光学感测设备及其测量方法及电子设备与流程

文档序号:25539473发布日期:2021-06-18 20:34阅读:85来源:国知局
光学感测设备及其测量方法及电子设备与流程
本申请实施例涉及传感器
技术领域
,尤其涉及一种光学感测设备、光学感测设备的测量方法、感测设备、以及电子设备。
背景技术
:飞行时间(tof)可以用于测量物体、粒子、或者波在介质中行进一段距离所需要的时间。应用飞行时间的传感器可以对场景中的对象的深度进行测量。进一步地,飞行时间传感器可以对图像的每个像素的深度进行测量。相比于二维成像器的像素而言,飞行时间传感器的像素可能更加复杂,也可能更大。因此,飞行时间传感器可能需要更大的芯片面积、更大的光学元件、以及更大体积的相机来实现,这可能导致更高的成本。技术实现要素:本申请提供了一种光学感测设备、光学感测设备的测量方法、感测设备、以及电子设备,可以在测量过程中降低光学感测设备的功耗。第一方面,本申请实施例提供一种光学感测设备,其特征在于,所述光学感测设备包括:发射器,经配置发射光脉冲;接收器,包括多个像素,所述像素用于接收发射的光脉冲被目标物体反射的光脉冲,并转换接收到的光脉冲为相应的电信号;tdc模块,用于计算所述电信号的时间间隔,并将所述时间间隔转换成时间戳;统计模块,基于所述时间戳在与所述时间戳相对应的时间单元上进行计数得到各像素的第一感测数据;第一内存,用于存储所述各像素的第一感测数据;纠错计算模块,用于当一段预设测量周期结束且总测量周期未结束时,对部分或者全部像素的第一感测数据进行纠错运算生成相应的第二感测数据,所述总测量周期包含多段预设测量周期,所述预设测量周期包括多个光脉冲周期;第二内存,用于存储所述第二感测数据;信噪比运算模块,用于计算所述第二感测数据的信噪比并将所述信噪比与预设阈值进行比较;当所述信噪比与所述预设阈值相匹配时,所述信噪比运算模块还用于输出停止指令以控制所述发射器停止发射光脉冲;以及生成模块,用于当所述第二感测数据的信噪比与所述预设阈值相匹配时,根据所述第二感测数据和/或所述第一感测数据生成测量数据。可选地,当所述总测量周期结束且所述第二感测数据的信噪比与所述预设阈值不匹配时,所述生成模块还用于根据所述第二感测数据或者所述第一感测数据生成测量数据。可选地,所述信噪比运算模块包括:信噪比计算模块,用于根据所述第二感测数据计算出对应的像素的信噪比;以及比较模块,用于比较所述信噪比与所述预设阈值的大小以得到所述信噪比与所述预设阈值是否相匹配。可选地,当所述信噪比与所述预设阈值不匹配时,所述发射器继续发射光脉冲。可选地,所述信噪比运算模块还用于检测所述总测量周期是否结束,并当总测量周期结束时控制所述发射器停止发射光脉冲。可选地,所述光学感测设备为单点飞行时间传感器。可选地,所述第二内存的大小与所述第一内存的大小相同,所述纠错计算模块对所述第一内存中全部像素的第一感测数据进行纠错运算;当所述第二感测数据与所述预设阈值相匹配时,所述生成模块根据所述第二感测数据生成测量数据。可选地,所述第二内存的大小小于所述第一内存的大小,所述纠错计算模块对所述第一内存中部分像素的第一感测数据进行纠错运算;当所述第二感测数据与所述预设阈值相匹配时,所述生成模块根据所述第二感测数据和另一部分像素的第一感测数据生成测量数据。可选地,所述光学感测设备还包括分块模块和第一选择模块,所述分块模块用于将全部像素根据预设规则划分为若干大小相同的像素点阵;所述第一选择模块用于从每一所述像素点阵的相同位置中选取一个像素得到测试像素;其中,所述测试像素对应的第一感测数据为由所述纠错计算模块进行纠错运算的部分像素的第一感测数据。可选地,所述光学感测设备还包括第二选择模块,所述总测量周期还包括测试测量周期,测试测量周期在多段预设测量周期开始之前,所述信噪比运算模块还用于当测试测量周期结束时,根据所述第一内存中的各像素的第一感测数据计算出各像素的信噪比;所述第二选择模块用于根据各像素的信噪比从各像素中选择出一个或者多个像素作为测试像素;其中,所述测试像素对应的第一感测数据为由所述纠错计算模块进行纠错运算的部分像素的第一感测数据。可选地,所述光学感测设备为阵列飞行时间传感器。可选地,所述纠错计算模块对部分或者全部像素的第一感测数据进行纠错运算生成相应的第二感测数据具体包括:所述纠错计算模块根据预设公式对所述第一感测数据进行纠错运算生成相应的第二感测数据,其中,所述预设公式为:,其中,表示所述光脉冲周期的周期数,表示所述第一感测数据中第个时间单元的光脉冲数,表示所述第二感测数据中第个时间单元的光脉冲数,表示所述第一感测数据中的第一个时间单元。可选地,所述统计模块为直方图电路,所述第一感测数据和所述第二感测数据均为直方图,所述时间单元与所述直方图的分箱相对应。可选地,所述像素包括一个或者多个像素单元,每个所述像素单元包含雪崩光电二极管。第二方面,本申请实施例提供一种电子设备,所述电子设备包括本体,所述电子设备还包括设置于所述本体的如上所述的光学感测设备。第三方面,本申请实施例提供一种光学感测设备的测量方法,其特征在于,所述光学感测设备包括多个像素、第一内存、以及第二内存,所述光学感测设备的测量方法包括:控制发射器开启以发射光脉冲;利用所述像素接收发射的光脉冲被目标物体反射的光脉冲,并转换接收到的光脉冲为相应的电信号;利用tdc模块计算所述电信号的时间间隔,并将所述时间间隔转换成时间戳;基于所述时间戳在与所述时间戳相对应的时间单元上进行计数得到各像素的第一感测数据,所述第一感测数据存储于所述第一内存中;当一段预设测量周期结束且总测量周期未结束时,对部分或者全部像素的第一感测数据进行纠错运算生成相应的第二感测数据,所述第二感测数据存储于所述第二内存中,所述总测量周期包含多段预设测量周期,所述预设测量周期包括多个光脉冲周期;计算所述第二感测数据的信噪比并将所述信噪比与预设阈值进行比较;以及当所述第二感测数据的信噪比与所述预设阈值相匹配时,输出停止指令以控制所述发射器停止发射光脉冲,并根据所述第二感测数据和/或所述第一感测数据生成测量数据。