[发明专利]双重共享TDC电路的飞行时间距离测量系统及测量方法

权利要求书

1.一种双重共享TDC电路的飞行时间距离测量系统，其特征在于，包括如下步骤：

发射器，经配置以发射脉冲光束，其包括第一光源以及第二光源；

采集器，包括第一超像素以及第二超像素；所述超像素包含多个像素，所述第一超像素、第二超像素分别用于采集由第一光源、第二光源所发射的所述脉冲光束被物体反射回的光子并形成光子信号，所述第一超像素与所述第二超像素之间有部分像素重叠；

处理电路，与所述发射器以及所述采集器连接，包括TDC电路以及直方图电路，其中所述TDC电路用于接收和计算所述光子信号的时间间隔，并将所述时间间隔转化成时间码；所述直方图电路基于所述时间码在内部相应的存储单元上进行计数，经过多次测量后将所有存储单元内的光子计数进行统计以绘制直方图；

所述TDC电路包含至少一个TDC电路单元，所述第一超像素与所述第二超像素中的所有像素共享所述TDC电路单元，单个TDC电路单元所连接的像素区域包括多帧测量中发生偏离的所有超像素所组成的区域。

2.如权利要求1所述的双重共享TDC电路的飞行时间距离测量系统，其特征在于，还包括：

确定所述直方图中的脉冲波形对应的时间；

根据所述脉冲波形对应的时间确定所述脉冲光束的飞行时间。

3.如权利要求1所述的双重共享TDC电路的飞行时间距离测量系统，其特征在于，所述像素包括单光子雪崩光电二极管(SPAD)。

4.如权利要求1所述的双重共享TDC电路的飞行时间距离测量系统，其特征在于，所述直方图电路包括：

地址译码器，用于接收所述时间码并将所述时间码转换成地址信息；

存储矩阵，用于存储光子计数值；其中，存储矩阵包括多个存储单元，每个存储单元被预先配置一定的地址或地址区间；

读出/写入电路，用于当所述地址信息与所述存储单元的地址一致或在所述存储单元的地址区间内时，对所述存储单元执行加1操作。

5.如权利要求1所述的双重共享TDC电路的飞行时间距离测量系统，其特征在于，所述TDC电路包含至少两个TDC电路单元，所述第一超像素与所述第二超像素中的部分像素与两个所述TDC电路单元连接。

6.一种双重共享TDC电路的飞行时间距离测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

控制第一光源和第二光源发射脉冲光束；

由第一超像素和第二超像素分别采集由第一光源、第二光源所发射的所述脉冲光束被物体反射回的光子并形成光子信号，所述超像素包含多个像素，所述第一超像素与所述第二超像素之间有部分像素重叠；

利用TDC电路接收和计算所述光子信号的时间间隔，并将所述时间间隔转化成时间码，所述TDC电路包含至少一个TDC电路单元，所述第一超像素与所述第二超像素中的所有像素共享所述TDC电路单元，单个TDC电路单元所连接的像素区域包括多帧测量中发生偏离的所有超像素所组成的区域；

利用直方图电路基于所述时间码在相应的存储单元上进行计数，经过多次测量后将所有存储单元内的光子计数进行统计以绘制直方图。

7.如权利要求6所述的双重共享TDC电路的飞行时间距离测量方法，其特征在于，还包括：

确定所述直方图中的脉冲波形对应的时间；

根据所述脉冲波形对应的时间确定所述脉冲光束的飞行时间。

8.如权利要求6所述的双重共享TDC电路的飞行时间距离测量方法，其特征在于，所述像素包括单光子雪崩光电二极管(SPAD)。

9.如权利要求6所述的双重共享TDC电路的飞行时间距离测量方法，其特征在于，所述直方图电路包括：

地址译码器，用于接收所述时间码并将所述时间码转换成地址信息；

存储矩阵，用于存储光子计数值；其中，存储矩阵包括多个存储单元，每个存储单元被预先配置一定的地址或地址区间；

读出/写入电路，用于当所述地址信息与所述存储单元地址一致或在所述存储单元的地址区间内时，对所述存储单元执行加1操作。

10.如权利要求6所述的双重共享TDC电路的飞行时间距离测量方法，其特征在于，所述TDC电路包含至少两个TDC电路单元，所述第一超像素与所述第二超像素中的部分像素与两个所述TDC电路单元连接。