本發(fā)明整體涉及成像系統(tǒng)，并且更具體地涉及基于lidar(光探測(cè)和測(cè)距)的成像系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、常規(guī)的lidar成像系統(tǒng)利用光(通常是相干激光脈沖)照亮目標(biāo)，并且測(cè)量從目標(biāo)反射的返回時(shí)間以確定到目標(biāo)的距離，并且測(cè)量光強(qiáng)度以生成場(chǎng)景的三維圖像。lidar成像系統(tǒng)包括直接飛行時(shí)間電路和照射目標(biāo)的激光器。飛行時(shí)間電路可確定激光脈沖(例如，已被目標(biāo)反射)的飛行時(shí)間，從而確定到目標(biāo)的距離。在直接飛行時(shí)間lidar系統(tǒng)中，針對(duì)形成圖像傳感器的單光子雪崩二極管(spad)像素陣列中的每個(gè)像素確定該距離。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

技術(shù)特征：

1.一種光探測(cè)和測(cè)距器件，所述光探測(cè)和測(cè)距器件包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光探測(cè)和測(cè)距器件，其中所述第二維度空間包括二維復(fù)平面，并且其中所述經(jīng)變換的測(cè)量結(jié)果中的每個(gè)經(jīng)變換的測(cè)量結(jié)果包括在所述二維復(fù)平面上的矢量。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光探測(cè)和測(cè)距器件，其中所述變換電路被配置為將所述測(cè)量結(jié)果變換成所述二維復(fù)平面上的正方形的周長(zhǎng)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光探測(cè)和測(cè)距器件，其中所述正方形是邊緣與所述二維復(fù)平面的實(shí)軸和虛軸成45°的對(duì)角正方形。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光探測(cè)和測(cè)距器件，其中所述變換電路被配置為將所述測(cè)量結(jié)果變換成所述二維復(fù)平面上的八邊形的周長(zhǎng)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光探測(cè)和測(cè)距器件，其中所述變換電路被配置為將所述測(cè)量結(jié)果變換成所述二維復(fù)平面上的圓的圓周。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光探測(cè)和測(cè)距器件，其中所述變換電路被配置為使用坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)數(shù)字計(jì)算機(jī)(cordic)變換將所述測(cè)量結(jié)果從所述第一維度空間變換到所述第二維度空間。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光探測(cè)和測(cè)距器件，其中所述整合電路被配置為通過對(duì)由所述變換電路產(chǎn)生的所述矢量進(jìn)行求和來組合所述經(jīng)變換的測(cè)量結(jié)果，以產(chǎn)生求和后的矢量。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的光探測(cè)和測(cè)距器件，其中所述解碼電路被配置為基于所述求和后的矢量的幅角來確定所述飛行時(shí)間。

10.一種操作光探測(cè)和測(cè)距器件的方法，所述方法包括：

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中變換所述測(cè)量結(jié)果中的每個(gè)測(cè)量結(jié)果包括將所述測(cè)量結(jié)果中的每個(gè)測(cè)量結(jié)果變換成二維復(fù)平面中的矢量以產(chǎn)生所述經(jīng)變換的測(cè)量結(jié)果。

12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中整合所述經(jīng)變換的測(cè)量結(jié)果包括相加所述矢量以形成經(jīng)整合的矢量。

13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，所述方法還包括：

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中確定所述飛行時(shí)間包括確定到外部對(duì)象的距離。

15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中將所述測(cè)量結(jié)果中的每個(gè)測(cè)量結(jié)果變換成二維復(fù)平面中的矢量包括將所述測(cè)量結(jié)果中的每個(gè)測(cè)量結(jié)果變換成所述二維復(fù)平面上的正方形的周長(zhǎng)。

16.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中將所述測(cè)量結(jié)果中的每個(gè)測(cè)量結(jié)果變換成二維復(fù)平面中的矢量包括將所述測(cè)量結(jié)果中的每個(gè)測(cè)量結(jié)果變換成邊緣與所述二維復(fù)平面的軸成45°的所述正方形的所述周長(zhǎng)。

17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中將所述測(cè)量結(jié)果中的每個(gè)測(cè)量結(jié)果變換成二維復(fù)平面中的矢量包括將所述測(cè)量結(jié)果中的每個(gè)測(cè)量結(jié)果變換成所述二維復(fù)平面上的八邊形的周長(zhǎng)。

18.一種光探測(cè)和測(cè)距器件，所述光探測(cè)和測(cè)距器件被配置為響應(yīng)于外部對(duì)象而產(chǎn)生直接飛行時(shí)間測(cè)量結(jié)果，所述光探測(cè)和測(cè)距器件包括：

19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的光探測(cè)和測(cè)距器件，其中所述變換電路被配置為將所生成的信號(hào)從第一維度空間變換到比所述第一維度空間更低的第二維度空間。

20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的光探測(cè)和測(cè)距器件，其中所述第二維度空間包括二維復(fù)平面，其中所述經(jīng)變換的信號(hào)中的每個(gè)經(jīng)變換的信號(hào)包括在所述二維復(fù)平面上的矢量，并且其中所述整合電路被配置為通過相加所述矢量來產(chǎn)生所述經(jīng)整合的信號(hào)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及具有改進(jìn)的時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換電路的LIDAR系統(tǒng)。一種光探測(cè)和測(cè)距(LIDAR)系統(tǒng)可包括激光器和多個(gè)單光子雪崩二極管(SPAD)，該多個(gè)單光子雪崩二極管響應(yīng)于從目標(biāo)場(chǎng)景反射的激光而產(chǎn)生信號(hào)。LIDAR系統(tǒng)可以是直接飛行時(shí)間系統(tǒng)，并且還可包括處理電路，該處理電路包括變換電路、整合電路和解碼電路。變換電路可變換由SPAD產(chǎn)生的信號(hào)，諸如將信號(hào)變換到更低的維度空間。例如，變換電路可將信號(hào)變換成二維復(fù)平面中的矢量。整合電路可組合經(jīng)變換的信號(hào)以形成整合值，諸如通過相加矢量。解碼電路可使用整合值來確定外部對(duì)象的飛行時(shí)間。

技術(shù)研發(fā)人員：A·R·胡加特
受保護(hù)的技術(shù)使用者：半導(dǎo)體元件工業(yè)有限責(zé)任公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2