[go: up one dir, main page]

CN102590821A - 多阳极飞行时间传感器 - Google Patents

多阳极飞行时间传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN102590821A
CN102590821A CN201110431512XA CN201110431512A CN102590821A CN 102590821 A CN102590821 A CN 102590821A CN 201110431512X A CN201110431512X A CN 201110431512XA CN 201110431512 A CN201110431512 A CN 201110431512A CN 102590821 A CN102590821 A CN 102590821A
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
sensitive pixels
anode
light sensitive
image light
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201110431512XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN102590821B (zh
Inventor
D·科恩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Microsoft Technology Licensing LLC
Original Assignee
Microsoft Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Microsoft Corp filed Critical Microsoft Corp
Publication of CN102590821A publication Critical patent/CN102590821A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102590821B publication Critical patent/CN102590821B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/483—Details of pulse systems
    • G01S7/486—Receivers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/88—Lidar systems specially adapted for specific applications
    • G01S17/89—Lidar systems specially adapted for specific applications for mapping or imaging
    • G01S17/894—3D imaging with simultaneous measurement of time-of-flight at a 2D array of receiver pixels, e.g. time-of-flight cameras or flash lidar
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4816—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements of receivers alone
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/483—Details of pulse systems
    • G01S7/486—Receivers
    • G01S7/4861—Circuits for detection, sampling, integration or read-out
    • G01S7/4863—Detector arrays, e.g. charge-transfer gates

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Abstract

本发明涉及多阳极飞行时间传感器。飞行时间(TOF)相机包括用于使用光来照亮物体的光源和用于收集由该物体反射的返回的图像光的多个光敏像素。此外，TOF相机的每一光敏像素可包括用于响应于入射在该像素上的返回的图像光来生成电子的光电阴极和用于收集在该光电阴极处生成的电子的多个阳极。

Description

多阳极飞行时间传感器
技术领域
本发明涉及飞行时间传感器，尤其涉及多阳极飞行时间传感器。
背景技术
飞行时间(TOF)相机收集距一场景的距离数据。然而，难以收集距运动物体的准确距离数据。
发明内容
光敏像素包括在绝缘衬底中形成的真空腔。光敏像素还包括用于响应于入射在该光敏像素上的光而生成电子的光电阴极。该光电阴极位于该真空腔内。光敏像素还包括用于收集在光电阴极处生成的电子的多个阳极。
提供本发明内容以便以简化的形式介绍将在以下具体实施方式中进一步描述的一些概念。本发明内容并不旨在标识所要求保护主题的关键特征或必要特征，也不旨在用于限制所要求保护主题的范围。此外，所要求保护的主题不限于解决在本发明的任一部分中提及的任何或所有缺点的实现。
附图说明
图1示意性地示出根据本发明的一实施例的示例操作环境中的示例飞行时间(TOF)相机。
图2示意性地示出根据本发明的一实施例的TOF相机中包括的示例光敏像素。
图3示出根据本发明的一实施例的用于操作TOF相机的方法。
图4示意性地示出根据本发明的一实施例的用于操作TOF相机的时序图。
图5示出根据本发明的一实施例的用于为TOF相机生成归一化因子的方法。
图6示意性地示出根据本发明的一实施例的用于操作TOF相机的另一时序图。
具体实施方式
飞行时间(TOF)相机捕捉距离数据。因此，可基于所收集的距离数据来生成TOF相机所捕捉的物体的三维图像。在一典型的TOF相机中，任何合适波长(例如，红外、近红外、可见光、和/或紫外线区中的一个或多个波长)的光脉冲从TOF相机发射到物体。图像光脉冲照亮该物体并且被该物体反射。在TOF相机的光敏表面处接收所返回的图像光。通过测量在光敏表面处接收到所返回的图像光的时间，TOF相机可以估算该物体的各特征距该相机的距离。因为光通常从近特征返回得比远特征相对更快，所以所返回的图像光的时间相关测量和量可以提供与该物体的各特征有关的距离信息。
生成照亮远距离物体的强光脉冲比生成相对较低强度的一系列光脉冲更难。因此，一些TOF相机通过“距离选通(range gating)”技术来执行该时间相关测量。在典型的距离选通方法中，在光敏表面处收集的光被分成(即，“选通”)成已知持续时间的多个离散的选通事件。通过将在光敏表面处从多个脉冲接收到的光进行积分，TOF相机可以更好地区分返回图像光与环境光，从而潜在地改进距离数据的准确度。
此外，一些TOF相机可以间歇地发射从物体反射并在TOF相机处收集的归一化光脉冲。所收集的返回的归一化光测量可被用于从在选通时间段期间收集的光来校准目标物体的反射光。
然而，多个因素可不利地影响上述距离测量的准确度。例如，图像光和归一化光通常是在不同的帧中成像的并且是在不同的时间获得的。这两个事件的获得时间可以由至少等于用于读取和重置每一个帧的时间的延迟时间分开。对于运动物体，在同一像素接收来自物体或场景的不同特征而非相同特征的返回的图像光和返回的归一化光的情况下，该延迟时间可以造成失配。在同一像素记录来自距相机不同距离处的相同特征的返回的图像光和返回的归一化光的情况下，也可造成失配。
因此，从失配导出的距离估算可能是有错误的。此外，对于一些TOF相机系统，选通时间段可能具有非常短的持续时间，这可造成不准确的距离估算。光脉冲宽度、曝光时间段的短持续时间、以及表征用于获取选通光的测量结果的常规光敏表面的数量级大约为10％的典型量子效率，可由于短噪声而造成测量结果中的相对大的误差。光敏表面的开和关状态之间的调制比率的降低可造成其他距离估算误差。
因此，在本文中提供了TOF相机的光敏像素和用于操作这些像素的方法的各实施例，这些实施例减少或基本上消除了各连续的选通时间段和/或各归一化时间段之间的延迟时间，使得可相对提高距离估算的准确度。
图1示意性地示出用于TOF相机104的实施例的示例操作环境100。在图1所示的示例中，TOF相机104被配置成提供预定距离范围134内的物体102的图像和距离信息。距离范围134包括其中可由TOF相机104准确地生成距离信息的空间区域。距离范围134的边界被示为近端点136和远端点138。边界由脉冲和选通宽度及发射脉冲的时间与相机在选通时间段期间被选通打开的后续时间之间的延迟来定义。
如图1所示，TOF相机104包括用于发射照亮物体102的光脉冲130的发光器106。在一些实施例中，发光器106可由光发射模块116来控制。例如，光发射模块116可控制光130的脉冲定时、脉冲宽度、以及波长中的一个或多个。
返回的图像光132是从物体102反射的，并且在光收集器108的光敏表面120处被收集。光敏表面120包括用于收集返回的图像光132的一个或多个光敏像素(未示出)。在一些实施例中，光收集器108可由光收集模块118来控制。在这样的实施例中，光收集模块118可以控制光敏表面120中包括的光敏像素的光选通事件和光归一化事件中的一个或多个。
在图1所示的示例中，距离估算模块124接收来自光收集器108的返回的图像光和/或归一化光信息。距离估算模块124基于由光发射模块116和光收集模块118提供的光发射信息和光收集信息来生成关于物体12的距离信息。
如上所述，光敏表面120包括用于收集返回的图像光和返回的归一化光的一个或多个光敏像素。图2示意性地示出单个光敏像素200。如在图2中描绘的示例所示，光敏像素200包括其中形成有腔206的衬底202。在一个非限制性示例中，腔206可以是大约4微米宽和大约2微米深。
在一些实施例中，衬底202可由绝缘材料制成。衬底202的示例材料包括但不限于无掺杂硅酸盐玻璃(USG)和掺杂硅或无掺杂硅，但将明白，在不背离本发明范围的情况下可以使用任何合适的衬底材料。
图2中所示的示例还描绘部署在腔206之上的光学组件204。结合密封件208，光学组件204将腔206密封。密封件208可由任何合适的材料形成；例如，在一些实施例中，密封件208可包括软金属。密封件208的一种示例材料可包括铟，但将明白，在一些实施例中，密封件208可包括各种合适的低挥发性聚合材料。尽管图2中示出的示例将光学组件204描绘成对单个光敏像素200的腔206进行密封，但将明白，在一些实施例中，两个或更多个光敏像素200可由光学组件204和密封件208密封成一个单元。
