本公开内容提供了用于对场景进行感测的系统、方法和装置。在一个方面中，设备可以使用两个或更多个时段的序列来对场景进行照明。每个时段可以包括在其期间将多个光脉冲发射到场景上的传输部分。每个时段可以包括与不存在发射光相对应的非传输部分。该设备可以在每个传输部分期间接收从场景反射的多个光脉冲。该设备可以在整个序列期间连续地累积指示所接收的光脉冲的光电电荷。该设备可以在序列结束之后，将所累积的光电电荷转移到读出电路。将所累积的光电电荷转移到读出电路。将所累积的光电电荷转移到读出电路。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用激光脉冲串突发和门控传感器的3D主动深度感测
[0001]要求优先权
[0002]本专利申请要求享有于2019年8月26日递交的、标题为“3D ACTIVE DEPTH SENSING WITH LASER PULSE TRAIN BURSTS AND A GATED SENSOR”、编号为16/550,938的美国非临时申请的优先权，所述申请转让给本申请的受让人并且在此通过引用的方式明确地并入本文中。
[0003]概括而言，本公开内容涉及深度感测系统，以及具体而言，本公开内容涉及对主动深度系统利用其生成深度信息的速度和准确度进行改善。
技术介绍
[0004]设备可以使用各种主动或被动深度感测技术来确定场景中的对象或表面的距离。被动深度感测系统基于从场景中的对象反射的环境光来确定到该对象的距离。主动深度感测系统通过将光的脉冲发射到场景中以及分析从场景中的对象反射的相应的的光脉冲，来确定到场景中的对象的距离。一些主动深度感测系统还可以通过将结构光(SL)图案投射到场景上以及分析从场景中的对象反射的SL图案的变化，来确定到场景中的对象的距离。主动深度感测系统典型地采用飞行时间(ToF)技术或SL技术。
[0005]一些主动深度感测系统使用垂直腔面发射激光器(VCSEL)的阵列，所述激光器各自通过衍射光学元件(DOE)来发射光点(或“圆点”)。DOE通常是具有周期性结构的光栅类型，以使从VCSEL发射的光衍射，以便在场景上形成2D阵列图案(或“圆点图案”)。然后，一些系统可以将2D阵列“缝合”以形成伪3D结构的光图案。与这样的缝合相关联的固有枕形畸变可能限制所得到的图像的分辨率。
[0006]为了消除这种畸变以及获得较高分辨率的图像，主动深度感测系统可以使用单个DFB激光器而不是VCSEL阵列，以通过编码的DOE(而不是光栅类型DOE)来发射单个光点(或“圆点”)。编码的DOE可以对单个光点进行整形和分割，以便将光的分布(或“圆点图案”)投射到场景上。在连续波或长脉冲(例如，毫秒的数量级)操作下，从一个DFB激光器发射的光可能具有与从VCSEL阵列发射的光相比较低的功率(以及因此不太明亮)，以及因此可能与VCSEL阵列相比更容易受到来自环境光(比如太阳光)的干扰影响。
技术实现思路
[0007]本公开内容的系统、方法和设备各自具有若干创新方面，其中没有单个方面单独地负责本文中公开的期望的属性。
[0008]在本公开内容中描述的主题的一个创新方面可以用作为对场景进行感测的方法。在一些实现方式中，方法可以包括：使用两个或更多个时段的序列来对场景进行照明，每个时段包括在其期间将多个光脉冲发射到场景上的传输部分，并且包括与不存在发射光相对应的非传输部分。方法还可以包括：在每个传输部分期间，接收从场景反射的多个光脉冲；
以及在整个序列期间连续地累积指示所接收的光脉冲的光电电荷。方法还可以包括：在序列结束之后，将所累积的光电电荷转移到读出电路。
[0009]在本公开内容中描述的主题的另一创新方面可以在装置中实现。在一些实现方式中，装置可以包括存储器以及耦合到存储器的处理器。处理器可以被配置为：使用两个或更多个时段的序列来对场景进行照明，每个时段包括在其期间将多个光脉冲发射到场景上的传输部分，并且包括与不存在发射光相对应的非传输部分。处理器还被配置为：在每个传输部分期间接收从场景反射的多个光脉冲；以及在整个序列期间连续地累积指示所接收的光脉冲的光电电荷。处理器还可以被配置为：在序列结束之后，将所累积的光电电荷转移到读出电路。
[0010]在本公开内容中描述的主题的另一创新方面可以在设备中实现。设备可以包括：用于使用两个或更多个时段的序列来对场景进行照明的单元，每个时段包括在其期间将多个光脉冲发射到场景上的传输部分，并且包括与不存在发射光相对应的非传输部分。设备还可以包括：用于在每个传输部分期间接收从场景反射的多个光脉冲的单元；以及用于在整个序列期间连续地累积指示所接收的光脉冲的光电电荷的单元。设备还可以包括：用于在序列结束之后，将所累积的光电电荷转移到读出电路的单元。
[0011]在附图和以下说明书中阐述了在本公开内容中描述的主题的一种或多种实现方式的细节。根据描述、附图和权利要求，其它特征、方面和优势将变得显而易见。注意的是，以下附图的相对尺寸可能不是按比例绘制的。
附图说明
[0012]图1示出示例结构光(SL)系统的方块图。
[0013]图2示出可以在其中实现本公开内容的各方面的示例设备的方块图。
[0014]图3示出包括主动深度感测系统的示例设备。
[0015]图4示出描绘用于对场景进行感测的示例操作的时序图。
[0016]图5示出用于对场景进行感测的示例系统。
[0017]图6示出描绘用于控制主动深度感测系统的示例操作的时序图。
