集成的参考像素的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]基于光波的成像系统正变得更广泛地用于对象检测，因为半导体工艺已经变得更快以支持这样的系统。一些成像系统能够每秒提供许多图像，使得这样的系统对在变化的环境中的对象检测和/或追踪是有用的。由于它们的潜在地小的形状因子和潜在地高的信号保真度，一些成像系统很好地适合于在很多类型的车辆(汽车、公共汽车、火车等)中的应用。额外地，一些成像系统很好地适合于在很多类型的消费者装置(例如电视、计算机、平板电脑、智能电话等)中的姿势控制等等。尽管这样的成像系统的分辨率可以改变，但是使用这些系统的应用能够利用它们的操作的速度。
[0002]当光信号在相机和对象之间行进时飞行时间相机比如可以使用像素以测量光信号的飞行时间来确定对象离相机的距离。也可以使用多个像素，其中与个别像素相关联的光信号可以为在对象上分立的点提供距离测量，从而形成三维“距离图像”。这能够比如通过检测在与分立的点的反射离开的光信号相关联的延迟中的差异而成为可能。
[0003]然而，飞行时间原理能够对发生在相机内部的延迟是敏感的，因为延迟能够扭曲距离测量。在一些情形下，发出光辐射的照明单元的驱动器能够造成额外的延迟。比如，延迟能够发生在由系统产生的电照明控制信号和实际发出的光学信号之间。因为延迟能够是与温度相关的或基于其它因子改变，因此对延迟的补偿能够是有问题的。
【附图说明】
[0004]详细的描述参考附图被阐述。在附图中，参考数字的(一个或多个)最左的数字识别在其中参考数字第一次出现的附图。在不同附图中相同参考数字的使用指示类似项目或等同项目。
[0005]对于该讨论，在附图中图解的装置和系统被示出为具有多个组件。如本文描述的装置和/或系统的各种实施可以包含更少的组件并且保持在公开内容的范围内。替选地，装置和/或系统的其它实施可以包含额外的组件、或描述的组件的各种组合，并且保持在公开内容的范围内。
[0006]图1是依据实施的在其中可以采用描述的装置和技术的示例应用环境的图解。
[0007]图2是示出采用参考像素的示例解决方案的示意绘图。
[0008]图3是依据实施的示例成像系统组件的框图。
[0009]图4是依据实施的示出具有采用参考像素的校准布置的示例成像系统的示意绘图。
[0010]图5是依据实施的示出比如可以与图4的校准布置一起使用的示例参考像素的示意绘图。
[0011]图6是依据实施的示出具有采用参考像素的校准布置的另一个示例成像系统的示意绘图。
[0012]图7是依据实施的图解用于校准成像系统的示例过程的流程图。
【具体实施方式】
[0013]概述
该公开内容涉及成像系统(比如使用发出的电磁(EM)辐射的成像系统)，所述成像系统被布置以在相对于成像系统的预确定的区域中检测、成像、识别、并且/或追踪对象和/或姿势。比如，与车辆相关联的成像系统可以被用来检测在车辆的路径中或在车辆附近的区域中的对象。额外地，成像系统可以追踪对象或提供对象的图像(比如诸如三维图像)。在其它示例中，成像系统可以被用来检测和识别比如在计算装置附近的区域中的人手或对象的姿势。成像系统可以识别对象或手何时正在做姿势，并且追踪手势组合作为对鼠标或到计算装置的其它输入的代替。
[0014]在各种实施中，成像系统使用飞行时间原理(诸如反射的EM发射(即电磁辐射)的距离计算)以比如检测、成像、识别、并且/或追踪对象。飞行时间距离计算可以基于接收发出的EM (“光”)辐射的反射，因为光辐射被反射离开在预确定的区域中的对象。比如，距离计算可以基于光速和反射的光辐射的行进时间。
[0015]如以上提及，飞行时间原理能够对发生在成像系统内部的延迟是敏感的，因为延迟能够扭曲飞行时间距离测量。在一些情形下，成像系统的组件或模块(比如诸如照明单元的驱动器)能够造成延迟。
