[发明专利]结构光成像中去除背景光的方法

权利要求书

1.一种结构光成像中去除背景光的方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、前后两帧图像分别采用全局快门曝光方式、卷帘快门曝光方式对图像传感器的全部像素进行曝光，每个像素曝光后累积的结构光电荷与背景光电荷按照电荷类别及先后时序分别单独存储于同一存储单元内；其中，在前后两帧图像分别采用全局快门曝光方式、卷帘快门曝光方式对图像传感器的全部像素进行曝光的过程中，具体包括如下步骤：

S110、第一帧曝光：开启结构光光源，采用全局快门曝光方式对图像传感器的全部像素同时进行曝光；

S120、第二帧曝光：关闭结构光光源，采用卷帘快门曝光方式对所述图像传感器的全部像素逐行进行曝光；

S2、读出电路按照时序分别读取位于存储单元内每个像素的结构光电荷所对应的结构光电压及每个像素的背景光电荷所对应的背景光电压；

S3、所述读出电路将每个像素的结构光电压与背景光电压相减，以去除背景光。

2.根据权利要求1所述的结构光成像中去除背景光的方法，其特征在于，在每个像素曝光后累积的结构光电荷与背景光电荷按照电荷类别及先后时序分别单独存储于同一存储单元内的过程中，具体包括如下步骤：

S130、结构光电荷存储：将每个像素的感光单元累积的结构光电荷分别转移至每个像素的存储单元内进行存储；

S140、结构光电荷转移：将每个像素的存储单元内的结构光电荷分别转移至每个像素的浮动扩散节点；

S150、背景光电荷存储：在各存储单元内存储的结构光电荷转移至浮动扩散节点后，将每行像素的各感光单元累积的背景光电荷依次转移至对应的存储单元内进行存储；

S160、背景光电荷转移：将每个存储单元内的背景光电荷分别转移至每个像素的浮动扩散节点。

3.根据权利要求2所述的结构光成像中去除背景光的方法，其特征在于，步骤S2具体包括如下步骤：

S210、结构光电压读取：在将每个像素的存储单元内的结构光电荷分别转移至每个像素的浮动扩散节点后，通过所述读出电路读取每个像素的浮动扩散节点的结构光电压；

S220、背景光电压读取：在将每个像素的存储单元内的背景光电荷分别转移至每个像素的浮动扩散节点后，通过所述读出电路读取每个像素的浮动扩散节点的背景光电压。

4.根据权利要求3所述的结构光成像中去除背景光的方法，其特征在于，在将每个像素的存储单元内的结构光电荷分别转移至每个像素的浮动扩散节点之前，先将每个像素的复位晶体管置为高电平，使每个像素的浮动扩散节点的电压复位为供电电压，通过所述读出电路读取每个浮动扩散节点的供电电压。

5.根据权利要求4所述的结构光成像中去除背景光的方法，其特征在于，通过所述读出电路将读取的每个浮动扩散节点的供电电压与结构光电压相减，获得每个像素的结构光曝光结果电压。

6.根据权利要求5所述的结构光成像中去除背景光的方法，其特征在于，在将每个像素的存储单元内的背景光电荷分别转移至每个像素的浮动扩散节点之前，先将每个像素的复位晶体管置为高电平，使每个像素的浮动扩散节点的电压复位为供电电压，通过所述读出电路读取浮动扩散节点的供电电压。

7.根据权利要求6所述的结构光成像中去除背景光的方法，其特征在于，通过所述读出电路将读取的每个浮动扩散节点的供电电压与背景光电压相减，获得每个像素的背景光曝光结果电压。

8.根据权利要求7所述的结构光成像中去除背景光的方法，其特征在于，通过所述读出电路将每个像素的结构光曝光结果电压与背景光曝光结果电压相减，以去除背景光。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的结构光成像中去除背景光的方法，其特征在于，所述读出电路逐行或逐列读取像素的浮动扩散节点的结构光电压和背景光电压。