【技术实现步骤摘要】
本专利技术总体上涉及飞行时间(tof)测距系统，并且在特定实施例中，涉及能够从直方图中自适应地移除串扰信号以进行更好的目标检测和估计的tof测距系统。
技术介绍
1、飞行时间(tof)成像器(也称为tof传感器)最近被广泛用于各种应用，诸如手势/面部识别、光检测和测距(lidar)、虚拟现实、增强现实和自主机器人。tof测距系统使用tof成像器来测量物体(例如，目标)的距离。为了测量物体，tof测距系统指示tof传感器向物体发送光信号(例如，光脉冲)，并且测量信号往返于物体所花费的时间。
2、单光子雪崩二极管(spad)可以用作反射光的检测器。在一些应用中，提供spad阵列作为传感器(例如，spad阵列)，以便检测反射光脉冲。反射光子可以通过光电效应在spad中生成载流子。光子生成的载流子可以在spad阵列中的一个或多个spad中触发雪崩电流。雪崩电流可以发信号通知事件，即光子已经被检测到。与反射强度相关的信息(也称为“信号计数”)被输出为spad阵列的直方图。每个spad的直方图包括多个直方图箱(bin)，其中每个直方图箱对应于距spad阵列的距离(或窄范围的距离)，并且每个直方图箱的值(例如，信号计数)对应于检测到的雪崩电流事件的数目(例如，检测到的光子的数目)。
3、需要对spad的直方图进行处理，以提取有用信息，诸如检测到的目标的数目、目标的距离等。直方图的处理仍然存在挑战。例如，从tof测距系统的盖玻璃反射的光脉冲在直方图中生成串扰信号。在能够可靠地执行目标检测和估计之前，需要从直方图中移除串扰
技术实现思路
1、在一个实施例中，一种操作飞行时间(tof)测距系统的方法包括：接收由tof测距系统的tof成像器生成的直方图，其中直方图包括与来自tof测距系统的盖玻璃的反射光脉冲相对应的串扰信号；在直方图的第一区域中寻找具有第一梯度的第一上升沿，其中第一梯度大于第一阈值或者是第一区域中的最大梯度，其中第一上升沿在具有第一值的第一直方图箱中；确定第一区域中的第二直方图箱的第二值，其中第一直方图箱在第二直方图箱之前预定距离；基于第一值和第二值来估计直方图的第一区域与预存储的光脉冲形状之间的比率；以所估计的比率缩放预存储的光脉冲形状；以及从直方图中减去经缩放的预存储的光脉冲形状。
2、在一个实施例中，一种操作飞行时间(tof)测距系统的方法包括：由tof测距系统的tof传感器生成直方图，其中直方图包括由来自tof测距系统的盖玻璃的反射光信号生成的串扰信号；以及从直方图中移除串扰信号，包括：通过计算相邻直方图箱之间的差异来估计直方图的第一区域中的直方图箱的梯度；在直方图的第一区域中的第一直方图箱中寻找第一上升沿，其中第一直方图箱具有第一值，并且第一直方图箱的梯度大于阈值或者是第一区域中的最大梯度；确定第一区域中的第二直方图箱的第二值，其中第二直方图箱在第一直方图箱之后预定数目；基于第一值和第二值来计算预存储的脉冲形状的缩放因子；以缩放因子缩放预存储的脉冲形状；以及从直方图中减去经缩放的预存储的脉冲形状。
3、在一个实施例中，一种飞行时间(tof)测距系统包括：被配置为发射光脉冲并且基于反射光脉冲生成直方图的tof传感器；以及耦合到tof传感器的处理器，其中处理器被配置为：在直方图的第一区域中寻找具有梯度的上升沿，其中梯度大于阈值或者是第一区域中的最大梯度，其中上升沿在具有第一值的第一直方图箱中；确定第一区域中的第二直方图箱的第二值，其中第一直方图箱在第二直方图箱之前预定数目；基于第一值和第二值来估计直方图的第一区域与预存储的光脉冲形状之间的比率；以所估计的比率缩放预存储的光脉冲形状；以及从直方图中减去经缩放的预存储的光脉冲形状。
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1.一种操作飞行时间ToF测距系统的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述减去之后通过以下方式在所述直方图中检测目标：
3.根据权利要求1所述的方法，还包括在寻找所述第一上升沿之前：
