【技术实现步骤摘要】
技术介绍
1、飞行时间(tof)是物体、颗粒或波(例如，声波或电子波)的属性，涉及所述物体、颗粒或波通过介质行进花费多长时间。可以将tof技术用于多种目的，包括测距和3d成像。
2、3d飞行时间(tof)技术通过使用低成本cmos像素阵列连同有源调制光源来提供3d成像而使机器视觉行业发生革命。构造紧凑、容易使用连同高精确度和帧速率使得tof相机成为诸如计算机视觉、无人机和机器人应用的宽范围应用的有吸引力解决方案，。
3、3d飞行时间(tof)相机通过利用调制光源照射场景并观测反射光来工作。测量照明和反射之间的相移并转换成距离。典型地，照明来自工作于人眼不可见的近红外范围(～850nm)中的固态激光器或led。被设计成对同一光谱做出响应的成像传感器接收光并将光子能量转换成电流。注意，进入传感器中的光具有环境分量和反射分量。距离(深度)信息仅嵌入在反射分量中。因此，高的环境分量降低了信噪比(snr)。
4、为了检测照明和反射之间的相移，通过连续波(cw)源，通常是正弦或方波来使光源脉冲化或被调制。方波调制更普遍，因为容易使用数字电路来实现。不过，正弦波可能导致较少失真。
5、脉冲方法简单直接。光源照射短暂周期(δt)，在每个像素处，利用两个具有相同δt的异相窗口c1和c2并行地对反射能量进行采样。测量在这些采样期间累积的电荷q1和q2并用于计算距离。相反地，cw方法每次测量获取多个样本，例如，通常调制频率的每个周期至少四个样本。使用这种技术，可以计算照明和反射之间的相位角φ以及距物体
6、cw测量基于相位(其每2π循环一次(“相位缠绕”))的事实表示距离也将具有混叠距离。发生混叠的距离被称为歧义距离(damb)。由于距离缠绕，所以damb也是最大可测量距离。如前所述，如果希望延长可测量距离，则必须要减小调制频率，从而降低了距离测量的精确度。
7、市面上存在利用前述处理的tof系统。不过，现有tof系统并非集成方案，典型地涉及几个通用部件，以固件和软件对其编程以进行tof测量，从而可以推导出深度和3d数据。这样的系统往往很笨重且昂贵。
8、此外，由于先前tof传感器的检测器的光源和采样约束，通常采用方波信号，这导致更大的歧义和深度误差。
9、由于相位缠绕，在距离测量范围和测量精确度之间还有折衷。相位缠绕是指从物体反射的信号有歧义的距离。高精确度的方法需要高频调制，而高频调制限制了能够检测的物体的范围。
10、在基于反射波进行tof测量时，可能有来自具有周期性调制的其他光源的干涉。这些其他光源可能与tof传感器无关，或者可以是工作于相同物理空间中的其他tof传感器。尤其有问题的是工作于同一物理空间中的其他tof传感器，因为检测到的光可能是来自其他tof传感器的直射光。
11、本领域的技术人员在阅读以下描述并研究附图的几幅图之后，现有技术的这些和其他限制将显而易见。
技术实现思路
1、现在将参考附图描述几个示例实施例，其中为类似部件提供类似附图标记。示例实施例意在例示，而并非要限制本专利技术。附图包括以下图：
2、图1是飞行时间(tof)传感器的第一示例实施例的框图；
3、图2是tof传感器的第二示例实施例的框图；
4、图3是用于操作tof传感器的方法的流程图；
5、图4是示意图，示出了tof传感器在第一频率f1和第二频率f2处的操作；
6、图5是tof传感器的第三示例实施例的框图；
7、图6是最大长度序列(mls)发生器的框图；
8、图7是用于将所传输波形的相移反射波形与其他波形区分开的方法的流程图；
9、图8a是示出了mls信号的示意图；
10、图8b是示出了mls调制余弦波的示意图；以及
11、图9a和9b是mls调制的余弦波脉冲的示意图。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种反射信号相移传感器，包括：
2.根据权利要求1所述的反射信号相移传感器，其中所述波形发射器包括发光二极管(LED)和激光器中的至少一种，并且其中所述波形接收器是光电检测器件，从而所述调制波形是调制电磁波形并且所述反射波形是相对于所述调制电磁波形发生相移的反射电磁波形。
3.根据权利要求2所述的反射信号相移传感器，其中所述数字处理器还包括数字代码发生器，所述数字代码发生器生成具有脉冲状循环自相关属性的数字代码。
4.根据权利要求3所述的反射信号相移传感器，其中所述数字处理器被实现为专用集成电路(ASIC)。
5.根据权利要求1所述的反射信号相移传感器，其中在所述二进制代码调制非正弦波的相邻码片之间提供信号间隙，以适应具有定时不确定性的符号改变。
6.根据权利要求1所述的飞行时间传感器，其中在所述反射波形的相邻码片之间提供信号间隙，以适应所述反射波形中具有定时不确定性的符号改变。
7.一种用于将传输波形的相移反射波形与其他波形区分开的方法，包括：
8.根据权利要求7所述的用于将传输波形的相移反
9.根据权利要求7所述的用于将传输波形的相移反射波形与其他波形区分开的方法，还包括在对包括所述反射波形的相关波形进行解调之前在所述反射波形的码片之间提供间隙。
...【技术特征摘要】
1.一种反射信号相移传感器，包括：
2.根据权利要求1所述的反射信号相移传感器，其中所述波形发射器包括发光二极管(led)和激光器中的至少一种，并且其中所述波形接收器是光电检测器件，从而所述调制波形是调制电磁波形并且所述反射波形是相对于所述调制电磁波形发生相移的反射电磁波形。
3.根据权利要求2所述的反射信号相移传感器，其中所述数字处理器还包括数字代码发生器，所述数字代码发生器生成具有脉冲状循环自相关属性的数字代码。
4.根据权利要求3所述的反射信号相移传感器，其中所述数字处理器被实现为专用集成电路(asic)。
5.根据权利要求1所述的反射信号相移传感器，其中在所述二进制代码调制非...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·伊马迪，C·J·拉泽尔，J·P·汉克斯，
申请(专利权)人：马克西姆综合产品公司，
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。