可选地,所述光学感测设备的测量方法还包括:当所述总测量周期结束且所述第二感测数据的信噪比与所述预设阈值不匹配时,根据所述第二感测数据或者所述第一感测数据生成所述测量数据。可选地,计算所述第二感测数据的信噪比并将所述信噪比与预设阈值进行比较具体包括:根据所述第二感测数据计算出对应的像素的信噪比;以及比较所述信噪比与所述预设阈值的大小以得到所述信噪比与所述预设阈值是否相匹配。可选地,所述光学感测设备的测量方法还包括:当所述信噪比与所述预设阈值不匹配时,控制所述发射器继续发射光脉冲。可选地,所述光学感测设备的测量方法还包括:检测所述总测量周期是否结束;当所述总测量周期结束时,控制所述发射器停止发射光脉冲。可选地,所述光学感测设备为单点飞行时间传感器。可选地,所述第二内存的大小与所述第一内存的大小相同,对部分或者全部像素的第一感测数据进行纠错运算生成相应的第二感测数据具体包括:对第一内存中全部像素的第一感测数据进行纠错运算;其中,根据所述第二感测数据和/或所述第一感测数据生成测量数据具体包括:根据所述第二感测数据生成所述测量数据。可选地,所述第二内存的大小小于所述第一内存的大小,对部分或者全部像素的第一感测数据进行纠错运算生成相应的第二感测数据具体包括:对第一内存中部分像素的第一感测数据进行纠错运算;其中,根据所述第二感测数据和/或所述第一感测数据生成测量数据具体包括:根据所述第二感测数据和另一部分像素的第一感测数据生成所述测量数据。可选地,所述光学感测设备的测量方法还包括:将全部像素根据预设规则划分为若干大小相同的像素点阵;从每一所述像素点阵的相同位置中选取一个像素得到测试像素;其中,对第一内存中部分像素的第一感测数据进行纠错运算具体包括:对测试像素的第一感测数据进行纠错运算。可选地,所述总测量周期还包括测试测量周期,测试测量周期在多段预设测量周期开始之前,所述光学感测设备的测量方法还包括:当所述测试测量周期结束时,根据所述第一内存中的各像素的第一感测数据计算出各像素的信噪比;根据各像素的信噪比从各像素中选择出一个或者多个像素作为测试像素;其中,对第一内存中部分像素的第一感测数据进行纠错运算具体包括:对测试像素的第一感测数据进行纠错运算。可选地,所述光学感测设备为阵列飞行时间传感器。可选地,对部分或者全部像素的第一感测数据进行纠错运算生成相应的第二感测数据具体包括:根据预设公式对所述第一感测数据进行纠错运算生成相应的第二感测数据,其中,所述预设公式为:,其中,表示所述光脉冲周期的周期数,表示所述第一感测数据中第个时间单元的光脉冲数,表示所述第二感测数据中第个时间单元的光脉冲数,表示所述第一感测数据中的第一个时间单元。可选地,所述第一感测数据和所述第二感测数据均为直方图,所述时间单元与所述直方图的分箱相对应。可选地,所述像素包括一个或者多个像素单元,每个所述像素单元包含雪崩光电二极管。第四方面,本申请实施例提供一种感测设备,所述感测设备包括:发射器;接收器,包括多个像素;第一内存;第二内存;存储器,用于存储计算机可读程序指令;以及处理器,用于执行计算机可读程序指令以实现测量方法,所述测量方法包括:控制所述发射器发射光脉冲;利用所述多个像素接收发射的光脉冲被目标物体反射的光脉冲,并转换接收到的光脉冲为相应的电信号;计算所述电信号的时间间隔,并将所述时间间隔转换成时间戳;基于所述时间戳在与所述时间戳相对应的时间单元上进行计数得到各像素的第一感测数据;存储所述各像素的第一感测数据于所述第一内存;当一段预设测量周期结束且总测量周期未结束时,对部分或者全部像素的第一感测数据进行纠错运算生成相应的第二感测数据,所述总测量周期包含多段预设测量周期,所述预设测量周期包括多个光脉冲周期;存储所述第二感测数据于所述第二内存;计算所述第二感测数据的信噪比并将所述信噪比与预设阈值进行比较;当所述信噪比与所述预设阈值相匹配时,控制所述发射器停止发射光脉冲;以及当所述第二感测数据的信噪比与所述预设阈值相匹配时,根据所述第二感测数据和/或所述第一感测数据生成测量数据。上述光学感测设备、光学感测设备的测量方法、感测设备、以及电子设备,将第一感测数据纠错运算生成的第二感测数据存储于第二内存中。当根据第二感测数据计算的像素信噪比与预设阈值相匹配时,停止发射光脉冲,并根据第一感测数据和/或第二感测数据生成测量数据。即通过信噪比来判断是否停止发射光脉冲,从而不用每次都等待总测量周期结束后再停止发射光脉冲,即在一些场景下,尤其近距离测量时,可以更早提前停止发射光脉冲,从而有效降低光学感测设备的功耗。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为本申请第一实施例提供的光学感测设备的结构示意图。图2为本申请第二实施例提供的光学感测设备的结构示意图。图3为本申请第三实施例提供的光学感测设备的结构示意图。图4a为图1所示的第一感测数据。图4b为图1所示的另一第一感测数据。图5为图1所示的生成第二感测数据的示意图。图6为图2所示的光学感测设备的测量方法的示意图。图7为图3所示的光学感测设备的测量方法的示意图。图8为本申请第一实施例提供的光学感测设备的测量方法的流程图。图9为本申请第二实施例提供的光学感测设备的测量方法的子流程图。图10为本申请第三实施例提供的光学感测设备的测量方法的子流程图。图11为本申请实施例提供的电子设备的示意图。图12为本申请实施例提供的感测设备的结构示意图。