光学组件204包括用于响应于入射在光敏像素200上的光来生成光电子216的光电阴极210。在一些实施例中，光学组件204在光学上可以是透明的，使得可见光波长范围中的光可通过光学组件204。作为补充或替换，在一些实施例中，光学组件204可被配置成允许红外和/或紫外波长范围中的光通过。
在一些实施例中，光电阴极210可包括被配置成响应于入射的返回的图像光132来生成光电子216的一层光电材料。示例光电材料包括但不限于GaAs、CsO、以及AlGaAs。然而，将明白，在不背离本发明的范围的情况下，可以采用任何合适的光电材料。在这样的实施例中，腔206可以是真空的，使得光电子216具有充分长的平均自由程以到达腔206的在其中部署了多个阳极212的那一部分。在图2中所示的示例中，光电阴极210被包括在腔206中，并且包括沉积在光学组件204的真空一侧的一层光电材料。
如上所述，腔206包括用于收集在光电阴极210处生成的光电子216的多个阳极212。在图2所示的示例中，每一阳极212包括电连接到收集器电路218的电极214。响应于图1的光收集模块118选中特定阳极212，相应收集器电路218收集光电子216并经由输出节点226向光收集模块输出所得到的电荷。
电极214根据光敏像素200的一个或多个预定设计参数来与光电阴极210隔开。可以相信，增加电极214与光电阴极210之间的间隔可以减少电极214与光电阴极210之间的耦合的电容，从而潜在地增加光敏像素200可在每一阳极212之间切换的速度。此外，如上所述，增加电极214与光电阴极210之间的间隔也可以减少光电子216可以到达电极214的概率，从而潜在地降低在电极214处收获的电荷。然而，将明白，收获的电荷也随着电极214与光电阴极210之间的间隔减少而潜在地降低，因为从光电阴极210发射的光电子216的较少一部分可具有到达每一电极214的合适轨迹。因此，合适的间隔受收集期间的电极偏置电压、光电阴极横截面、以及腔206内的真空度水平的影响。在一个非限制性示例中，光电阴极210可以距电极2142微米。
在图2所示的示例中，每一收集器电路218包括用于对相应电极214进行偏置的选通输入节点222。例如，图2描绘选通电容224，通过该电容可在电极214处相对于光电阴极210感生出正电荷。电极214生成吸引光电子216以进行收集的电场。从电源238向选择器节点228供电有选择地将电流接转到个别收集器电路218。因此，在图2所示的实施例中，特定收集器电路218可响应于从光收集模块(例如，图1的光收集模块118)接收到的电路选择信号和从电源238接收到的电力而被有选择地激活。
如在图2中描绘的示例中所示，对选择器节点228供电会打开输出晶体管230，从而经由放大器232将输出节点226连接到电极214。因此，在电极214处收集的电荷可被放大并从收集器电路218输出。因为在光电阴极210处生成的光电子216的数量与在光电阴极210处接收到的返回的图像光132的量成比例，所以在电极214处收集并从收集器电路218输出的电荷的量也与在光传感像素200处接收到的返回的图像光132的量成比例。
在一些实施例中，收集器电路218还可包括用于将阳极212重置的重置节点234。在图2所示的示例中，将重置信号应用于重置节点234会打开重置晶体管236，从而将阳极212重置成电源238的供电电压。
将明白，在不背离本发明的范围的情况下，光敏像素200可以用任何合适的方式来制造。例如，在一些实施例中，光敏像素200可以制造在硅衬底上。在这样的实施例中，可以使用一个或多个消去工艺来在硅衬底的第一侧上图案化并蚀刻腔206。此外，可以蚀刻出贯穿硅的通孔来将硅衬底的第一侧连接到硅衬底的第二侧即相对侧，其中在该相对侧上可经由各种沉积和图案化技术来形成收集器电路218的一部分。在一些实施例中，可以使用合适的镀金属工艺来填充该贯穿硅的通孔并形成电极214。将明白，在一些实施例中，硅衬底的第一和第二侧可以指一开始分开并随后经由合适的衬底接合技术来接合的两个硅衬底。最后，如上所述，可以使用合适的沉积工艺来在光学组件204上形成光电阴极210，该光电阴极随后在腔206之上被接合到硅衬底。
图3示出根据本发明的各实施例的用于操作飞行时间相机的方法300。尽管方法300可被用于操作上述硬件实施例，但将明白，方法300可被用于操作任何兼容的飞行时间相机，包括任何兼容的多阳极光敏像素。
如在图3中所示，方法300包括在302从相机的光源发射图像光脉冲，该光源被配置成照亮物体特征。例如，图4示出描绘从发光器发射的图像光脉冲402以及包括由单个光敏像素中包括的多个阳极执行的各返回的图像光收集阶段的选通事件的示例时序400。
转回图3，在304，方法300包括在第一收集阶段期间在光敏像素的第一阳极处收集返回的图像光的第一部分，返回的图像光包括至少一部分被图像光脉冲照亮了的物体特征所反射的图像光。在图4中示出的示例中，通过在第一返回的图像光收集阶段405A期间打开第一阳极来在第一返回的图像光收集阶段405A期间收集返回的图像光的第一部分。
在一些实施例中，第一返回的图像光收集阶段405A的开始时间可以基于TOF相机的距离范围的预定近端点。在图4中示出的示例中，开始时间406与TOF相机的距离范围的边界的近端点相对应。具体而言，开始时间406被设为在图像光脉冲402后的与所估计的图像光脉冲402从发光器到图1的近端点136处的物体并回到收集器的往返时间相对应的持续时间之后。
返回图3，在306，方法300包括在第二收集阶段期间在光敏像素的第二阳极处收集返回的图像光的第二部分。在图4中示出的示例中，通过在第二返回的图像光收集阶段405B期间打开第二阳极来在第二返回的图像光收集阶段405B期间收集返回的图像光的第二部分。
在一些实施例中，第二返回的图像光收集阶段的结束时间可基于距离范围的预定远端点。在图4中示出的示例中，结束时间408与TOF相机的距离范围的远端点相对应。具体而言，结束时间408被设为在图像光脉冲402后的与所估计的图像光脉冲402从发光器到图1的远端点138处的物体并回到收集器的往返时间相对应的持续时间之后。
在一些实施例中，后一收集阶段可紧跟在第一收集阶段之后。在图4中示出的示例中，在阳极切换时间410，并发地将第一阳极关闭并且将第二阳极打开。通过阳极之间的紧接的过渡，返回的图像光可在开始时间406与结束时间408之间没有中断的情况下来收集。尽管图4中示出的示例中描绘了两个返回的图像光收集阶段，但将明白，在不背离本发明的范围的情况下可以使用任何合适数量的选通时间段。
继续参考图3，在308，方法300包括使用归一化因子将返回的图像光的第一和第二部分归一化。归一化因子可以计入物体的反射率。归一化可以通过将收集阶段之一除以这两个收集阶段的总和来实现。
在一些实施例中，归一化因子可在每一深度帧处由TOF相机动态地生成。图5示出用于在每一深度帧处动态地生成反射率归一化因子的方法500。方法500包括在502发射归一化光脉冲。
在图4中示出的示例中，归一化光脉冲403由发光器在发射了图像光脉冲402之后发射。如图4所示，归一化光脉冲403和图像光脉冲402具有相同的脉冲宽度和强度。因此，这两个光脉冲的光的量在量上是相同的。这可以提供对在返回的图像光收集阶段期间收集的光的量进行缩放的方法。
返回图5，在504，方法500包括在光敏像素的第三阳极(例如，图2的阳极212C)处收集所有返回的归一化光。在图4中示出的示例中，在返回的归一化光收集阶段413期间打开第三阳极。出于说明的目的，图4示出相对于开始时间406和结束时间408的返回的归一化光收集阶段413，以便可以收集所有返回的归一化光412，即使被成像的物体的各部分在相机的范围的边界之外。
继续参考图5，方法500包括在506基于所收集的返回的归一化光来定义反射率归一化因子。例如，在一些实施例中，反射率归一化因子可被定义成在返回的归一化光收集阶段413期间收集到的总的返回的归一化光412。这一过程可在每一深度帧处被动态地重复。
作为补充或替换，方法300可包括对环境光进行补偿以相对地减少部分地因环境光的影响而造成的测量误差。在一些实施例中，可通过在未发射光脉冲的时间期间收集环境光来实现环境光补偿。以此方式，可以确定存在的环境光的相对量。不总是需要环境光补偿。例如，在积分时间足够短，环境光足够低，并且准确度要求足够宽松时，可能不需要补偿环境光。在执行环境光补偿时，在不操作照明的情况下收集信号。这可以使用任何合适的方法来完成，包括使用图2的阳极212C。
图6示出描绘从发光器发射的光脉冲702和各返回的图像光收集阶段及环境光收集阶段的示例时序700，在这些收集阶段期间顺序地激活单个光敏像素中的三个阳极以收集返回的图像光的各部分和环境光的各部分。
在图6所示的示例中，在环境光收集阶段715A期间激活阳极3(例如，图2的阳极212C)以收集环境光714A的第一部分。在阳极切换时间710A，与返回的图像光收集阶段705A相一致，阳极3被关闭并且阳极1(例如，图2的阳极212A)被打开。在图6所示的示例中，阳极3和阳极1之间的过渡是紧接的，使得在像素处的光收集没有空隙。
在一些实施例中，阳极切换时间710A可以基于飞行时间相机的距离范围的预定近端点。在图6中示出的示例中，阳极切换时间710A与TOF相机的距离范围的边界的近端点相对应。
如图6所示，在阳极切换时间710B，阳极1被关闭并且阳极2(例如，图2的阳极212B)被打开。在图6所示的示例中，阳极1和阳极2之间的过渡是紧接的，使得在像素处的光收集没有空隙，从而潜在地避免失配。
图6所示的示例还描绘了在阳极切换时间710C，阳极2被关闭且阳极3被打开。同样，在图6所示的示例中，阳极2和阳极3之间的过渡是紧接的，使得在像素处的光收集没有空隙，从而潜在地避免失配。
在一些实施例中，阳极切换时间710C可以基于飞行时间相机的距离范围的预定远端点。在图6中示出的示例中，阳极切换时间710C与TOF相机的距离范围的远端点相对应。
在图6所示的示例中，第三阳极紧靠第一返回的图像光收集阶段705A之前收集环境光的第一部分，并在紧继最后的返回的图像光收集阶段(在图6中被示为返回的图像光收集阶段705B)之后收集环境光的第二部分。结果，返回的图像光收集阶段705A和705B的总和收集所有返回的图像光以及环境光的各部分714B和714C。因为环境光收集阶段715A和715B在不收集任何返回的图像光的情况下收集了环境光的各部分714A和714D，所以从在返回的图像光收集阶段705A和705B中收集到的光中减去在环境光收集阶段715A和715D中收集到的环境光会大约移除所有环境光。
分开的归一化光脉冲和返回的归一化光收集阶段可能是不需要的。例如，反射率归一化因子可以通过将在图6的返回的图像光收集阶段705A和705B中收集到的光求和来生成。
继续参考图3，方法300包括在314基于归一化的各部分中的一个或多个来估算到物体特征的距离。例如，在两个选通时间段期间收集返回的图像光(如图4中的返回的图像光收集阶段405A和405B以及图6中的返回的图像光收集阶段705B和705C)的各实施例中，这两个选通时间段的相对定量比较可以指示在相机的距离范围内的物体的位置。因此，在一个示例中，距离(D)可被估算成返回的图像光的第一部分(R1)、返回的图像光的第一部分(R2)、返回的光的总量(R1+R2)、距离范围(L)、以及取决于相机系统的电延迟的固定常数(c)的函数，如下式1所示。
