[发明专利]一种光电检测装置、电子设备及三维信息检测方法

说明书

本申请提供了一种光电检测装置，其包括发射模组、接收模组及处理模块。所述发射模组被配置为向目标场景发射至少一束感测光束，所述感测光束具有预设的发射方向。所述接收模组包括至少一个感光像素，所述感光像素被配置为接收被来自目标场景的光子并输出对应的光感应信号。所述处理模块被配置为处理所述光感应信号以获得被目标场景中的物体反射回来的所述感测光束被所述感光像素接收的时间，并根据所述感测光束的接收时间和发射方向以获得反射所述感测光束的物体的坐标信息。本申请还提供包括光电检测装置的电子设备及应用于所述光电检测装置及电子设备的三维检测方法。

技术领域

本申请属于光电检测领域，尤其涉及一种光电检测装置、电子设备及三维信息检测方法。

背景技术

飞行时间(Time of Flight,ToF)测量原理是通过测量光信号在目标场景中的飞行时间来计算物体的距离，或者说，物体表面的深度等三维信息。由于ToF测量具有感测距离长、精度高、能耗低等优点，被广泛应用于消费电子、智能驾驶、AR/VR等领域。

利用ToF原理的光电检测装置包括发射模组和接收模组。所述发射模组用于向目标场景发射感测光束，所述接收模组接收经目标场景中物体反射回来的感测光束，并根据该感测光束从发射到接收期间在目标场景中飞行的时间来感测物体的三维信息。

目前的光电检测装置获得物体坐标信息的方式一般是通过所述接收模组接收感测光束的像素坐标与世界坐标之间的转换。然而，这需要所述接收模组的像素分辨率足够高，否则将无法获得能够满足分辨率精度要求的物体坐标信息，但是较高的像素分辨率无疑会增加所述接收模组的成本。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种能够改善现有技术问题的光电检测装置以及电子设备。

第一方面，本申请提供一种光电检测装置，包括：发射模组，被配置为向目标场景发射至少一束感测光束，所述感测光束具有预设的发射方向；接收模组，包括至少一个感光像素，所述感光像素被配置为接收被来自目标场景的光子并输出对应的光感应信号；及处理模块，被配置为处理所述光感应信号以获得被目标场景中的物体反射回来的所述感测光束被所述感光像素接收的时间，并根据所述感测光束的接收时间和发射方向以获得反射所述感测光束的物体的坐标信息。

进一步的，所述感测光束的发射方向用发射模组坐标系的参数值来定义。

进一步的，以垂直于所述发射模组出光面向外的方向为z轴正方向，x轴和y轴位于所述发射模组出光面内的方式建立所述发射模组坐标系，所述感测光束的发射方向与z轴正方向之间的夹角为所述发射方向的极角，所述感测光束的发射方向在发射模组坐标系的xy平面上的投影与x轴正方向之间的夹角为所述发射方向的方位角，所述感测光束的发射方向通过其在所述发射模组坐标系内的所述极角和方位角进行定义。

进一步的，所述处理模块被配置为根据所述感测光束的接收时间与发射时间之差确定所述感测光束的飞行时间，根据所述感测光束的飞行时间获得反射该感测光束的物体与发射模组之间的距离信息，并根据该物体与发射模组之间的距离信息及所述感测光束的发射方向来确定反射所述感测光束的物体的坐标信息。

进一步的，所述发射模组被配置为向目标场景发射多束感测光束，其中的每一束所述感测光束分别具有与其他感测光束不同的发射方向，所述光电检测装置进一步包括控制模块，所述控制模块被配置为控制所述发射模组对应在不同时段内分别发射具有不同发射方向的所述多束感测光束。

进一步的，所述接收单元包括多个感光像素，其中的每一个所述感光像素在目标场景中具有对应的一个感测区域，在所述感测区域内反射回来的感测光束被传输至对应的感光像素进行接收，所述控制模块被配置为控制所述发射模组在同一个时段内对应一个感测区域发射一束感测光束进行照射，所述发射模组在同一时段内发射的具有不同发射方向的多束感测光束被一一对应地分别发射至多个不同的感测区域内。