CN114127583B 用于在飞行时间成像系统中使用的方法和装置 （剑桥机电有限公司）

2022.01.12PCT/GB2020/0518022WO2021/019230EN2021.02.04US2018128905A1,2018.05.10用于在飞行时间成像系统中使用的方法和一种适用于飞行时间(TOF)成像系统(500)每种配置在图像传感器(512)的视场上具有不同的空间变化强度，该方法包括：移动致动机构(506)以经由配置的第一序列将照明从第一配置(A)改变到最终配置(B)；移动致动机构(506)以随后经由配置的第二序列将照明从最终配置改于最终配置的数据的两个集合是从第一序列和第二序列连续获得的。由光源(502)发射的光在从TOF系统(500)被发射之前穿过一组一个或更动机构(506)可操作地连接到该移位透镜透镜在垂直于光轴的方向上的平移移动导致光的转向。成像部分包括接收器透镜和/或滤光器系统(510)图像多像素传感器(512)。TOF系统2移动致动机构以经由配置的第一序列将所述照明从第一配置移动所述致动机构以随后经由配置的第二序列将所述照明从所述最终配置改变到所针对所述第一序列和第二序列中的每个配置，从所述图配置的所述数据的两个集合是从所述第一序列和第二3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在所4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述第二序列以相5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，6.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述7.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述8.根据权利要求1或2所述的方法，其中，在每个器连同与所述图像传感器相关联的一个或更多合并且然后在与每个序列相关联的除最终子帧之外的每个子帧期间移动所述致319.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，其中，每个第一部分具有第一持续时不移动所述致动机构的情况下获得的对于所述第一配每一个扫描周期具有在配置的第一序列和第二序列相同或不同的情况下基本相同的第一28.根据权利要求1或2所述的方法，其移动所述致动机构以随后经由配置的第三序列将所述照明从所述第二配置改变到所29.根据权利要求28所述的方法，其中，所述第移动所述致动机构以随后经由配置的第四序列将所述照明从所述第三配置改变到所30.一种非暂时性数据载体，所述非暂时性数据载体携带用于使飞行时间成像系统执行根据权利要求1至29中任一项所述的方法31.一种用于在飞行时间成像系统中使用的装置，所述装置被配置为执行根据权利要所述致动机构，其中所述致动机构被包含在所述照明部分中或者4至少一个控制器，所述至少一个控制器操作地连接到至少5[0004]三维(3D)感测系统(也称为距离成像系统)通常产生二维(2D)图像(称为距离图备中使用的相对小且相对高性能(距离和分辨率)的3D感测系统是[0008]移动所述致动机构以随后经由配置的第二序列将所述照明从所述最终配置改变6光照明(spotillumination)的投影75和25赫兹之间(例如约15赫兹)或20和40赫兹之间(例如约30赫兹)或50和70赫兹之间(例动器机构仅在有限数量的配置(例如在一个序列中2个配置，诸如A-B……B-A)之间移动照征的一个序列中4个配置(A-B-C-D或D-C-B-A)，相对应的子帧可以适应120赫兹的更高频8以是牛耕式的(boustrophedonic)。增加扫描模式中的(扫描)点的数量可以产生更均匀照体地，多个扫描周期可以具有在不同的扫描模式的情况下基本相同的第一配置和最终配9[0052]图1B是以多种配置发射照明的TOF系统的示意图，其中每种配置在图像传感器的[0056]图4B示出了由图1的系统产生的照明的第一配置(A)和最终配置(D)以及中间配置[0058]图5B和图5C分别示出了现有技术的TOF系统和第二实施例的TOF系统的透镜的移[0062]图1A示出了在飞行时间传感器系统中实现的SMA致动器装置506。致动器装置506垂直于光轴的两个正交方向上相对于支撑块16移动可[0064]SMA致动器丝11至14在一端通过相应的压接构件17连接到可移动元件15，并且在的任何一对SMA丝的同时收缩将驱动可移动元件在平分这两根SMA丝的方向上的移动(即，[0066]因此，SMA丝11至14能够被选择性地被驱动以相对于支撑结构将可移动元件15移动到在垂直于光轴的两个正交方向上的移动范围内的任何位置。移动范围的大小取决于[0068]光源502可以是垂直腔表面发射激光器(VCSEL)阵列或另一种类型的激光光源或[0070]该组光学元件504可以包括用于光准直的一个或更多个透镜元件、用于光场控制的一个或更多个衍射光学元件、用于引导光的一个或更多个透镜和/或一个或更多个其他[0071]SMA致动机构506可操作地连接到一组光学元件504中的一个或更多个，并被配置及用于感测从场景反射的光的图像传感器(也称为多像素传如附图的下面板所示，配置A和配置B的照明之和在图像传感器512的视场上基本上是均匀据B2可以被组合以产生基本上覆盖图像传感器512的全部视场的第二深度图像(参见图[0090]将采样顺序更改为上述顺序允许以每秒30帧发射复合帧[因为相邻的33ms块包含情况下由重复致动积累的热量)对SMA致[0091]上述技术特别适用于SMA致动器技术，因为它们在加热和冷却响应方面具有不对[0094]图4A示出了根据本发明的第二实施例的照明模式。图4B示出了由图1的系统产生[0097]扫描模式120还包括第二序列，其中在第一方向上移动聚光照明以将照明从最终[0101]该一组区域118被布置成使得聚光照明的移动导致该一组区域118在扫描模式的周期期间覆盖超过90％的视场。该一组区域118也被布置成使得聚光照明的移动基本上避免了该一组区域118中的区域在扫描模式的周期期间覆盖传感器表面的相同部分多于一一配置中连续获得对于右下光点的两个数据集(如图4C所示)，而不在其间移动聚光照明。同样，从序列3的最后配置和序列4的第一配置中连续获得对于右上光点的两个数据集(如中在不移动聚光照明的情况下获得对于第一配置(如图4C所示的左上光点[0105]图5A示出了与图1的TOF系统500中的SMA致动器506合作地或分离使用的SMA致动在GB2569668B中描述的致动机构606通[0109]两段SMA致动器丝40在施加驱动信号时驱动透镜504沿着光轴O的移动，该驱动信号导致两段SMA致动器丝40的加热和冷却。两段SMA致动器丝40被驱动信号进行电阻加热，动透镜504沿光轴O在向上方向上移动时收缩(在图5A中)。另一组SMA致动器丝40可以以倒和图5E分别示出了对于非均匀(聚光)照明和均匀([0111]如图5D所示，通过控制致动器移动透镜504以将照明源聚焦到视场中的投影表面[0113]在如图5B所示的已知TOF系统中，曲线图710示出了致动器在泛光位置和聚光[0114]在诸如致动器606的聚焦SMA致动器中，在泛光位置和聚光位置之间移动透镜504[0115]图5C在曲线图720中示出了由TOF系统500提供的改进的照明移动，其中第一序列的序列可以对应于A-C-D-B-B-D-C-A……A-C-D-B-