D = L ( R 2 - R 1 ) ( R 1 + R 2 ) + C (式1)
以上是具有线性行为的理想情况。在一些情况下，该公式可以是：
D = F 1 ( R 2 - R 1 R 1 + R 2 ) + c ; (式2)
D = F 2 ( R 1 R 1 + R 2 ) + c ; (式3)
或R1和R2的其他变化，其中F1和F2是在实际范围内具有唯一且单调的值的函数。F1和F2可以是在脉冲形状并非如图4和图6所示的那样对称的情况下的实际情况，所以这些函数可以在实际范围上接近线性、具有双倍斜率线性度、或其他变化。
在某些实施例中，以上所描述的方法和过程可与包括一个或多个计算机的计算系统关联。特别地，此处描述的方法和过程可被实现为计算机应用、计算机服务、计算机API、计算机库和/或其他计算机程序产品。
返回图1，TOF相机104包括逻辑子系统110和数据保持子系统112。TOF相机104可以任选地包括显示子系统、通信子系统、和/或在图1中未示出的其他组件。在其他实施例中，TOF相机可被配置成与板外(off-board)逻辑子系统和/或板外数据保持子系统合作。
逻辑子系统110可包括被配置为执行一个或多个指令的一个或更多个物理设备。例如，逻辑子系统可被配置为执行一个或多个指令，该一个或多个指令是一个或多个应用程序、服务、程序、例程、库、对象、组件、数据结构、或其他逻辑构造的一部分。可实现此类指令以执行任务、实现数据类型、变换一个或多个设备的状态、或以其他方式得到所需结果。
逻辑子系统110可以包括被配置为执行软件指令的一个或多个处理器。作为补充或替换，逻辑子系统110可以包括被配置为执行硬件或固件指令的一个或多个硬件或固件逻辑机器。逻辑子系统的处理器可以是单核或多核，且在其上执行的程序可被配置为并行或分布式处理。逻辑子系统110可以任选地包括分布在两个或更多个设备上的单独组件，这些设备可位于远程和/或被配置为进行协同处理。逻辑子系统110的一个或多个方面可被虚拟化并由以云计算配置进行配置的可远程访问的联网计算设备执行。
数据保持子系统112可包括一个或更多个物理、非瞬时设备，这些设备被配置成保持数据和/或可由该逻辑子系统执行的指令，以实现此处描述的方法和过程。在实现这样的方法和过程时，可以变换数据保持子系统112的状态(例如，以保持不同数据)。
可以明白，数据保持子系统112包括一个或多个物理非瞬态设备。相反，在一些实施例中，本文描述的指令的各方面可以按暂态方式通过不由物理设备在至少有限持续时间期间保持的纯信号(例如电磁信号、光信号等)传播。此外，与本发明有关的数据和/或其他形式的信息可以提供纯信号传播。
术语“模块”、“程序”和“引擎”可用于描述被实现以执行一个或更多个具体功能的TOF相机104的一方面。在某些情况下，可以通过执行由数据保持子系统112所保持的指令的逻辑子系统110来实例化这样的模块、程序或引擎。应当理解，可以从同一应用、服务、代码块、对象、库、例程、API、函数等来实例化不同的模块、程序和/或引擎。同样，可以由不同的应用、服务、代码块、对象、例程、API、函数等来实例化同一模块、程序和/或引擎。术语“模块”、“程序”和“引擎”意在涵盖单个或成组的可执行文件、数据文件、库、驱动程序、脚本、数据库记录等。
应该理解，此处所述的配置和/或方法在本质上是示例性的，且这些具体实施例或示例不是局限性的，因为多个变体是可能。此处所述的具体例程或方法可表示任何数量的处理策略中的一个或更多个。由此，所示出的各个动作可以按所示顺序执行、按其他顺序执行、并行地执行、或者在某些情况下省略。同样，可以改变上述过程的次序。
本发明的主题包括各种过程、系统和配置的所有新颖和非显而易见的组合和子组合、和此处所公开的其他特征、功能、动作、和/或特性、以及其任何和全部等效方案。

Claims (10)

1.一种光敏像素(200)，包括：
在绝缘衬底(202)中形成的真空腔(206)；
用于响应于入射在所述光敏像素上的光(132)来生成电子的光电阴极(210)，所述光电阴极位于所述真空腔中；以及
用于收集在所述光电阴极处生成的电子(216)的多个阳极(212)。
2.如权利要求1所述的光敏像素，其特征在于，所述多个阳极被配置成在第一收集阶段期间，在所述光敏像素的第一阳极处收集入射在所述光敏像素上的光的第一部分，以及在第二收集阶段期间，在所述光敏像素的第二阳极处收集入射在所述光敏像素上的光的第二部分，所述第二收集阶段紧继所述第一收集阶段之后。
3.如权利要求1所述的光敏像素，其特征在于，还包括：
部署在所述真空腔之上的在光学上透明的组件；以及
用于将所述在光学上透明的组件密封到所述绝缘衬底的密封件。
4.如权利要求3所述的光敏像素，其特征在于，所述光电阴极包括沉积在所述在光学上透明的组件的真空侧的一层光电材料。
5.如权利要求1所述的光敏像素，其特征在于，每一阳极与相应收集器电路电连接。
6.如权利要求5所述的光敏像素，其特征在于，每一收集器电路电连接到特定阳极包括：
与所述特定阳极电连接来对该特定阳极进行偏置的选通输入节点；
与所述选通输入节点电连接以放大在所述特定阳极处接收到的电流的放大器；
电连接到所述放大器以将电流送到光收集模块的输出节点；
电连接到所述放大器和所述输出节点以有选择地将电流接转到所述输出节点的选择器节点；以及
用于有选择地重置所述特定阳极的重置节点。
7.如权利要求5所述的光敏像素，其特征在于，每一收集器电路电连接到电源，所述电源被配置成有选择地单独地激活所述多个阳极中的每一个。
8.如权利要求5所述的光敏像素，其特征在于，所述真空腔是在硅衬底的第一侧上形成的，并且其中所述收集器电路是在所述硅衬底的相对侧上形成的，每一收集器电路使用穿过通孔的互连来与特定阳极电连接。
9.一种用于操作飞行时间相机的方法(300)，所述方法包括：
从所述飞行时间相机的光源发射图像光脉冲(302)，所述光源被配置成用图像光来照亮物体；
在第一收集阶段期间，在光敏像素的第一阳极处收集返回的图像光的第一部分(304)，所述返回的图像光包括由所述物体反射的图像光；以及
在第二收集阶段期间，在所述光敏像素的第二阳极处收集所述返回的图像光的第二部分(306)。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，还包括：
使用归一化因子对所述返回的图像光的第一和第二部分进行归一化；以及
基于所述返回的图像光的经归一化的第一和第二部分中的一个或多个来估算距所述物体的距离。
CN201110431512.XA 2010-12-21 2011-12-20 多阳极飞行时间传感器 Active CN102590821B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/975,174 2010-12-21
US12/975,174 US9823339B2 (en) 2010-12-21 2010-12-21 Plural anode time-of-flight sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102590821A true CN102590821A (zh) 2012-07-18
CN102590821B CN102590821B (zh) 2014-07-30

Family

ID=46233880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110431512.XA Active CN102590821B (zh) 2010-12-21 2011-12-20 多阳极飞行时间传感器

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9823339B2 (zh)
CN (1) CN102590821B (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108259744A (zh) * 2018-01-24 2018-07-06 北京图森未来科技有限公司 图像采集控制方法及其装置、图像采集系统和tof相机
CN108270970A (zh) * 2018-01-24 2018-07-10 北京图森未来科技有限公司 一种图像采集控制方法及装置、图像采集系统
CN109313345A (zh) * 2016-03-03 2019-02-05 4D知识产权有限责任公司 用于图像采集和分析的有源脉冲4d 摄像装置的方法和装置
US11019274B2 (en) 2018-09-10 2021-05-25 Tusimple, Inc. Adaptive illumination for a time-of-flight camera on a vehicle
US11932238B2 (en) 2020-06-29 2024-03-19 Tusimple, Inc. Automated parking technology
US12135565B2 (en) 2020-06-26 2024-11-05 Tusimple, Inc. Adaptive sensor control

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8988508B2 (en) * 2010-09-24 2015-03-24 Microsoft Technology Licensing, Llc. Wide angle field of view active illumination imaging system
US8994867B2 (en) 2013-03-15 2015-03-31 Samsung Electronics Co., Ltd. Image sensor, operating method thereof, and device including the image sensor
CN107615093B (zh) 2015-05-28 2021-07-06 新唐科技日本株式会社 测距摄像装置、其测距方法以及固体摄像装置
US20170323429A1 (en) 2016-05-09 2017-11-09 John Peter Godbaz Multiple patterns in time-of-flight camera apparatus
EP3367130A1 (en) * 2017-02-22 2018-08-29 STMicroelectronics (Research & Development) Limited Integration of depth map device for adaptive lighting control
US10147193B2 (en) 2017-03-10 2018-12-04 TuSimple System and method for semantic segmentation using hybrid dilated convolution (HDC)
