一种测距方法、装置、设备和存储介质制造方法及图纸

本申请公开了一种测距方法、装置、设备和存储介质。其中，所述方法包括：将SPAD感应单元中的SPAD像素的死区时间设置为不同的时间；所述SPAD感应单元包括至少一个SPAD像素；获取所述SPAD像素的光子探测数据；基于所述光子探测数据确定目标距离。数据确定目标距离。数据确定目标距离。

【技术实现步骤摘要】
一种测距方法、装置、设备和存储介质


[0001]本专利技术涉及计算机
，尤其涉及一种测距方法、装置、设备和存储介质。

技术介绍

[0002]随着单光子雪崩二极管(Single Photon Avalanche Diode，SPAD)器件制造技术和集成电路的发展，基于SPAD的单光子探测应用已经从分立器件向阵列式、集成式发展。
[0003]在SPAD阵列式的应用中，每一像素电路单元都需要对应一个淬灭电路。常规设置中，SPAD阵列中多个像素的电路单元都采用相同的淬灭电路，其对应的淬灭时间都相同且同步，这将导致在环境光较强的条件下，开启SPAD阵列进行探测时，SPAD阵列会集中探测到大量的环境光光子，使得曝光前期的直方图中有较多时间箱的计数峰值逼近目标光的探测计数峰值，进而难以区分目标光对应的时间箱，求取目标距离难度增大。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种测距方法、装置、设备和存储介质，解决了相关技术中在环境光较强的条件下，直方图中的目标光计数峰值不明显，进而难以区分目标光对应的时间箱，求取目标距离难度增大的问题。
[0005]为达到上述目的，本申请的技术方案是这样实现的：
[0006]一种测距方法，包括：
[0007]将SPAD感应单元中的SPAD像素的死区时间设置为不同的时间；所述SPAD感应单元包括至少一个SPAD像素；
[0008]获取所述SPAD像素的光子探测数据；
[0009]基于所述光子探测数据确定目标距离。
[0010]一种测距装置，包括：
[0011]SPAD感应单元，包括至少一个SPAD像素；所述SPAD像素用于感应光子产生光子探测数据；
[0012]其中，所述SPAD感应单元中的SPAD像素的死区时间不同。
[0013]一种测距设备，包括：
[0014]存储器，用于存储可执行指令；
[0015]处理器，用于执行所述存储器中存储的可执行指令时，实现如上述任一项所述的测距方法中的步骤。
[0016]一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令配置为执行上述任一项提供的测距方法。
[0017]本申请的实施例所提供的测距方法、装置、设备和存储介质，将SPAD感应单元中的SPAD像素的死区时间设置为不同的时间；SPAD感应单元包括至少一个SPAD像素；获取SPAD像素的光子探测数据；基于光子探测数据确定目标距离。也就是说，本申请实施例中通过将SPAD感应单元中的SPAD像素的死区时间设置为不同的时间，获取SPAD像素的光子探测数据
以确定目标距离，解决了相关技术中在环境光较强的条件下，直方图中的目标光计数峰值不明显，进而难以区分目标光对应的时间箱，求取目标距离难度增大的问题，使环境光光子可以较为均匀地分散至不同的SPAD像素，在不同的时间点进行探测，有效降低了环境光的干扰。
附图说明
[0018]图1为本专利技术实施例提供的一种测距方法的流程示意图；
[0019]图2为本专利技术实施例提供的一种发送激光脉冲的时间示意图；
[0020]图3为本专利技术实施例提供的一种SPAD像素探测光子时的电压变化示意图；
[0021]图4为本专利技术实施例提供的一种SPAD像素探测光子时的直方图；
[0022]图5为本专利技术实施例提供的一种被动淬灭电路的示意图；
[0023]图6为本专利技术实施例提供的一种主动淬灭电路的示意图；
[0024]图7为本专利技术实施例提供的又一种主动淬灭电路的示意图；
[0025]图8为本专利技术实施例提供的一种SPAD阵列的淬灭电路示意图；
[0026]图9为本专利技术实施例提供的一种测距装置的结构示意图；
[0027]图10为本专利技术实施例提供的一种测距设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
[0028]为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例对本申请的技术方案进一步详细阐述，所描述的实施例不应视为对本申请的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
[0029]在以下的描述中，涉及到“一些实施例”，其描述了所有可能实施例的子集，但是可以理解，“一些实施例”可以是所有可能实施例的相同子集或不同子集，并且可以在不冲突的情况下相互结合。