元件符号说明标号名称标号名称100电子设备1504纠错计算模块10光学感测设备1506信噪比运算模块11发射器1509生成模块12接收器1510分块模块120像素点阵1511第一选择模块121测试像素1512第二选择模块122像素16存储器13第一内存17处理器14第二内存20主体1501tdc模块30感测设备1502统计模块f1、f1’第一感测数据f2第二感测数据本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。基于本申请中的实施例,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他实施例,都属于本申请保护的范围。本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,换句话说,描述的实施例根据除了这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,还可以包含其他内容,例如,包含了一系列步骤或模块的过程、方法、系统、产品或设备不必限于只清楚地列出的那些步骤或模块,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或模块。需要说明的是,在本申请中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本申请要求的保护范围之内。请结合参看图1,其为本申请第一实施例提供的光学感测设备的结构示意图。光学感测设备10为单点飞行时间传感器或者阵列飞行时间传感器。其中,阵列飞行时间传感器输出的感测数据的数据量远大于单点飞行时间传感器输出的感测数据的数据量。在本实施例中,将以光学感测设备10为单点飞行时间传感器或者阵列飞行时间传感器为例进行说明。光学感测设备10具体包括发射器11、接收器12、tdc模块1501、统计模块1502、第一内存13、纠错计算模块1504、第二内存14、信噪比运算模块1506、以及生成模块1509。发射器11,经配置用于发射光脉冲。其中,发射器11包括但不限于激光发射器、发光二极管发射器等。接收器12,包括多个像素122,像素122用于接收发射的光脉冲被目标物体反射的光脉冲,并转换接收到的光脉冲为相应的电信号。当光脉冲照射到目标物体表面时,发射的光脉冲会被目标物体反射,反射的光脉冲可被像素122接收。其中,像素122包含一个或者多个像素单元。当像素122包括多个像素单元时,多个像素单元可以呈阵列状排列,也可以不规则排布,在此不做限定。每个像素单元例如包括雪崩光电二极管。然,可变更地,在其它实施例中,雪崩光电二极管也可被替换为其它合适的光电感测元件,例如单光子雪崩二极管等。在本实施例中,像素122只包括一个像素单元。相应地,光学感测设备10为单点飞行时间传感器。tdc模块1501,用于计算电信号的时间间隔,并将时间间隔转换成时间戳。tdc模块1501根据发射光脉冲的时间与接收到光脉冲的时间计算电信号的时间间隔,根据时间间隔可以计算出每一光脉冲的飞行时间,即时间戳。统计模块1502,基于时间戳在与时间戳相对应的时间单元上进行计数得到各像素的第一感测数据。在本实施例中,统计模块1502为直方图电路,第一感测数据为直方图,时间单元与直方图的分箱相对应。其中,直方图的横坐标表示时间戳,直方图的纵坐标表示光脉冲的计数。当一个像素122接收到一个光脉冲时,在像素122的第一感测数据f1中自增一个数值。可以理解的是,每一像素122都相对应有一个第一感测数据f1。当一个像素122接收到一个光脉冲时,根据该光脉冲的时间戳,在像素122相对应的第一感测数据f1相应的横坐标处对纵坐标增加一个数值。第一内存13,用于存储第一感测数据f1。纠错计算模块1504,用于当一段预设测量周期结束且总测量周期未结束时,对部分或者全部像素的第一感测数据进行纠错运算生成相应的第二感测数据。在本实施例中,在开始测量前,预先设定总测量周期。其中,总测量周期包含多段预设测量周期,预设测量周期包括多个光脉冲周期。在本实施例中,总测量周期的周期数可以根据实际情况进行设定,预设测量周期的周期数也可以根据实际情况进行设定。每一段预设测量周期的周期数可以相同,也可以不同。可以理解的是,发射器11发射一段预设测量周期的光脉冲后,若总测量周期未结束,本实施例利用读取模块1503从第一内存13中读取全部或者部分像素122对应的第一感测数据f1。即是说,发射器11每发射一段预设测量周期的光脉冲,读取模块1503就从第一内存13中读取第一感测数据f1。其中,若发射器11发射了多段预设测量周期的光脉冲,像素122接收多段预设测量周期反射的光脉冲,并全部累积计数于相应的第一感测数据f1中。举例来说,图4a为一段预设测量周期累积光脉冲计数得到的第一感测数据f1,图4b为在第一感测数据f1的基础上再次累积一段预设测量周期后得到的第一感测数据f1’。在本实施例中,读取模块1503读取第一内存13中全部像素122对应的第一感测数据f1。优选地,纠错计算模块1504根据预设公式对第一感测数据f1进行纠错运算生成相应的第二感测数据f2(如图5所示)。其中,预设公式为:。其中,表示光脉冲周期的周期数,表示第一感测数据f1中第个时间单元的光脉冲数,表示第二感测数据f2中第个时间单元的光脉冲数,表示第一感测数据f1中的第一个时间单元。可以理解的是,第二感测数据f2也为直方图。当像素122接收到一个光脉冲后,会在相对应的第一感测数据f1相应的横坐标处对纵坐标增加一个数值,从而不断累积计数。即是说,每一时间单元的纵坐标值表示该时间戳的光脉冲数。若发射器11发射了多段预设测量周期的光脉冲,则表示多段预设测量周期的周期数之和。在本实施例中,纠错计算模块1504根据预设公式对全部像素122的第一感测数据f1进行纠错运算生成全部像素122的第二感测数据f2。