US10762635B2 (en) 2017-06-14 2020-09-01 Tusimple, Inc. System and method for actively selecting and labeling images for semantic segmentation
US10816354B2 (en) 2017-08-22 2020-10-27 Tusimple, Inc. Verification module system and method for motion-based lane detection with multiple sensors
US10762673B2 (en) 2017-08-23 2020-09-01 Tusimple, Inc. 3D submap reconstruction system and method for centimeter precision localization using camera-based submap and LiDAR-based global map
US10565457B2 (en) 2017-08-23 2020-02-18 Tusimple, Inc. Feature matching and correspondence refinement and 3D submap position refinement system and method for centimeter precision localization using camera-based submap and LiDAR-based global map
US10953880B2 (en) 2017-09-07 2021-03-23 Tusimple, Inc. System and method for automated lane change control for autonomous vehicles
US10953881B2 (en) 2017-09-07 2021-03-23 Tusimple, Inc. System and method for automated lane change control for autonomous vehicles
US10649458B2 (en) 2017-09-07 2020-05-12 Tusimple, Inc. Data-driven prediction-based system and method for trajectory planning of autonomous vehicles
US10552979B2 (en) 2017-09-13 2020-02-04 TuSimple Output of a neural network method for deep odometry assisted by static scene optical flow
US10671083B2 (en) 2017-09-13 2020-06-02 Tusimple, Inc. Neural network architecture system for deep odometry assisted by static scene optical flow
CN107745697A (zh) 2017-11-16 2018-03-02 北京图森未来科技有限公司 一种自动清洁系统及方法
US11312334B2 (en) 2018-01-09 2022-04-26 Tusimple, Inc. Real-time remote control of vehicles with high redundancy
WO2019140277A2 (en) 2018-01-11 2019-07-18 TuSimple Monitoring system for autonomous vehicle operation
US11009356B2 (en) 2018-02-14 2021-05-18 Tusimple, Inc. Lane marking localization and fusion
US11009365B2 (en) 2018-02-14 2021-05-18 Tusimple, Inc. Lane marking localization
US12270661B2 (en) 2018-02-14 2025-04-08 Tusimple, Inc. Lane marking localization and fusion
US10685244B2 (en) 2018-02-27 2020-06-16 Tusimple, Inc. System and method for online real-time multi-object tracking
CN110378185A (zh) 2018-04-12 2019-10-25 北京图森未来科技有限公司 一种应用于自动驾驶车辆的图像处理方法、装置
CN110458854B (zh) 2018-05-02 2022-11-15 北京图森未来科技有限公司 一种道路边缘检测方法和装置
US10565728B2 (en) 2018-06-01 2020-02-18 Tusimple, Inc. Smoothness constraint for camera pose estimation
US11023742B2 (en) 2018-09-07 2021-06-01 Tusimple, Inc. Rear-facing perception system for vehicles
US11292480B2 (en) 2018-09-13 2022-04-05 Tusimple, Inc. Remote safe driving methods and systems
US10942271B2 (en) 2018-10-30 2021-03-09 Tusimple, Inc. Determining an angle between a tow vehicle and a trailer
CN116184417A (zh) 2018-12-10 2023-05-30 北京图森智途科技有限公司 一种挂车夹角的测量方法、装置及车辆
CN111319629B (zh) 2018-12-14 2021-07-16 北京图森智途科技有限公司 一种自动驾驶车队的组队方法、装置及系统
US11823460B2 (en) 2019-06-14 2023-11-21 Tusimple, Inc. Image fusion for autonomous vehicle operation
EP3893150A1 (en) 2020-04-09 2021-10-13 Tusimple, Inc. Camera pose estimation techniques
AU2021203567A1 (en) 2020-06-18 2022-01-20 Tusimple, Inc. Angle and orientation measurements for vehicles with multiple drivable sections

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7202898B1 (en) * 1998-12-16 2007-04-10 3Dv Systems Ltd. Self gating photosurface
WO2008088481A1 (en) * 2006-12-21 2008-07-24 Redlen Technologies The use of solder mask as a protective coating for radiation detector
CN101421848A (zh) * 2006-04-12 2009-04-29 森米科公司 用于计算机断层成像和其它成像应用的背照式光电晶体管阵列
WO2009063472A1 (en) * 2007-11-15 2009-05-22 Microsoft International Holdings B.V. Dual mode depth imaging
CN101904165A (zh) * 2007-12-21 2010-12-01 福通尼斯荷兰公司 图像传感器阵列，增强的图像传感器阵列，电子轰击图像传感器阵列装置以及用于这些图像传感器阵列的像素传感器元件

Family Cites Families (170)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4695953A (en) 1983-08-25 1987-09-22 Blair Preston E TV animation interactively controlled by the viewer
US4630910A (en) 1984-02-16 1986-12-23 Robotic Vision Systems, Inc. Method of measuring in three-dimensions at high speed
US4627620A (en) 1984-12-26 1986-12-09 Yang John P Electronic athlete trainer for improving skills in reflex, speed and accuracy
US4645458A (en) 1985-04-15 1987-02-24 Harald Phillip Athletic evaluation and training apparatus
US4702475A (en) 1985-08-16 1987-10-27 Innovating Training Products, Inc. Sports technique and reaction training system
US4843568A (en) 1986-04-11 1989-06-27 Krueger Myron W Real time perception of and response to the actions of an unencumbered participant/user
US4711543A (en) 1986-04-14 1987-12-08 Blair Preston E TV animation interactively controlled by the viewer
US4796997A (en) 1986-05-27 1989-01-10 Synthetic Vision Systems, Inc. Method and system for high-speed, 3-D imaging of an object at a vision station
US5184295A (en) 1986-05-30 1993-02-02 Mann Ralph V System and method for teaching physical skills