[0030]本申请所涉及的术语“第一/第二/第三”仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序，可以理解地，“第一/第二/第三”在允许的情况下可以互换特定的顺序或先后次序，以使这里描述的本申请实施例能够以除了在这里图示或描述的以外的顺序实施。
[0031]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述本申请实施例的目的，不是旨在限制本申请。
[0032]在光子探测应用中，SPAD在探测到单个光子后，其自发性的雪崩过程需要被及时终止以避免持续高电流对器件的损坏，此过程可以称为“淬灭”；随后SPAD上的反向偏压会逐渐回升并使SPAD再次回到待命状态，此过程可以称为“充能”；此淬灭与充能过程的持续时间即为SPAD的死区时间(Dead Time)，这期间SPAD无法探测光子。
[0033]门控采样可以实现在光子到来的时候也屏蔽光子感应，停止检测计数，门控采样可以通过设置淬灭电路调整SPAD的死区时间得以实现，因而淬灭电路成为了SPAD像素的控制电路的重要组成部分；相关技术中，统一调整SPAD像素阵列中每个SPAD像素的死区时间可以提升SPAD像素阵列的响应计数率，但无法解决在环境光较强的条件下，开启SPAD像素
阵列探测时，因前期集中探测到大量的环境光光子，使得在光子计数中难以区分环境光和目标光对应的计数峰值，进而难以区分目标光的计数峰值对应的时间箱，求取目标距离难度增大的问题。
[0034]下面结合附图及具体实施例对本申请作进一步详细的说明。
[0035]本申请的实施例提供一种测距方法，参照图1所示，该方法包括以下步骤：
[0036]步骤101：将SPAD感应单元中的SPAD像素的死区时间设置为不同的时间。
[0037]其中，SPAD感应单元包括至少一个SPAD像素。
[0038]可以理解的，利用光子探测进行测距，常采用直接光子飞行时间法(Direct time
‑
of
‑
flight，dToF)，发射的脉冲激光穿过介质到达目标后反射回来，在直方图中，确认SPAD像素检测到脉冲激光光子的时间，以此得到光子的飞行时间，进而计算出目标距离；在一个测量帧内，通常会向目标发送多个激光脉冲然后进行直方图统计，一个测量帧包括多个激光脉冲周期。
[0039]至少一个SPAD像素可以包括一个SPAD像素或多个SPAD像素；也就是说，SPAD感应单元可以为一个SPAD像素，也可以为多个SP本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测距方法，其特征在于，所述方法包括：将SPAD感应单元中的SPAD像素的死区时间设置为不同的时间；所述SPAD感应单元包括至少一个SPAD像素；获取所述SPAD像素的光子探测数据；基于所述光子探测数据确定目标距离。2.根据权利要求1所述的测距方法，其特征在于，所述SPAD感应单元为包括多个SPAD像素的SPAD像素阵列，所述将SPAD感应单元中的SPAD像素的死区时间设置为不同的时间，包括：将SPAD像素阵列中第一部分SPAD像素的死区时间设置为相同时间；将SPAD像素阵列中第二部分SPAD像素的死区时间设置为不同时间；所述第一部分SPAD像素和所述第二部分SPAD像素不同。3.根据权利要求1所述的测距方法，其特征在于，所述SPAD感应单元为包括多个SPAD像素的SPAD像素阵列，所述将SPAD感应单元中的SPAD像素的死区时间设置为不同的时间，包括：将SPAD像素阵列中全部SPAD像素的死区时间设置为不同时间。4.根据权利要求1所述的测距方法，其特征在于，所述SPAD感应单元为包括多个SPAD像素的SPAD像素阵列，所述将SPAD感应单元中的SPAD像素的死区时间设置为不同的时间，包括：将所述SPAD像素阵列划分为多个子像素阵列；将所述子像素阵列对应的死区时间设置为不同的时间。5.根据权利要求4所述的测距方法，其特征在于，所述测距方法还包括：将所述子像素阵列划分为多个像素小组；将所述像素小组对应的死区时间设置为不同的时间。6.根据权利要求1所述的测距方法，其特征在于，所述SPAD感应单元为单个SPAD像素，所述将SPAD感应单元中的SPAD像素的死区时间设置为不同的时间，包括：将所述SPAD像素在不同测量帧中的死区时间设置为不同；所述测量帧表征一次探测的测量时间长度。7.根据权利要求1、4、5或6所述的测距方法，其特征在于，所述将SPAD感应单元中的SPAD像素的死区时间设置为不同的时间，包括：获取由多个互质数构成的死区时间集合；根据所述死区时间集合，将所述SPAD感应单元中的SPAD像素的死区时间设置为不同的时间。8.根据权利要求7所述的测距方法，其特征在于，所述获取由多个互质数构成的死区时间集合，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张玺，宋林胤，
申请(专利权)人：深圳北极芯微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：