可以理解的是,对第一感测数据f1进行纠错运算,只是对第一感测数据f1中每一时间单元的光脉冲数进行纠错运算,每一时间单元所对应的时间戳不变。第二内存14,用于存储第二感测数据f2。可以理解的是,由于纠错计算模块1504将全部像素122的第一感测数据f1都进行了纠错运算,因此生成的第二感测数据f2的数量与第一感测数据f1的数量相同。故,第二内存14的大小可以与第一内存13的大小相同,第二内存14的大小也可以大于第一内存13的大小。优选地,第二内存14的大小与第一内存13的大小相同。可以理解的是,由于发射器11每发射一段预设测量周期的光脉冲,读取模块1503就从第一内存13中读取第一感测数据f1,纠错计算模块1504对第一感测数据f1进行纠错运算生成第二感测数据f2。因此,当发射器11再次发射一段预设测量周期的光脉冲,统计模块1502再次生成第一感测数据f1,纠错计算模块1504对具有新数值的第一感测数据f1进行纠错运算从而生成新的第二感测数据f2,存储模块1505将该第二感测数据f2存储于第二内存14时,新生成的第二感测数据f2会将上一次存储于第二内存14中相应的第二感测数据f2覆盖。即是说,第二内存14中只能存储各像素122相对应的一个第二感测数据f2。在本实施例中,第一内存13和第二内存14为两个独立的存储器。信噪比运算模块1506,用于计算第二感测数据的信噪比并将信噪比与预设阈值进行比较。在本实施例中,信噪比运算模块1506包括信噪比计算模块和比较模块。其中,信噪比计算模块用于根据第二感测数据计算出对应的像素122的信噪比,比较模块用于比较信噪比与预设阈值的大小以得到信噪比与预设阈值是否相匹配。优选地,信噪比计算模块根据第二感测数据f2中时间单元的光脉冲数计算出对应的像素122的信噪比。在本实施例中,信噪比计算模块可以选取第二感测数据f2中的峰值,计算除峰值以外的时间单元的平均值,根据峰值与平均值的平方根的比值得到信噪比。当信噪比大于等于预设阈值的大小时,信噪比与预设阈值相匹配;当信噪比小于预设阈值的大小时,信噪比与预设阈值不匹配。其中,预设阈值的大小可以根据实际情况进行设置,在此不做限定。当第二感测数据的信噪比与预设阈值相匹配时,信噪比运算模块1506还用于输出停止指令以控制发射器11停止发射光脉冲。在本实施例中,当第二感测数据的信噪比与预设阈值不匹配时,发射器11继续发射光脉冲。在本实施例中,当总测量周期未结束且信噪比与预设阈值不匹配时,表示通过第一感测数据f1和/或第二感测数据f2还不能够准确获得测量结果。因此,当总测量周期未结束且信噪比与预设阈值不匹配时,发射器11继续发射一段预设测量周期的光脉冲。生成模块1509,用于当第二感测数据的信噪比与预设阈值相匹配时,根据第一感测数据和/或第二感测数据进行测量。在本实施例中,当信噪比与预设阈值相匹配时,表示通过第一感测数据f1和/或第二感测数据f2能够准确获得测量结果。因此,当信噪比与预设阈值相匹配时,信噪比运算模块1506输出停止指令,控制发射器11停止发射光脉冲。在本实施例中,纠错计算模块1504第一内存13中全部像素122的第一感测数据f1进行纠错运算生成全部像素122的第二感测数据f2。因此,生成模块1509根据第二感测数据f2生成测量数据。可以理解的是,第二感测数据f2的横坐标表示时间戳,纵坐标表示纠错运算后光脉冲的计数。生成模块1509选取第二感测数据f2中的峰值,根据峰值所对应的时间戳可以计算出每一像素122所对应的距离或深度信息,即测量数据。在本实施例中,信噪比运算模块1506还用于检测总测量周期是否结束。当总测量周期结束时,信噪比运算模块1506用于控制发射器11停止发射光脉冲。当总测量周期结束时,表示测量结束。当总测量周期结束且第二感测数据的信噪比与预设阈值不匹配时,生成模块1509根据第二感测数据或者第一感测数据生成测量数据。可以理解的是,无论最后一段预设测量周期是否结束,只要总测量周期结束,信噪比运算模块1506就控制发射器11停止发射光脉冲。相应地,当一段预设测量周期结束且总测量周期也恰好结束时,信噪比运算模块1506也控制发射器11停止发射光脉冲。在本实施例中,当总测量周期结束时,生成模块1509根据第一感测数据f1生成测量数据。优选地,生成模块1509根据预设公式对第一感测数据f1进行纠错运算得到纠错后的感测数据,根据纠错后的感测数据中的峰值所对应的时间戳计算出每一像素122所对应的距离,即测量数据。在一些可行的实施例中,当最后一段预设测量周期的周期数远小于总测量周期的周期数时,生成模块1509可以根据第二感测数据f2生成测量数据。上述实施例中,当一段预设测量周期结束且总测量周期未结束时,将第一感测数据纠错运算生成第二感测数据,并将第二感测数据存储于第二内存中。当根据第二感测数据计算的像素信噪比与预设阈值相匹配时,停止发射光脉冲,并根据第一感测数据和/或第二感测数据生成测量数据。即通过信噪比来判断是否停止发射光脉冲,从而不用每次都等待总测量周期结束后再停止发射光脉冲。可以理解的是,在一些场景下,尤其近距离测量时,可以更早提前停止发射光脉冲,从而有效降低光学感测设备的功耗。通过额外增加第二内存,可以将每次纠错运算后生成的第二感测数据都存储于第二内存中,实现累积型纠错运算。通过对信噪比进行判断,当信噪比与预设阈值相匹配时,能够提前完成测量,从而有效降低光学感测设备的功耗。同时,发射器不需要发射完总测量周期的光脉冲后,再对最终形成的第一感测数据进行纠错运算。当发射器发射一段预设测量周期后,就对第一感测数据进行纠错运算,能够实现提前完成测量,从而节省测量时间与能量,实现功耗的降低。此外,当根据第二感测数据计算的像素信噪比与预设阈值相匹配后,通过第一感测数据和/或第二感测数据计算的测量结果比较精确。