US4751642A (en) 1986-08-29 1988-06-14 Silva John M Interactive sports simulation system with physiological sensing and psychological conditioning
US4809065A (en) 1986-12-01 1989-02-28 Kabushiki Kaisha Toshiba Interactive system and related method for displaying data to produce a three-dimensional image of an object
US4817950A (en) 1987-05-08 1989-04-04 Goo Paul E Video game control unit and attitude sensor
US5239464A (en) 1988-08-04 1993-08-24 Blair Preston E Interactive video system providing repeated switching of multiple tracks of actions sequences
US5239463A (en) 1988-08-04 1993-08-24 Blair Preston E Method and apparatus for player interaction with animated characters and objects
US4901362A (en) 1988-08-08 1990-02-13 Raytheon Company Method of recognizing patterns
US4893183A (en) 1988-08-11 1990-01-09 Carnegie-Mellon University Robotic vision system
JPH02199526A (ja) 1988-10-14 1990-08-07 David G Capper 制御インターフェース装置
US4925189A (en) 1989-01-13 1990-05-15 Braeunig Thomas F Body-mounted video game exercise device
US5229756A (en) 1989-02-07 1993-07-20 Yamaha Corporation Image control apparatus
US5469740A (en) 1989-07-14 1995-11-28 Impulse Technology, Inc. Interactive video testing and training system
JPH03103822U (zh) 1990-02-13 1991-10-29
US5101444A (en) 1990-05-18 1992-03-31 Panacea, Inc. Method and apparatus for high speed object location
US5677560A (en) * 1990-05-29 1997-10-14 Fraunhofer Gesellschaft Zur Forderung Der Angewandten Forschung E.V. Micromechanical component and process for the fabrication thereof
US5148154A (en) 1990-12-04 1992-09-15 Sony Corporation Of America Multi-dimensional user interface
US5534917A (en) 1991-05-09 1996-07-09 Very Vivid, Inc. Video image based control system
US5417210A (en) 1992-05-27 1995-05-23 International Business Machines Corporation System and method for augmentation of endoscopic surgery
US5295491A (en) 1991-09-26 1994-03-22 Sam Technology, Inc. Non-invasive human neurocognitive performance capability testing method and system
US6054991A (en) 1991-12-02 2000-04-25 Texas Instruments Incorporated Method of modeling player position and movement in a virtual reality system
WO1993010708A1 (en) 1991-12-03 1993-06-10 French Sportech Corporation Interactive video testing and training system
US5875108A (en) 1991-12-23 1999-02-23 Hoffberg; Steven M. Ergonomic man-machine interface incorporating adaptive pattern recognition based control system
JPH07325934A (ja) 1992-07-10 1995-12-12 Walt Disney Co:The 仮想世界に向上したグラフィックスを提供する方法および装置
US5999908A (en) 1992-08-06 1999-12-07 Abelow; Daniel H. Customer-based product design module
US5320538A (en) 1992-09-23 1994-06-14 Hughes Training, Inc. Interactive aircraft training system and method
IT1257294B (it) 1992-11-20 1996-01-12 Dispositivo atto a rilevare la configurazione di un'unita' fisiologicadistale,da utilizzarsi in particolare come interfaccia avanzata per macchine e calcolatori.
US5495576A (en) 1993-01-11 1996-02-27 Ritchey; Kurtis J. Panoramic image based virtual reality/telepresence audio-visual system and method
US5690582A (en) 1993-02-02 1997-11-25 Tectrix Fitness Equipment, Inc. Interactive exercise apparatus
JP2799126B2 (ja) 1993-03-26 1998-09-17 株式会社ナムコ ビデオゲーム装置及びゲーム用入力装置
US5471051A (en) 1993-06-02 1995-11-28 Hamamatsu Photonics K.K. Photocathode capable of detecting position of incident light in one or two dimensions, phototube, and photodetecting apparatus containing same
US5405152A (en) 1993-06-08 1995-04-11 The Walt Disney Company Method and apparatus for an interactive video game with physical feedback
US5454043A (en) 1993-07-30 1995-09-26 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Dynamic and static hand gesture recognition through low-level image analysis
US5423554A (en) 1993-09-24 1995-06-13 Metamedia Ventures, Inc. Virtual reality game method and apparatus
US5980256A (en) 1993-10-29 1999-11-09 Carmein; David E. E. Virtual reality system with enhanced sensory apparatus
JP3419050B2 (ja) 1993-11-19 2003-06-23 株式会社日立製作所 入力装置
US5347306A (en) 1993-12-17 1994-09-13 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Animated electronic meeting place
JP2552427B2 (ja) 1993-12-28 1996-11-13 コナミ株式会社 テレビ遊戯システム
US5577981A (en) 1994-01-19 1996-11-26 Jarvik; Robert Virtual reality exercise machine and computer controlled video system
US5580249A (en) 1994-02-14 1996-12-03 Sarcos Group Apparatus for simulating mobility of a human
US5597309A (en) 1994-03-28 1997-01-28 Riess; Thomas Method and apparatus for treatment of gait problems associated with parkinson's disease
US5385519A (en) 1994-04-19 1995-01-31 Hsu; Chi-Hsueh Running machine
US5524637A (en) 1994-06-29 1996-06-11 Erickson; Jon W. Interactive system for measuring physiological exertion
JPH0844490A (ja) 1994-07-28 1996-02-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd インターフェイス装置
