[发明专利]ToF传感装置及其距离检测方法

说明书

本申请公开一种ToF传感装置及其距离检测方法，所述ToF传感装置包括两个以上的检测光源，用于产生两种以上的检测光，其中包括至少一个线光源；传感阵列，包括若干阵列分布的像素单元，用于接收检测视场内的被测物体的反射光，并产生相应的传感信号；控制模块，连接所述至少两个检测光源及所述传感阵列，用于控制所述两个以上的检测光源依次照射检测视场，以及控制所述传感阵列输出相应的传感信号；处理模块，连接控制模块和传感阵列，用于获取传感阵列输出的传感信号，并根据传感信号获取与所述两个以上的检测光源分别对应的两个以上检测子帧的距离检测信息。上述ToF传感装置能够获得更高的距离检测精度，同时提供尽可能多的可见区域，且易于实现。

技术领域

本申请涉及传感技术领域，具体涉及一种ToF传感装置及其距离检测方法。

背景技术

飞行时间(ToF，Time of Flight)传感器通过检测发出的调制检测光从发射到接收的时间间隔或往返被测物体一次所产生的相位差来实现对被测物体的距离、三维结构或三维轮廓的测量。ToF传感器可同时获得灰度图像和距离图像，广泛应用在体感控制、行为分析、监控、自动驾驶、人工智能、机器视觉和自动3D建模等诸多领域。

现有技术中，对检测视场内的各个区域的检测视场通常具有相同的检测精度。在实际ToF测量中，由于检测视场内环境复杂，通常会存在多路径反射以及散射光等非直接反射光，会影响到距离检测的准确性，而且通常可视角越大，越容易受到非直接反射光的影响，且影响也越严重。在实际的距离检测过程中，对不同的应用需求通常具有不同的检测精度和可视角要求。例如对于扫地机器人的避障应用，只需要判断其正前方一定距离范围内的地面上是否存在障碍物，横纵方向均需要有较大的可视角，对障碍物的距离精度要求较低；而对于即时定位与地图构建(SLAM)的应用，对障碍物的距离精度要求较高，而不需要较大的纵向可视角。而通常现有技术中的距离检测装置无法同时兼顾高检测精度与较大可视角的要求，通常只能满足单一的测距目标需求，导致应用场景较为单一。

因此，如何获得较高的距离检测精度，同时获得较大可见区域，是目前需要解决的问题。

发明内容

鉴于此，本申请提供一种ToF传感装置及距离检测方法，可在局部区域获得较高的检测精度，同时提供较大可见区域。

本申请提供一种ToF传感装置，包括：两个以上的检测光源，用于产生两种以上的检测光，其中包括至少一个线光源；两个以上的检测光源，用于产生两种以上的检测光，其中包括至少一个线光源；传感阵列，包括若干阵列分布的像素单元，用于接收检测视场内的被测物体的反射光，并产生相应的传感信号；控制模块，连接所述至少两个检测光源及所述传感阵列，用于控制所述两个以上的检测光源依次照射检测视场，以及控制所述传感阵列输出相应的传感信号；处理模块，连接所述控制模块和所述传感阵列，用于获取所述传感阵列输出的传感信号，获取与所述两个以上的检测光源分别对应的两个以上检测子帧的距离检测信息。

可选的，所述处理模块还用于将所述两个以上的检测子帧的距离检测信息合并，获取单个检测帧的距离检测信息。

可选的，所述线光源产生的检测光被反射后，在所述传感阵列上形成的线状亮区域的宽度方向上占据的像素单元个数为所述传感阵列的像素单元行数或像素单元列数的0.1％～10％。

可选的，线状亮区域的宽度方向上占据的像素单元个数为1～10。

可选的，所述两个以上的检测光源包括两个以上的线光源，且各个线光源产生的所述线状亮区域的长度方向不同和/或在传感阵列的不同位置处。

可选的，所述两个以上的检测光源还包括面光源。

可选的，所述检测光源的中心与所述传感阵列的中心像素单元位于同一条直线上，且所述线光源的光场的长度延伸方向位于所述直线上。