当信噪比与预设阈值不匹配时,可以控制发射器继续发射预设测量周期的光脉冲,一直循环直至达到总测量周期,从而提高测量结果的准确性。请结合参看图2和图6,图2为本申请第二实施例提供的光学感测设备的结构示意图,图6为本申请第二实施例提供的光学感测设备的测量方法的示意图。第二实施例提供的光学感测设备10与第一实施例提供的光学感测设备10的不同之处在于,第二实施例提供的光学感测设备10中,像素122包括多个像素单元。相应地,光学感测设备10为阵列飞行时间传感器。纠错计算模块1504用于对第一内存13中部分像素122的第一感测数据f1进行纠错运算。则,光学感测设备10还包括分块模块1510和第一选择模块1511。分块模块1510用于将全部像素122根据预设规则划分为若干大小相同的像素点阵120。在本实施例中,分块模块1510将全部像素122划分为n*n大小的像素点阵120。举例来说,本实施例将全部像素122划分为3*3大小的像素点阵120。在一些可行的实施例中,分块模块1510可以将全部像素122划分为n*m大小的像素点阵120。第一选择模块1511用于从每一像素点阵120的相同位置中选取一个像素得到测试像素121。在本实施例中,第一选择模块1511可以随机选取每一像素点阵120第x行、第y列的像素作为测试像素121。其中,x和y均小于等于n。举例来说,在3*3大小的像素点阵120中,选取中间的像素作为测试像素121。则纠错计算模块1504对第一内存13中部分像素122的第一感测数据f1进行纠错运算具体为,对测试像素121的第一感测数据f1进行纠错运算。纠错计算模块1504根据预设公式对测试像素121的第一感测数据f1进行纠错运算生成相应的第二感测数据f2。可以理解的是,纠错计算模块1504只对测试像素121的第一感测数据f1进行纠错运算,因此生成的第二感测数据f2的数量比全部像素122的第一感测数据f1的数量少。故在本实施例中,第二内存14的大小小于第一内存13的大小。在本实施例中,根据第二感测数据和/或第一感测数据生成测量数据具体为:,生成模块1509根据第二感测数据f2和另一部分像素的第一感测数据f1生成测量数据。优选地,纠错计算模块1504根据预设公式对另一部分像素的第一感测数据f1进行纠错运算得到纠错后的感测数据,生成模块1509根据纠错后的感测数据和第二感测数据f2中的峰值所对应的时间戳计算出每一像素122所对应的距离,即测量数据。第二实施例提供的光学感测设备10的其它结构与第一实施例提供的光学感测设备10的基本一致,在此不再赘述。上述实施例中,针对阵列式直接飞行时间传感器,只对部分像素的第一感测数据进行纠错运算,从而减小第二内存的大小。即是说,通过增加较小的第二内存,就能够实现累积型纠错运算,从而降低光学感测设备的功耗。请结合参看图3和图7,图3为本申请第三实施例提供的光学感测设备的结构示意图,图7为本申请第三实施例提供的光学感测设备的测量方法的示意图。第三实施例提供的光学感测设备10与第一实施例提供的光学感测设备10的不同之处在于,第三实施例提供的光学感测设备10中,像素122包括多个像素单元。相应地,光学感测设备10为阵列飞行时间传感器。纠错计算模块1504用于对第一内存13中部分像素122的第一感测数据f1进行纠错运算。光学感测设备10还包括第二选择模块1512。其中,总测量周期还包括测试测量周期。当测试测量周期结束时,信噪比运算模块1506还用于根据第一内存13中的各像素122的第一感测数据f1计算出各像素122的信噪比。其中,测试测量周期在多段预设测量周期开始之前。即是说,发射器11发射第一段预设测量周期的光脉冲之前,发射器11发射测试测量周期的光脉冲。在测试测量周期结束时,信噪比运算模块1506根据第一内存13中各像素122的第一感测数据f1计算出各像素122的信噪比。其中,各像素122信噪比的计算与第一实施例中各像素122信噪比的计算相同,在此不再赘述。第二选择模块1512用于根据各像素122的信噪比从各像素122中选择出一个或者多个像素作为测试像素121。在本实施例中,第二选择模块1512将各像素122中信噪比最低的一个或者各像素122中信噪比较低的多个像素选择作为测试像素121。则纠错计算模块1504对第一内存13中部分像素122的第一感测数据f1进行纠错运算具体为,对测试像素121的第一感测数据f1进行纠错运算。纠错计算模块1504根据预设公式对测试像素121的第一感测数据f1进行纠错运算生成相应的第二感测数据f2。可以理解的是,纠错计算模块1504只对测试像素121的第一感测数据f1进行纠错运算,因此生成的第二感测数据f2的数量比全部像素122的第一感测数据f1的数量少。故在本实施例中,第二内存14的大小小于第一内存13的大小。在本实施例中,根据第二感测数据和/或第一感测数据生成测量数据具体为:生成模块1509根据第二感测数据f2和另一部分像素的第一感测数据f1生成测量数据。优选地,纠错计算模块1504根据预设公式对另一部分像素的第一感测数据f1进行纠错运算得到纠错后的感测数据,生成模块1509根据纠错后的感测数据和第二感测数据f2中的峰值所对应的时间戳计算出每一像素122所对应的距离,即测量数据。第三实施例提供的光学感测设备10的其它结构与第一实施例提供的光学感测设备10的基本一致,在此不再赘述。上述实施例中,只对一个或者多个像素的第一感测数据进行纠错运算,从而极大减小第二内存的大小。即是说,通过增加极小的第二内存,就能够实现累积型纠错运算,从而极大降低光学感测设备的功耗。在一些可行的实施例中,当像素122包括多个像素单元时,也可以对第一内存13中全部像素122的第一感测数据f1进行纠错运算生成相应的第二感测数据f2。