US5563988A (en) 1994-08-01 1996-10-08 Massachusetts Institute Of Technology Method and system for facilitating wireless, full-body, real-time user interaction with a digitally represented visual environment
US6714665B1 (en) 1994-09-02 2004-03-30 Sarnoff Corporation Fully automated iris recognition system utilizing wide and narrow fields of view
US5516105A (en) 1994-10-06 1996-05-14 Exergame, Inc. Acceleration activated joystick
US5638300A (en) 1994-12-05 1997-06-10 Johnson; Lee E. Golf swing analysis system
JPH08161292A (ja) 1994-12-09 1996-06-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 混雑度検知方法およびそのシステム
US5594469A (en) 1995-02-21 1997-01-14 Mitsubishi Electric Information Technology Center America Inc. Hand gesture machine control system
US5682229A (en) 1995-04-14 1997-10-28 Schwartz Electro-Optics, Inc. Laser range camera
US5913727A (en) 1995-06-02 1999-06-22 Ahdoot; Ned Interactive movement and contact simulation game
JP3481631B2 (ja) 1995-06-07 2003-12-22 ザ トラスティース オブ コロンビア ユニヴァーシティー イン ザ シティー オブ ニューヨーク 能動型照明及びデフォーカスに起因する画像中の相対的なぼけを用いる物体の３次元形状を決定する装置及び方法
US5682196A (en) 1995-06-22 1997-10-28 Actv, Inc. Three-dimensional (3D) video presentation system providing interactive 3D presentation with personalized audio responses for multiple viewers
US6445884B1 (en) 1995-06-22 2002-09-03 3Dv Systems, Ltd. Camera with through-the-lens lighting
US5702323A (en) 1995-07-26 1997-12-30 Poulton; Craig K. Electronic exercise enhancer
US5602397A (en) * 1995-11-01 1997-02-11 University Of Louisville Research Foundation, Inc. Optical imaging system utilizing a charge amplification device
US6098458A (en) 1995-11-06 2000-08-08 Impulse Technology, Ltd. Testing and training system for assessing movement and agility skills without a confining field
US6073489A (en) 1995-11-06 2000-06-13 French; Barry J. Testing and training system for assessing the ability of a player to complete a task
WO1999044698A2 (en) 1998-03-03 1999-09-10 Arena, Inc. System and method for tracking and assessing movement skills in multidimensional space
US6308565B1 (en) 1995-11-06 2001-10-30 Impulse Technology Ltd. System and method for tracking and assessing movement skills in multidimensional space
US6430997B1 (en) 1995-11-06 2002-08-13 Trazer Technologies, Inc. System and method for tracking and assessing movement skills in multidimensional space
US6176782B1 (en) 1997-12-22 2001-01-23 Philips Electronics North America Corp. Motion-based command generation technology
US5933125A (en) 1995-11-27 1999-08-03 Cae Electronics, Ltd. Method and apparatus for reducing instability in the display of a virtual environment
JPH09171953A (ja) 1995-12-20 1997-06-30 Sony Corp 基板加熱装置、基板加熱方法および半導体集積回路装置、フォトマスクならびに液晶表示装置
US5641288A (en) 1996-01-11 1997-06-24 Zaenglein, Jr.; William G. Shooting simulating process and training device using a virtual reality display screen
CA2253626A1 (en) 1996-05-08 1997-11-13 Real Vision Corporation Real time simulation using position sensing
US6173066B1 (en) 1996-05-21 2001-01-09 Cybernet Systems Corporation Pose determination and tracking by matching 3D objects to a 2D sensor
US5989157A (en) 1996-08-06 1999-11-23 Walton; Charles A. Exercising system with electronic inertial game playing
AU3954997A (en) 1996-08-14 1998-03-06 Nurakhmed Nurislamovich Latypov Method for following and imaging a subject's three-dimensional position and orientation, method for presenting a virtual space to a subject, and systems for implementing said methods
JP3064928B2 (ja) 1996-09-20 2000-07-12 日本電気株式会社 被写体抽出方式
DE69626208T2 (de) 1996-12-20 2003-11-13 Hitachi Europe Ltd., Maidenhead Verfahren und System zur Erkennung von Handgesten
US6009210A (en) 1997-03-05 1999-12-28 Digital Equipment Corporation Hands-free interface to a virtual reality environment using head tracking
US6100896A (en) 1997-03-24 2000-08-08 Mitsubishi Electric Information Technology Center America, Inc. System for designing graphical multi-participant environments
US5877803A (en) 1997-04-07 1999-03-02 Tritech Mircoelectronics International, Ltd. 3-D image detector
US6215898B1 (en) 1997-04-15 2001-04-10 Interval Research Corporation Data processing system and method
JP3077745B2 (ja) 1997-07-31 2000-08-14 日本電気株式会社 データ処理方法および装置、情報記憶媒体
US6188777B1 (en) 1997-08-01 2001-02-13 Interval Research Corporation Method and apparatus for personnel detection and tracking
US6720949B1 (en) 1997-08-22 2004-04-13 Timothy R. Pryor Man machine interfaces and applications
US6289112B1 (en) 1997-08-22 2001-09-11 International Business Machines Corporation System and method for determining block direction in fingerprint images
AUPO894497A0 (en) 1997-09-02 1997-09-25 Xenotech Research Pty Ltd Image processing method and apparatus
