信號，進行灰度值轉換，得到每個抽頭在不同強度的脈沖光束照射下的真實灰度值；

S4：根據步驟S3獲取的真實灰度值，計算所述每個抽頭的真實灰度值與理想灰度值的對應關系，擬合函數，標定所述每個抽頭的校正系數，并存儲所述校正系數。

2.如權利要求1所述的多抽頭像素傳感器的抽頭非一致性校正方法，其特征在于：在步驟S1中，通過調節電源的功率以控制所述光源發射不同強度的脈沖光束。

3.如權利要求1所述的多抽頭像素傳感器的抽頭非一致性校正方法，其特征在于：在步驟S2中，所述每個抽頭分別在其脈沖時間段內對所述像素上產生的電子進行收集與存儲，通過積分分別獲取各個抽頭的總電荷量。

4.如權利要求1所述的多抽頭像素傳感器的抽頭非一致性校正方法，其特征在于：步驟S3中，通過以下公式將所采集到的所述電荷信號轉換為灰度值：

Q＝K·(U-I)

其中，Q為電荷量，K為抽頭的已知轉換系數，U為灰度值，I為偏置。

5.一種多抽頭像素傳感器的抽頭非一致性校正裝置，其特征在于：包括發射模組、采集模組、轉換模組、以及控制與處理模組；其中，

所述發射模組，用于發射不同強度的脈沖光束至目標物體；

所述采集模組，包括由至少一個像素組成的圖像傳感器，每個像素包括至少兩個抽頭，用于采集經所述目標物體反射回的不同強度的脈沖光束的電荷信號和/或環境光的電荷信號，并將其傳輸至所述轉換模組；

所述轉換模組，用于將采集的所述電荷信號轉換為灰度值，得到每個抽頭在不同強度脈沖光束照射下的真實灰度值，并將其傳輸至所述控制與處理模組；

所述控制與處理模組，用于計算所述每個抽頭的真實灰度值與理想灰度值的對應關系，求解所述每個抽頭的校正系數。

6.如權利要求5所述的一種多抽頭像素傳感器的抽頭非一致性校正裝置，其特征在于：還包括有存儲模組，用于存儲理想灰度值和基于控制與處理模組計算得到的所述每個抽頭的所述校正系數。

7.如權利要求5所述的多抽頭像素傳感器的抽頭非一致性校正裝置，其特征在于：所述發射模組包括光源及光源驅動電路，所述光源驅動電路用于向光源輸送發射信號，并控制所述光源以不同的功率發射不同強度的脈沖光束至所述目標物體。

8.如權利要求5所述的多抽頭像素傳感器的抽頭非一致性校正裝置，其特征在于：所述轉換模組通過以下公式將所采集到的所述電荷信號轉換為灰度值：

Q＝K·(U-I)

其中，Q為電荷量，K為抽頭的已知轉換系數，U為灰度值，I為偏置。

9.如權利要求5所述的多抽頭像素傳感器的抽頭非一致性校正裝置，其特征在于：所述控制與處理模組通過擬合函數和/或迭代函數對所述真實灰度值和所述理想灰度值進行擬合，得到校正系數。

10.一種TOF相機，其特征在于：包括光源、TOF圖像傳感器、存儲器、以及控制與處理器；其中，所述光源用于發射被調制的脈沖光束；所述TOF圖像傳感器包括至少一個像素，每個所述像素包括至少兩個抽頭，以用于采集反射回的所述脈沖光束的電荷信號和/或環境光的電荷信號；所述存儲器用于存儲所述每個抽頭對應的校正系數；所述控制與處理器，用于執行如權利要求1至4任一項所述的多抽頭像素傳感器的抽頭非一致性校正方法，還用于提取所述每個抽頭對應的校正系數，校正所述每個抽頭進行深度計算時所使用的灰度值。