相应地,采用的第二内存14的大小与第一内存13的大小相同。可选地,上述光学感测设备10例如为直接飞行时间(directtimeofflight,dtof)传感器。然,可变更地,在其它实施例中,光学感测设备10也可为其它合适类型的传感器,在此不做限定。请结合参看图11,其为本申请实施例提供的电子设备的示意图。电子设备100包括主体20、以及设置于主体20的光学感测设备10。其中,电子设备100包括但不限于手机、笔记本电脑、平板电脑、电子手表等。在本实施例中,电子设备100为手机。光学感测设备10的具体结构参照上述实施例。由于电子设备100采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。请参看图1和图8,图1为本申请第一实施例提供的光学感测设备的结构示意图,图8为本申请第一实施例提供的光学感测设备的测量方法的流程图。光学感测设备的测量方法可用于测量目标物体(图未示)的多种测量数据。多种测量数据包括但不限于目标物体的深度信息、目标物体的接近信息、目标物体与光学感测设备10之间的距离信息、目标物体的二维图像信息、以及目标物体的三维图像信息等。感测得到的目标物体的多种测量数据可用于三维建模、生物特征识别等。其中,光学感测设备10包括多个像素122、第一内存13、以及第二内存14。光学感测设备的测量方法具体包括如下步骤。步骤s101,控制发射器开启以发射光脉冲。本实施例控制发射器11开启并发射光脉冲。其中,发射器11包括但不限于激光发射器、发光二极管发射器等。步骤s102,利用像素接收发射的光脉冲被目标物体反射的光脉冲,并转换接收到的光脉冲为相应的电信号。当光脉冲照射到目标物体表面时,光脉冲的光脉冲会被目标物体反射,光脉冲经反射后可被像素122接收。其中,像素122包含一个或者多个像素单元。当像素122包括多个像素单元时,多个像素单元可以呈阵列状排列,也可以不规则排布,在此不做限定。每个像素单元例如包括雪崩光电二极管。然,可变更地,在其它实施例中,雪崩光电二极管也可被替换为其它合适的光电感测元件,例如单光子雪崩二极管等。在本实施例中,像素122只包括一个像素单元。相应地,光学感测设备10为单点飞行时间传感器。步骤s103,利用tdc模块计算电信号的时间间隔,并将时间间隔转换成时间戳。tdc模块1501根据发射光脉冲的时间与接收到光脉冲的时间计算电信号的时间间隔,根据时间间隔可以计算出每一光脉冲的飞行时间,即时间戳。步骤s104,基于时间戳在与时间戳相对应的时间单元上进行计数得到各像素的第一感测数据。其中,第一感测数据f1存储于第一内存13中。在本实施例中,第一感测数据为直方图,时间单元与直方图的分箱相对应。其中,直方图的横坐标表示时间戳,直方图的纵坐标表示光脉冲的计数。当一个像素122接收到一个光脉冲时,在像素122的第一感测数据f1中自增一个数值。可以理解的是,每一像素122都相对应有一个第一感测数据f1。当一个像素122接收到一个光脉冲时,根据该光脉冲的时间戳,在像素122相对应的第一感测数据f1相应的横坐标处对纵坐标增加一个数值。步骤s105,当一段预设测量周期结束且总测量周期未结束时,对部分或者全部像素的第一感测数据进行纠错运算生成相应的第二感测数据。在本实施例中,在开始测量前,预先设定总测量周期。其中,总测量周期包含多段预设测量周期,预设测量周期包括多个光脉冲周期。在本实施例中,总测量周期的周期数可以根据实际情况进行设定,预设测量周期的周期数也可以根据实际情况进行设定。每一段预设测量周期的周期数可以相同,也可以不同。可以理解的是,发射器11发射一段预设测量周期的光脉冲后,若总测量周期未结束,本实施例从第一内存13中读取全部或者部分像素122对应的第一感测数据f1。即是说,发射器11每发射一段预设测量周期的光脉冲,本实施例就从第一内存13中读取第一感测数据f1。其中,若发射器11发射了多段预设测量周期的光脉冲,像素122接收多段子预设测量周期反射的光脉冲,并全部累积计数于相应的第一感测数据f1中。举例来说,图4a为一段预设测量周期累积光脉冲计数得到的第一感测数据f1,图4b为在第一感测数据f1的基础上再次累积一段预设测量周期后得到的第一感测数据f1’。在本实施例中,本实施例读取第一内存13中全部像素122对应的第一感测数据f1。优选地,本实施例根据预设公式对第一感测数据f1进行纠错运算生成相应的第二感测数据f2(如图5所示)。其中,预设公式为:。其中,表示光脉冲周期的周期数,表示第一感测数据f1中第个时间单元的光脉冲数,表示第二感测数据f2中第个时间单元的光脉冲数,表示第一感测数据f1中的第一个时间单元。可以理解的是,第二感测数据f2也为直方图。当像素122接收到一个光脉冲后,会在相对应的第一感测数据f1相应的横坐标处对纵坐标增加一个数值,从而不断累积计数。即是说,每一时间单元的纵坐标值表示该时间戳的光脉冲数。若发射器11发射了多段预设测量周期的光脉冲,则表示多段预设测量周期的周期数之和。在本实施例中,本实施例根据预设公式对全部像素122的第一感测数据f1进行纠错运算生成全部像素122的第二感测数据f2。可以理解的是,对第一感测数据f1进行纠错运算,只是对第一感测数据f1中每一时间单元的光脉冲数进行纠错运算,每一时间单元所对应的时间戳不变。本实施例将第二感测数据f2存储于第二内存14中。可以理解的是,由于本实施例将全部像素122的第一感测数据f1都进行了纠错运算,因此生成的第二感测数据f2的数量与第一感测数据f1的数量相同。故,第二内存14的大小可以与第一内存13的大小相同,第二内存14的大小也可以大于第一内存13的大小。优选地,第二内存14的大小与第一内存13的大小相同。