EP0905644A3 (en) 1997-09-26 2004-02-25 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Hand gesture recognizing device
US6141463A (en) 1997-10-10 2000-10-31 Electric Planet Interactive Method and system for estimating jointed-figure configurations
US6101289A (en) 1997-10-15 2000-08-08 Electric Planet, Inc. Method and apparatus for unencumbered capture of an object
US6130677A (en) 1997-10-15 2000-10-10 Electric Planet, Inc. Interactive computer vision system
WO1999019828A1 (en) 1997-10-15 1999-04-22 Electric Planet, Inc. Method and apparatus for performing a clean background subtraction
AU9808298A (en) 1997-10-15 1999-05-03 Electric Planet, Inc. A system and method for generating an animatable character
US6072494A (en) 1997-10-15 2000-06-06 Electric Planet, Inc. Method and apparatus for real-time gesture recognition
US6181343B1 (en) 1997-12-23 2001-01-30 Philips Electronics North America Corp. System and method for permitting three-dimensional navigation through a virtual reality environment using camera-based gesture inputs
US6159100A (en) 1998-04-23 2000-12-12 Smith; Michael D. Virtual reality game
US6077201A (en) 1998-06-12 2000-06-20 Cheng; Chau-Yang Exercise bicycle
US7036094B1 (en) 1998-08-10 2006-04-25 Cybernet Systems Corporation Behavior recognition system
US6681031B2 (en) 1998-08-10 2004-01-20 Cybernet Systems Corporation Gesture-controlled interfaces for self-service machines and other applications
US6950534B2 (en) 1998-08-10 2005-09-27 Cybernet Systems Corporation Gesture-controlled interfaces for self-service machines and other applications
US20010008561A1 (en) 1999-08-10 2001-07-19 Paul George V. Real-time object tracking system
US6801637B2 (en) 1999-08-10 2004-10-05 Cybernet Systems Corporation Optical body tracker
US7121946B2 (en) 1998-08-10 2006-10-17 Cybernet Systems Corporation Real-time head tracking system for computer games and other applications
IL126284A (en) 1998-09-17 2002-12-01 Netmor Ltd System and method for three dimensional positioning and tracking
DE69936620T2 (de) 1998-09-28 2008-05-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., Kadoma Verfahren und Vorrichtung zum Segmentieren von Handgebärden
DE69827529T2 (de) 1998-09-28 2005-11-10 3Dv Systems Ltd. Entfernungsmessung mittels kamera
KR100344505B1 (ko) * 1998-11-30 2002-07-24 가부시끼가이샤 도시바 고체 이미징 장치
AU1930700A (en) 1998-12-04 2000-06-26 Interval Research Corporation Background estimation and segmentation based on range and color
US6147678A (en) 1998-12-09 2000-11-14 Lucent Technologies Inc. Video hand image-three-dimensional computer interface with multiple degrees of freedom
US6570555B1 (en) 1998-12-30 2003-05-27 Fuji Xerox Co., Ltd. Method and apparatus for embodied conversational characters with multimodal input/output in an interface device
US6363160B1 (en) 1999-01-22 2002-03-26 Intel Corporation Interface using pattern recognition and tracking
US7003134B1 (en) 1999-03-08 2006-02-21 Vulcan Patents Llc Three dimensional object pose estimation which employs dense depth information
US6299308B1 (en) 1999-04-02 2001-10-09 Cybernet Systems Corporation Low-cost non-imaging eye tracker system for computer control
US6503195B1 (en) 1999-05-24 2003-01-07 University Of North Carolina At Chapel Hill Methods and systems for real-time structured light depth extraction and endoscope using real-time structured light depth extraction
US6476834B1 (en) 1999-05-28 2002-11-05 International Business Machines Corporation Dynamic creation of selectable items on surfaces
US6873723B1 (en) 1999-06-30 2005-03-29 Intel Corporation Segmenting three-dimensional video images using stereo
US6738066B1 (en) 1999-07-30 2004-05-18 Electric Plant, Inc. System, method and article of manufacture for detecting collisions between video images generated by a camera and an object depicted on a display
US7113918B1 (en) 1999-08-01 2006-09-26 Electric Planet, Inc. Method for video enabled electronic commerce
US7050606B2 (en) 1999-08-10 2006-05-23 Cybernet Systems Corporation Tracking and gesture recognition system particularly suited to vehicular control applications
US6663491B2 (en) 2000-02-18 2003-12-16 Namco Ltd. Game apparatus, storage medium and computer program that adjust tempo of sound
US6633294B1 (en) 2000-03-09 2003-10-14 Seth Rosenthal Method and apparatus for using captured high density motion for animation
EP1152261A1 (en) 2000-04-28 2001-11-07 CSEM Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique SA Device and method for spatially resolved photodetection and demodulation of modulated electromagnetic waves
US6640202B1 (en) 2000-05-25 2003-10-28 International Business Machines Corporation Elastic sensor mesh system for 3-dimensional measurement, mapping and kinematics applications
US6731799B1 (en) 2000-06-01 2004-05-04 University Of Washington Object segmentation with background extraction and moving boundary techniques
