[发明专利]具有运动识别的光飞行时间照相机

说明书

技术领域

本发明涉及按照独立权利要求的范畴的一种具有运动识别的光飞行时间照相机和一种相应的方法。

背景技术

光飞行时间照相机尤其涉及光飞行时间照相机系统或者TOF照相机系统，所述光飞行时间照相机系统或者TOF照相机系统从发射和接收的射线的相位移获取飞行时间信息。具有光子混合探测器(PMD)的PMD照相机尤其适合于作为光飞行时间照相机或者TOF照相机，如所述PMD照相机还在申请EP1777747B1、US6587186B2和DE19704496C2中被描述并且例如可从公司“易福门电子有限公司”或者“PMD技术有限公司”作为帧接收器O3D或者作为CamCube或PMD[影像]CamBoardNano得到。PMD照相机尤其允许光源和探测器灵活布置，该光源和探测器不仅可以设置在一个壳体中而且可以分开设置。

发明内容

本发明的任务在于，在监控任务方面改善光飞行时间照相机的应用范围。

所述任务以有利的方式通过按照独立权利要求的范畴的根据本发明的光飞行时间照相机和一种相应的方法来实现。

特别有利地可设定一种用于操作具有光飞行时间传感器的光飞行时间照相机的方法，该光飞行时间传感器具有包括至少两个积分节点的光飞行时间像素的阵列，其中该光飞行时间传感器和照明装置在3D模式下是利用调制信号来操作的，并且距离值是由聚集在积分节点上的电荷来确定的，在节能模式下利用控制信号来操作光飞行时间传感器用于识别运动，该控制信号的频率小于用于在3D模式下确定距离的调制信号的最小频率，其中根据在积分节点上的差值来确定物体运动。

所述方法具有如下优点，即光飞行时间照相机可以利用同一个传感器在不同的识别模式下操作。除了纯距离测量之外，在节能模式下可以仅基于由运动的物体产生的亮度差别来识别这样的运动。

优选地设定，在节能模式下将差值与阈值进行比较并且将超出阈值识别为物体运动。

所述方法具有如下优点，即将运动识别基本上简化成评价差值并且无需额外的图像分析。

特别有利的是，一旦在节能模式下识别出物体运动，就从节能模式转换到3D模式。

节能模式在此尤其可以如此构成，使得光飞行时间照相机的照明装置未被激活并且运动识别仅依据存在的周围环境光来实施。此外也可想到，照明装置在节能模式下利用比在3D模式下更小的功率操作。此外，照明装置在节能模式下也不必强制调制，而是可以利用恒定光操作。如果照明装置在节能模式期间应当被进一步调制，则有利的是，照明装置的调制频率明显高于控制信号的频率，光飞行时间传感器利用该控制信号来操作。

优选地，在节能模式下控制信号的频率小于用于在3D模式下确定距离的调制信号的最小频率的10％。该工作方法一方面具有如下优点，即当照明装置以对应于3D模式的调制频率操作时，该照明装置不进一步干扰将亮度信号分成两个A通道和B通道。另一方面，通过控制信号的较低时钟频率得到在亮度变化时在两个积分节点之间的较大信号差。

在一种优选的设计方案中设定，在节能模式下以小于200Hz并且尤其小于50Hz的速率检测差值。如果应用允许的话，通过降低检测速率可以节约进一步的能量。在要求低的特定应用中也可想到1Hz的或者还要更长的检测速率。

同样有利的是，构造出用于实施上述方法之一的光飞行时间照相机。

附图说明

接下来根据实施例参照附图进一步阐述本发明。

其中示意性地示出：

图1示出光飞行时间照相机系统；

图2示出以光子学方式产生的载流子的调制的积分；

图3示出PMD像素的横截面；

图4示出对光飞行时间照相机系统的在时间上的驱控；

图5示出TOF传感器的一种典型操作；

图6示出根据本发明的对用于检测运动的光飞行时间传感器的在时间上的驱控；

图7示出可能的通道和差分图像的实例；

图8示出一种根据本发明的对于每个通道具有两个时钟脉冲的驱控；

图9示出一个具有唤醒模式的光飞行时间照相机的实施例。

具体实施方式

在接下来对优选实施方式的描述中，相同的附图标记标示相同或类似的部件。

图1示出利用光飞行时间照相机来光学测量距离的测量情况，该光飞行时间照相机例如由DE19704496C2已知。