可以理解的是,由于发射器11每发射一段预设测量周期的光脉冲,本实施例就从第一内存13中读取第一感测数据f1,并对第一感测数据f1进行纠错运算生成第二感测数据f2。因此,当本实施例控制发射器11再次发射一段预设测量周期的光脉冲,再次生成第一感测数据f1,并对具有新数值的第一感测数据f1进行纠错运算从而生成新的第二感测数据f2,并将该第二感测数据f2存储于第二内存14时,新生成的第二感测数据f2会将上一次存储于第二内存14中相应的第二感测数据f2覆盖。即是说,第二内存14中只能存储各像素122相对应的一个第二感测数据f2。在本实施例中,第一内存13和第二内存14为两个独立的存储器。步骤s106,计算第二感测数据的信噪比并将信噪比与预设阈值进行比较。本实施例根据第二感测数据计算出对应的像素122的信噪比,并比较信噪比与预设阈值的大小以得到信噪比与预设阈值是否相匹配。优选地,根据第二感测数据f2中时间单元的光脉冲数计算出对应的像素122的信噪比。在本实施例中,可以选取第二感测数据f2中的峰值,计算除峰值以外的时间单元的平均值,根据峰值与平均值的平方根的比值得到信噪比。当信噪比大于等于预设阈值的大小时,信噪比与预设阈值相匹配;当信噪比小于预设阈值的大小时,信噪比与预设阈值不匹配。其中,预设阈值的大小可以根据实际情况进行设置,在此不做限定。当第二感测数据的信噪比与预设阈值相匹配时,执行步骤s107;当第二感测数据的信噪比与预设阈值不匹配时,继续执行步骤s101。在本实施例中,当总测量周期未结束且信噪比与预设阈值不匹配时,表示通过第一感测数据f1和/或第二感测数据f2还不能够准确获得测量结果。因此,当总测量周期未结束且信噪比与预设阈值不匹配时,本实施例控制发射器11继续发射一段预设测量周期的光脉冲。步骤s107,输出停止指令以控制发射器停止发射光脉冲,并根据第二感测数据和/或第一感测数据生成测量数据。在本实施例中,当信噪比与预设阈值相匹配时,表示通过第一感测数据f1和/或第二感测数据f2能够准确获得测量结果。因此,当信噪比与预设阈值相匹配时,本实施例输出停止指令,控制发射器11停止发射光脉冲。在本实施例中,本实施例对第一内存13中全部像素122的第一感测数据f1进行纠错运算生成全部像素122的第二感测数据f2。因此,本实施例根据第二感测数据f2生成测量数据。可以理解的是,第二感测数据f2的横坐标表示时间戳,纵坐标表示纠错运算后光脉冲的计数。本实施例选取第二感测数据f2中的峰值,根据峰值所对应的时间戳可以计算出每一像素122所对应的距离或深度信息,即测量数据。在本实施例中,还需要检测总测量周期是否结束。当总测量周期结束时,控制发射器11停止发射脉冲光。当总测量周期结束时,表示测量结束。当总测量周期结束且第二感测数据的信噪比与预设阈值不匹配时,根据第二感测数据或者第一感测数据生成测量数据。可以理解的是,无论最后一段预设测量周期是否结束,只要总测量周期结束,本实施例就控制发射器11停止发射光脉冲。相应地,当一段预设测量周期结束且总测量周期也恰好结束时,本实施例也控制发射器11停止发射光脉冲。在本实施例中,当总测量周期结束时,本实施例根据第一感测数据f1生成测量数据。优选地,本实施例根据预设公式对第一感测数据f1进行纠错运算得到纠错后的感测数据,根据纠错后的感测数据中的峰值所对应的时间戳计算出每一像素122所对应的距离,即测量数据。在一些可行的实施例中,当最后一段预设测量周期的周期数远小于总测量周期的周期数时,可以根据第二感测数据f2生成测量数据。请结合参看图6和图9,图6为本申请第二实施例提供的光学感测设备的测量方法的示意图,图9为本申请第二实施例提供的光学感测设备的测量方法的子流程图。第二实施例提供的测量方法与第一实施例提供的测量方法的不同之处在于,第二实施例提供的光学感测设备10中,像素122包括多个像素单元。相应地,光学感测设备10为阵列飞行时间传感器。执行步骤s105时,本实施例对第一内存13中部分像素122的第一感测数据f1进行纠错运算。则,第二实施例提供的光学感测设备的测量方法还包括如下步骤。步骤s202,将全部像素根据预设规则划分为若干大小相同的像素点阵。在本实施例中,本实施例将全部像素122划分为n*n大小的像素点阵120。举例来说,本实施例将全部像素122划分为3*3大小的像素点阵120。在一些可行的实施例中,可以将全部像素122划分为n*m大小的像素点阵120。步骤s204,从每一像素点阵的相同位置中选取一个像素得到测试像素。在本实施例中,可以随机选取每一像素点阵120第x行、第y列的像素作为测试像素121。其中,x和y均小于等于n。举例来说,在3*3大小的像素点阵120中,选取中间的像素作为测试像素121。则对第一内存13中部分像素122的第一感测数据f1进行纠错运算具体为,对测试像素121的第一感测数据f1进行纠错运算。本实施例根据预设公式对测试像素121的第一感测数据f1进行纠错运算生成相应的第二感测数据f2。可以理解的是,本实施例只对测试像素121的第一感测数据f1进行纠错运算,因此生成的第二感测数据f2的数量比全部像素122的第一感测数据f1的数量少。故在本实施例中,第二内存14的大小小于第一内存13的大小。在本实施例中,根据第二感测数据和/或第一感测数据生成测量数据具体为:根据第二感测数据f2和另一部分像素的第一感测数据f1生成测量数据。优选地,本实施例根据预设公式对另一部分像素的第一感测数据f1进行纠错运算得到纠错后的感测数据,根据纠错后的感测数据和第二感测数据f2中的峰值所对应的时间戳计算出每一像素122所对应的距离,即测量数据。第二实施例提供的光学感测设备的测量方法的其它步骤与第一实施例提供的光学感测设备的测量方法的基本一致,在此不再赘述。请结合参看图7和图10,图7为本申请第三实施例提供的光学感测设备的测量方法的示意图,图10为本申请第三实施例提供的光学感测设备的测量方法的子流程图。