在飞行时间系统中用于三维(3D)传感器的多相位动态校准的系统和方法

摘要

本发明公开了在飞行时间系统中用于三维(3D)传感器的多相位动态校准的系统和方法。基于相位的TOF系统优选地生成快速上升和下降时间的光学波形，以便增强调制对比度，尽管将存在许多高阶谐波。该系统优选地按奇数个相位来操作，以便减小由于较高阶谐波引起的系统偏置误差，同时保持良好的调制对比度，而不会过度增加系统存储器的要求。优选地，该系统可随时间和温度自动地校准(以及补偿)在TOF所生成的光能波形中较高阶谐波。在光能传输通道内或在光能检测通道内，可修改检测放大器增益，和/或可变化检测信号集成时间，和/或可采用数字值以实现校准以及误差减少。可以操作带有改进的相位对比距离特征、减小的校准要求的结果TOF系统。

主权项

一种对飞行时间（TOF）系统自校准以减小误差的方法，所述飞行时间系统发射已知调制频率相位的光能、使用像素阵列来检测从相距为距离Z的目标对象所反射的所述光能的一部分、并且通过在检测到的所反射的光能中检查相对于所发射的光能的相位的相移来确定深度，所述方法包括以下步骤：（a）使用数量N个获得物来从所述像素阵列获得检测数据，其中，N从包括（i）偶数以及（ii）奇数的组中选出；（b）使得所述飞行时间系统在运行时操作期间按从包括以下模式的组中选择的模式来操作：（i）检测增益修改模式、（ii）检测集成时间修改模式、以及（iii）数字值修改模式，其中，选出的所述模式为所述飞行时间系统提供自校准数据；（c）将在一个所述模式期间所获取的自校准数据存储在第一和第二存储器位置中；以及（d）在所述飞行时间系统的运行时操作期间使用所存储的自校准数据以减小校准误差；其中，所述方法减小以下各项中的至少一个：（i）由于较高阶谐波引起的偏置误差、（ii）由于所述飞行时间系统所发射的光能的波形中的变化引起的偏置误差、以及（iii）由所述阵列中所述像素接收的波形中的变化引起的偏置误差。