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一区域包括在参考零点直方图箱周围的多个直方图箱，其中所述参考零点直方图箱的距离对应于所述ToF测距系统的发射器与所述ToF测距系统的所述盖玻璃之间的距离。
5.根据权利要求1所述的方法，其中估计所述比率包括：
6.根据权利要求5所述的方法，还包括响应于确定所述第二值高于所述上界或所述第二值低于所述下界，将预定默认值分配为所述比率的所述估计。
7.根据权利要求6所述的方法，其中估计所述比率还包括：
8.根据权利要求7所述的方法，还包括响应于确定所述第一值高于所述上界或低于所述下界，将所述预定默认值分配为所述比率的所述估计。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括在寻找所述第一上升沿之后并且在确定所述第二值之前：
10.根据权利要求9
11.一种操作飞行时间ToF测距系统的方法，所述方法包括：
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述第一区域包括在参考零点直方图箱周围的多个直方图箱，其中所述参考零点直方图箱的距离对应于所述ToF测距系统的ToF发射器与所述盖玻璃之间的距离。
13.根据权利要求11所述的方法，其中所述ToF传感器被配置为发射包括光脉冲的光信号，其中所述预存储的脉冲形状对应于由所述ToF传感器发射的所述光脉冲的归一化直方图。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述缩放因子是所述直方图的所述第一区域中的第三直方图箱中的第三值与所述归一化直方图的对应的第四值之间的比率。
15.根据权利要求11所述的方法，其中计算所述缩放因子包括：
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：响应于确定所述第二值在所述上界与所述下界之间的范围之外，将默认值分配为所述缩放因子。
17.一种飞行时间ToF测距系统，包括：
18.根据权利要求17所述的ToF测距系统，其中所述第一区域包括在参考零点直方图箱周围的多个直方图箱，其中所述参考零点直方图箱的距离对应于所述ToF测距系统的ToF发射器与所述ToF测距系统的盖玻璃之间的距离。
19.根据权利要求18所述的ToF测距系统，其中所述预存储的光脉冲形状是由所述ToF传感器发射的光脉冲的归一化直方图。
20.根据权利要求19所述的ToF测距系统，其中所述处理器还被配置为：
...【技术特征摘要】
1.一种操作飞行时间tof测距系统的方法，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，还包括在所述减去之后通过以下方式在所述直方图中检测目标：
3.根据权利要求1所述的方法，还包括在寻找所述第一上升沿之前：
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一区域包括在参考零点直方图箱周围的多个直方图箱，其中所述参考零点直方图箱的距离对应于所述tof测距系统的发射器与所述tof测距系统的所述盖玻璃之间的距离。
5.根据权利要求1所述的方法，其中估计所述比率包括：
6.根据权利要求5所述的方法，还包括响应于确定所述第二值高于所述上界或所述第二值低于所述下界，将预定默认值分配为所述比率的所述估计。
7.根据权利要求6所述的方法，其中估计所述比率还包括：
8.根据权利要求7所述的方法，还包括响应于确定所述第一值高于所述上界或低于所述下界，将所述预定默认值分配为所述比率的所述估计。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括在寻找所述第一上升沿之后并且在确定所述第二值之前：
10.根据权利要求9所述的方法，其中所述调节项是分数，其中确定所述第二直方图箱的所述第二值包括：
11.一种操作飞行时间tof测距系统的方法，所述方法包括：
12.根据权利要求11所述的方法，其中...
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