第三实施例提供的测量方法与第一实施例提供的测量方法的不同之处在于,第三实施例提供的光学感测设备10中,像素122包括多个像素单元。相应地,光学感测设备10为阵列飞行时间传感器。执行步骤s105时,本实施例对第一内存13中部分像素122的第一感测数据f1进行纠错运算。第三实施例提供的测量方法中,总测量周期还包括测试测量周期。则,第三实施例提供的光学感测设备的测量方法还包括如下步骤。步骤s302,当测试测量周期结束时,根据第一内存中的各像素的第一感测数据计算出各像素的信噪比。其中,测试测量周期在多段预设测量周期开始之前。即是说,本实施例控制发射器11发射第一段预设测量周期的光脉冲之前,先控制发射器11发射测试测量周期的光脉冲。并在测试测量周期结束时,根据第一内存13中各像素122的第一感测数据f1计算出各像素122的信噪比。其中,各像素122信噪比的计算与第一实施例中各像素122信噪比的计算相同,在此不再赘述。步骤s304,根据各像素的信噪比从各像素中选择出一个或者多个像素作为测试像素。在本实施例中,将各像素122中信噪比最低的一个或者各像素122中信噪比较低的多个像素作为测试像素121。举例来说,本实施例将各像素122中信噪比最低的一个作为测试像素121。则对第一内存13中部分像素122的第一感测数据f1进行纠错运算具体为,对测试像素121的第一感测数据f1进行纠错运算。本实施例根据预设公式对测试像素121的第一感测数据f1进行纠错运算生成相应的第二感测数据f2。可以理解的是,本实施例只对测试像素121的第一感测数据f1进行纠错运算,因此生成的第二感测数据f2的数量比全部像素122的第一感测数据f1的数量少。故在本实施例中,第二内存14的大小小于第一内存13的大小。在本实施例中,根据第二感测数据和/或第一感测数据生成测量数据具体为:根据第二感测数据f2和另一部分像素的第一感测数据f1生成测量数据。优选地,本实施例根据预设公式对另一部分像素的第一感测数据f1进行纠错运算得到纠错后的感测数据,根据纠错后的感测数据和第二感测数据f2中的峰值所对应的时间戳计算出每一像素122所对应的距离,即测量数据。第三实施例提供的光学感测设备的测量方法的其它步骤与第一实施例提供的光学感测设备的测量方法的基本一致,在此不再赘述。在一些可行的实施例中,当像素122包括多个像素单元时,也可以对第一内存13中全部像素122的第一感测数据f1进行纠错运算生成相应的第二感测数据f2。相应地,采用的第二内存14的大小与第一内存13的大小相同。可选地,上述光学感测设备10例如为直接飞行时间(directtimeofflight,dtof)传感器。然,可变更地,在其它实施例中,光学感测设备10也可为其它合适类型的传感器,在此不做限定。请结合参看图12,其为本申请实施例提供的感测设备的结构示意图。感测设备30包括发射器11、接收器12、第一内存13、第二内存14、存储器16、以及处理器17。发射器11,用于发射光脉冲。接收器12,包括多个像素122。存储器16,用于存储计算机可读程序指令。处理器17,用于执行计算机可读程序指令以实现测量方法。该测量方法包括下面步骤:控制发射器发射光脉冲;利用多个像素接收发射的光脉冲被目标物体反射的光脉冲,并转换接收到的光脉冲为相应的电信号;计算电信号的时间间隔,并将时间间隔转换成时间戳;基于时间戳在与时间戳相对应的时间单元上进行计数得到各像素的第一感测数据;存储各像素的第一感测数据于第一内存;当一段预设测量周期结束且总测量周期未结束时,对部分或者全部像素的第一感测数据进行纠错运算生成相应的第二感测数据,总测量周期包含多段预设测量周期,预设测量周期包括多个光脉冲周期;存储第二感测数据于第二内存;计算第二感测数据的信噪比并将信噪比与预设阈值进行比较;当信噪比与预设阈值相匹配时,控制发射器停止发射光脉冲;以及当第二感测数据的信噪比与预设阈值相匹配时,根据第二感测数据和/或第一感测数据生成测量数据。进一步地,各个步骤中具体的实现方式可以参照上述各实施例中的光学感测设备的测量方法,在此不再赘述。其中,处理器17在一些实施例中可以是一中央处理器(centralprocessingunit,cpu)、控制器、微控制器、微处理器或其它数据处理芯片,用于运行存储器16中存储的计算机可读程序指令。存储器16至少包括一种类型的可读存储介质,该可读存储介质包括闪存、硬盘、多媒体卡、卡型存储器(例如,sd或dx存储器等)、磁性存储器、磁盘、光盘等。存储器16在一些实施例中可以是计算机设备的内部存储单元,例如计算机设备的硬盘。存储器16在另一些实施例中也可以是外部计算机设备的存储设备,例如计算机设备上配备的插接式硬盘,智能存储卡(smartmediacard,smc),安全数字(securedigital,sd)卡,闪存卡(flashcard)等。进一步地,存储器16还可以既包括计算机设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器16不仅可以用于存储安装于计算机设备的应用软件及各类数据,例如实现光学感测设备的测量方法的代码等,还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘且本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。以上所列举的仅为本申请较佳实施例而已,当然不能以此来限定本申请之权利范围,因此依本申请权利要求所作的等同变化,仍属于本申请所涵盖的范围。当前第1页12
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