[0016]装置和技术的代表性的实施提供对成像装置和系统的动态校准。在各种实施中，动态校准对延迟(诸如由于成像系统的组件和/或模块造成的延迟)补偿。在一些实施中，动态校准是自动的，近似实时发生，因为环境的因子等等对延迟产生变动。在各种实施中，动态校准纠正由成像装置和系统进行的测量。在其它实施中，动态校准调节成像装置和系统的其它参数以使得产生的测量和/或图像等更准确。
[0017]在实施中，校准布置与成像系统一起被采用，从而提供如以上描述的对成像系统的动态校准。在一个实施中，校准布置的参考像素被布置以接收电参考信号并且输出校准信号。在实施中，参考像素被屏蔽免于光辐射，从而被布置以接收电参考信号而不是光学信号。在实施的变动中，参考像素可以被布置以接收电参考信号，除了接收光学信号之外。
[0018]在一个实施中，参考像素被布置在接收光学信号并且输出电信号以形成图像、计算距离、追踪对象等等的光敏像素的阵列之内。比如，在实施中，参考像素可以是图像传感器等等的多个像素中的一个。
[0019]在实施中，电参考信号基于成像照明(即被成像系统用来捕捉区域的图像、计算距离、追踪对象等的照明)等等。在各种实施中，校准单元(例如系统、模块、组件、电路等)接收校准信号，所述校准单元被布置以对成像系统的一个或多个部分实行动态校准。
[0020]在该公开内容中讨论用于成像系统、装置、和技术的各种实施和布置。参考在附图中图解的示例基于光的成像系统和装置讨论技术和装置。然而，这不是意图于限制，并且是为了简化讨论和图解的方便。讨论的技术和装置可以被应用到各种成像装置设计、结构等等(例如基于辐射、基于声发射、基于粒子发射等)中的任何一种并且保持在公开内容的范围之内。
[0021]以下使用多个示例更详细解释实施。尽管这里和以下讨论各种实施和示例，但是通过组合个别实施和示例的特征和元件，进一步实施和示例可以是可能的。
[0022]示例成像系统环境图1是依据实施的在其中可以采用描述的装置和技术的示例应用环境100的图解。如在图解中示出，成像系统102可以与计算装置一起被应用，并且也可以与车辆、机器人、制造机器、医疗设备等等(本文称为“应用”104)—起被应用。在各种实施中，成像系统102与各种应用104 —起可以被用来检测在相对于应用104定位的预确定的区域108中的对象106 (比如诸如人手)的存在、运动、距离等。示例对象106可以包含成像系统102可以被布置以检测、识别、追踪等等的任何项目。
[0023]在一个实施中，比如，成像系统102被布置以检测并且/或识别对象106的姿势，并且可以被布置以追踪对象106的运动。在实施中，比如，成像系统102的输出可以被呈现或显示在显示装置110上。在替选的实施中，在区域108之内的对象106的存在可以导致成像系统102执行预设的行动(例如捕捉图像、发出可听见的声调、激活刹车系统等)。
[0024]在各种实施中，成像系统102可以与应用104集成，或可以具有与应用104分离或远离的一些组件。比如，用于成像系统102的一些处理可以被远程地定位(例如云、网络等)。在另一个示例中，来自成像系统102的一些输出可以被传输、显示、或呈现在远程装置上或在远程位置处。
[0025]图1的图解将预确定的区域108示出为在应用104前的类立方区域。这是为了图解和讨论的目的，并且不意图于限制。比如预确定的区域可以到应用104的前、(一个或多个)侧、顶、或围绕应用104。预确定的区域108可以是任何形状或尺寸，并且可以被选择以使得当预期的对象存在时它将大体上涵盖预期的对象，但是不涵盖非预期的对象(例如不意图于要被检测、识别、追踪等等的其它项目)。
[0026]示例成像系统
图2是依据实施的示出成像系统102的示例组件的框图。如在图2中示出，成像系统102可以包含照明模块202、调制组件204、传感器模块206、参考像素208、以及校准单元210。在各种实施中，成像系统102可以包含更少的、额外的、或