[0018]图7示出描绘用于对场景进行感测的示例操作的说明性流程图。
[0019]贯穿附图，相似的参考编号指的是相应的部分。
具体实施方式
[0020]出于描述本公开内容的创新方面的目的，下文说明书针对某些实现方式。然而，本领域普通技术人员将容易认识到的是，本文的教导可以以多种不同的方式来应用。本公开内容的各方面涉及投光器，以及包括3D主动深度感测系统，该系统以激光脉冲串突发来发射光以及在门控传感器处接收所发射的光的反射。
[0021]主动深度感测系统可以将光以点的预定义的分布(或聚焦光的另一种适当形状)发射到场景中，以及反射光可以由主动深度感测系统接收。场景中的对象的深度可以是通过比较所接收的光的分布和所发射的光的分布来确定的。在对分布进行比较时，可以在所接收的光中识别针对所发射的光的预定义的分布的一部分。在本公开内容中，对光的分布(例如，结构光(SL)，比如光点的分布、泛光和/或其它形状)进行投射的主动深度感测系统
称为SL系统(利用SL投射器)。
[0022]光的较密集的分布(比如，与光的较稀疏的分布相比，在区域中的额外光点或聚焦光的更多实例)可以引起较高分辨率的深度图或可以确定的较大数量的深度。然而，与针对较稀疏的分布相比，针对较密集的分布的个体光点的强度较低，以及因此与光的较稀疏的分布相比，光的较密集的分布可能更容易受到来自环境光的干扰的影响。因此，较稀疏的分布可能更适合用于白天场景(具有较多干扰)，以及较密集的分布可能更适合用于室内或夜间场景(具有较少干扰)。
[0023]许多设备在不同类型的照明(具有不同数量的干扰)下使用SL系统。例如，智能电话可以包括用于面部识别的主动深度感测系统，以及智能电话可以在室内和室外使用。许多设备还包括泛光照明器。泛光照明器可以将漫射光投射到场景上，使得在场景中存在足够的光以供图像传感器捕获场景的一个或多个图像。在一个示例中，执行面部识别的设备(比如，智能电话)可以首先确定在场景中是否存在要辨识(和/或识别)的面部。在一些实现方式中，设备可以使用泛光照明来捕获二维(2D)图像，以及本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于对场景进行感测的方法，包括：使用两个或更多个时段的序列来对所述场景进行照明，每个时段包括在其期间将多个光脉冲发射到所述场景上的传输部分，并且包括与不存在发射光相对应的非传输部分；在每个传输部分期间接收从所述场景反射的多个光脉冲；以及在整个所述序列期间连续地累积指示所接收的光脉冲的光电电荷。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述序列结束之后，将所累积的光电电荷转移到读出电路。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述接收包括：将光电二极管配置为在所述序列的每个传输部分期间连续地接收光子。4.根据权利要求1所述的方法，还包括：防止在所述序列的每个非传输部分期间对环境光的接收。5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述防止包括：禁止在所述序列的每个非传输部分期间对光电电荷的所述累积。6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个发射的光脉冲中的每个光脉冲是由单模分布式反馈激光器(DFB)来生成的。7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述序列的每个非传输部分的持续时间比所述序列的每个传输部分的持续时间大一个数量级。8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述发射的光脉冲中的每个光脉冲是从激光器以选择的发射功率电平来发射的，并且每个非传输部分的持续时间是至少部分地基于所述选择的发射功率电平的。9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光脉冲是从激光器发射的，并且所述序列是基于所述激光器的热特性的。10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述热特性包括温度值，并且其中，每个非传输部分的持续时间是基于所述激光器的温度在所述传输部分中的相应的一个传输部分期间大于所述温度值来选择的，以防止对所述激光器的损坏。11.根据权利要求9所述的方法，其中，所述选择的发射功率电平超过针对所述激光器的连续操作的最大指定功率电平。12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光脉冲是从包括至少一个前置相机的移动电话发射的。13.根据权利要求12所述的方法，其中，所接收的光脉冲是从所述移动电话的用户的面部反射的。14.根据权利要求13所述的方法，还包括：基于所接收的光脉冲来识别或认证所述用户的所述面部。15.根据权利要求1所述的方法，还包括：基于针对所述设备的环境光条件来动态地调整所述传输部分的数量或者所述多个光脉冲的数量中的至少一者。16.一种装置，包括：存储器；以及处理器，所述处理器耦合到所述存储器并且被配置为：
使用两个...
【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。