[发明专利]用于超像素调制和环境光抑制的方法和设备

摘要

一种具有主动光源的成像系统，其通过执行超像素调制和帘幕调制控制像素对光的敏感度。超像素调制有助于快速数据采集。帘幕调制对环境光进行抑制。每个超像素包括多个像素。在超像素调制中，超像素中的每个像素由单独的调制信号进行调制，该调制信号使像素对光的敏感度随时间发生变化。在帘幕调制中，光点在横穿每个摄像机帧的整个场景的路径中移动。同时，只有图像传感器的矩形窄区域包含对光敏感的像素。该窄区域沿与光点相同的方向移动，并且在垂直于该移动的方向上最长。本发明可以用于3D扫描，即用于检测场景中的点的3D位置。

主权项

1.一种用于超像素调制和环境光抑制的方法，包括：在时间周期内：/n(a)通过窗口信号并且同时通过超像素信号对成像传感器的超像素中的成像像素的敏感度进行调制，使得/n(i)所述敏感度是对光的敏感度，/n(ii)所述成像像素中的每个相应像素是由所述窗口信号并且同时由作为调制信号之一的给定的超像素信号调制，所述窗口信号和给定的超像素信号合在一起引起所述相应像素对光的敏感度随时间发生变化；并且/n(b)照明系统在场景上投影光点，所述光点在路径中移动通过所述场景；/n其中，/n(1)在所述时间周期内/n(i)所述成像传感器的所述像素包括像素集合，/n(ii)每个像素集合的所述超像素信号与每个其它像素集合的所述超像素信号分离，并且/n(iii)每个所述超像素包括来自于每个所述像素集合的至少一个像素，并且因此在每个超像素中对于不同的像素存在单独的超像素信号，/n(2)在所述时间周期内，在所述光点投影在所述场景上的任意给定时间处，所述成像传感器的最大区域中的每个像素接收直接从所述场景反射的光，/n(3)在所述时间周期内/n(A)由于所述光点在所述场景中改变位置，所述最大区域相对于所述成像传感器重复改变位置，/n(B)所述成像传感器的窗口区域也相对于所述成像传感器重复改变位置，并且/n(C)所述最大区域和窗口区域相对于所述成像传感器的位置改变是通过改变分别是所述最大区域和窗口区域的成员的那些像素而发生，以及/n(4)在所述时间周期内，在所述光点投影在所述场景上的任何时间处/n(A)所述窗口区域基本上包括所述最大区域中的所有所述像素，并且还包括其它像素，/n(B)所述窗口区域中的像素数远远小于所述成像传感器中的像素总数，并且/n(C)所述窗口信号高于所有窗口区域中的所有像素，低于所有成像传感器中的所有其它像素。/n