[发明专利]用于具有背景去除的有源深度成像仪的系统和方法

权利要求书

1.一种具有背景去除的有源深度成像系统，包括：

发光体，用于向场景中的物体发射投影亮斑的光束，所述物体反射发射的光束；

第一成像仪，用于成像场景的第一图像集；

第二成像仪，用于成像场景的第二图像集，

所述第一图像集和所述第二图像集各自包括表示当所述发光体处于开启模式时的场景的发光体开图像数据，以及表示当所述发光体处于关闭模式时的场景的发光体关图像数据；图像处理器，被编程以：

对于所述第一图像集和所述第二图像集的每个，通过从所述发光体开图像数据减去发光体关图像数据来产生第一背景去除的图像数据和第二背景去除的图像数据，以及

使用基于所述第一背景去除的图像数据和所述第二背景去除的图像数据的共有特征的三角测量来分析所述第一背景去除的图像数据和所述第二背景去除的图像数据以确定场景中反射发射的光束的所述物体的深度，所述共有特征是投影的所述亮斑。

2.根据权利要求1所述的有源深度成像系统，其中，所述第一成像仪和第二成像仪包括图像阵列，所述图像阵列包括：

多个像素，每个像素包括：

光电二极管，与第一存储元件和第二存储元件耦接，以及

全局快门开关，用于控制所述光电二极管内的电荷积累，信号产生电路，用于对第一时间段、第二时间段、第三时间段和第四时间段产生多个信号以控制每个像素，以便：

在所述第一时间段期间，所述光电二极管捕获所述发光体开图像数据，并将所述发光体开图像数据存储在所述第一存储元件中，

在所述第二时间段和所述第四时间段期间，所述光电二极管不积累任何电荷，

在所述第三时间段期间，所述光电二极管捕获所述发光体关图像数据，并将所述发光体关图像数据存储在所述第二存储元件中。

3.根据权利要求2所述的有源深度成像系统，其中，所述第一成像仪和所述第二成像仪的每个还包括：

读取电路，用于从所述第一存储元件和所述第二存储元件获得所述发光体开图像数据和所述发光体关图像数据；

所述第一存储元件包括：

第一转移存储门，用于转移并存储来自所述光电二极管的所述发光体开图像数据；和

第一输出门，用于将所述发光体开图像数据输出至所述读取电路；以及

所述第二存储元件包括：

第二转移存储门，用于转移并存储来自所述光电二极管的所述发光体关图像数据；和

第二输出门，用于将所述发光体关图像数据输出至所述读取电路。

4.根据权利要求3所述的有源深度成像系统，其中，所述第一转移存储门适于在所述第一输出门输出存储的发光体开图像数据的多次曝光之前，存储所述发光体开图像数据的多次曝光。

5.根据权利要求4所述的有源深度成像系统，其中，所述第二转移存储门适于在所述第二输出门输出存储的发光体关图像数据的多次曝光之前，存储所述发光体关图像数据的多次曝光。

6.根据权利要求3所述的有源深度成像系统，其中，所述多个信号包括用于控制全局快门的全局快门信号GS，用于控制所述第一转移存储门的第一转移存储信号TSG1，以及用于控制所述第二转移存储门的第二转移存储信号TSG2。

7.根据权利要求6所述的有源深度成像系统，其中，GS的下降沿与TSG1和TSG2中的至少一个的上升沿同步，且GS的上升沿与TSG1和TSG2中的至少一个的下降沿同步。

8.根据权利要求6所述的有源深度成像系统，其中，GS的下降沿在TSG1和TSG2中的至少一个的上升沿之前，且GS的上升沿在TSG1和TSG2中的至少一个的下降沿之前。

9.根据权利要求6所述的有源深度成像系统，其中，GS的下降沿在TSG1和TSG2中的至少一个的上升沿之后，且GS的上升沿在TSG1和TSG2中的至少一个的下降沿之后。