US6788809B1 (en) 2000-06-30 2004-09-07 Intel Corporation System and method for gesture recognition in three dimensions using stereo imaging and color vision
US7227526B2 (en) 2000-07-24 2007-06-05 Gesturetek, Inc. Video-based image control system
US7058204B2 (en) 2000-10-03 2006-06-06 Gesturetek, Inc. Multiple camera control system
US7039676B1 (en) 2000-10-31 2006-05-02 International Business Machines Corporation Using video image analysis to automatically transmit gestures over a network in a chat or instant messaging session
US6539931B2 (en) 2001-04-16 2003-04-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. Ball throwing assistant
US8035612B2 (en) 2002-05-28 2011-10-11 Intellectual Ventures Holding 67 Llc Self-contained interactive video display system
US7259747B2 (en) 2001-06-05 2007-08-21 Reactrix Systems, Inc. Interactive video display system
JP3420221B2 (ja) 2001-06-29 2003-06-23 株式会社コナミコンピュータエンタテインメント東京 ゲーム装置及びプログラム
US6937742B2 (en) 2001-09-28 2005-08-30 Bellsouth Intellectual Property Corporation Gesture activated home appliance
EP1497160B2 (de) 2002-04-19 2010-07-21 IEE INTERNATIONAL ELECTRONICS & ENGINEERING S.A. Sicherheitsvorrichtung für ein fahrzeug
US7348963B2 (en) 2002-05-28 2008-03-25 Reactrix Systems, Inc. Interactive video display system
US7710391B2 (en) 2002-05-28 2010-05-04 Matthew Bell Processing an image utilizing a spatially varying pattern
US7170492B2 (en) 2002-05-28 2007-01-30 Reactrix Systems, Inc. Interactive video display system
US7489812B2 (en) 2002-06-07 2009-02-10 Dynamic Digital Depth Research Pty Ltd. Conversion and encoding techniques
US7576727B2 (en) 2002-12-13 2009-08-18 Matthew Bell Interactive directed light/sound system
JP4235729B2 (ja) 2003-02-03 2009-03-11 国立大学法人静岡大学 距離画像センサ
EP1477924B1 (en) 2003-03-31 2007-05-02 HONDA MOTOR CO., Ltd. Gesture recognition apparatus, method and program
US8072470B2 (en) 2003-05-29 2011-12-06 Sony Computer Entertainment Inc. System and method for providing a real-time three-dimensional interactive environment
JP4355341B2 (ja) 2003-05-29 2009-10-28 本田技研工業株式会社 深度データを用いたビジュアルトラッキング
EP3190546A3 (en) 2003-06-12 2017-10-04 Honda Motor Co., Ltd. Target orientation estimation using depth sensing
US7536032B2 (en) 2003-10-24 2009-05-19 Reactrix Systems, Inc. Method and system for processing captured image information in an interactive video display system
JP4708422B2 (ja) 2004-04-15 2011-06-22 ジェスチャー テック，インコーポレイテッド 両手動作の追跡
US7308112B2 (en) 2004-05-14 2007-12-11 Honda Motor Co., Ltd. Sign based human-machine interaction
US7704135B2 (en) 2004-08-23 2010-04-27 Harrison Jr Shelton E Integrated game system, method, and device
KR20060070280A (ko) 2004-12-20 2006-06-23 한국전자통신연구원 손 제스처 인식을 이용한 사용자 인터페이스 장치 및 그방법
JP5160235B2 (ja) 2005-01-07 2013-03-13 クアルコム，インコーポレイテッド 画像中の物体の検出及び追跡
EP1849123A2 (en) 2005-01-07 2007-10-31 GestureTek, Inc. Optical flow based tilt sensor
CN101198964A (zh) 2005-01-07 2008-06-11 格斯图尔泰克股份有限公司 使用红外图案照射创建对象的三维图像
CN101536494B (zh) 2005-02-08 2017-04-26 奥布隆工业有限公司 用于基于姿势的控制系统的系统和方法
US7317836B2 (en) 2005-03-17 2008-01-08 Honda Motor Co., Ltd. Pose estimation based on critical point analysis
JP5038296B2 (ja) 2005-05-17 2012-10-03 クアルコム，インコーポレイテッド 方位感受性信号出力
ATE412882T1 (de) 2005-08-12 2008-11-15 Mesa Imaging Ag Hochempfindliches, schnelles pixel für anwendung in einem bildsensor
US20080026838A1 (en) 2005-08-22 2008-01-31 Dunstan James E Multi-player non-role-playing virtual world games: method for two-way interaction between participants and multi-player virtual world games
US7450736B2 (en) 2005-10-28 2008-11-11 Honda Motor Co., Ltd. Monocular tracking of 3D human motion with a coordinated mixture of factor analyzers
US7701439B2 (en) 2006-07-13 2010-04-20 Northrop Grumman Corporation Gesture recognition simulation system and method
JP5395323B2 (ja) 2006-09-29 2014-01-22 ブレインビジョン株式会社 固体撮像素子
US7412077B2 (en) 2006-12-29 2008-08-12 Motorola, Inc. Apparatus and methods for head pose estimation and head gesture detection
US7729530B2 (en) 2007-03-03 2010-06-01 Sergey Antonov Method and apparatus for 3-D data input to a personal computer with a multimedia oriented operating system
US7852262B2 (en) 2007-08-16 2010-12-14 Cybernet Systems Corporation Wireless mobile indoor/outdoor tracking system
JP5171178B2 (ja) * 2007-09-13 2013-03-27 富士フイルム株式会社 イメージセンサ及びその製造方法
CN101254344B (zh) 2008-04-18 2010-06-16 李刚 场地方位与显示屏点阵按比例相对应的游戏装置和方法
US8264581B2 (en) 2008-07-17 2012-09-11 Microsoft International Holdings B.V. CMOS photogate 3D camera system having improved charge sensing cell and pixel geometry
TWI585955B (zh) * 2008-11-28 2017-06-01 半導體能源研究所股份有限公司 光感測器及顯示裝置
US8681321B2 (en) 2009-01-04 2014-03-25 Microsoft International Holdings B.V. Gated 3D camera
CN102034664A (zh) * 2009-09-30 2011-04-27 清华大学 场发射阴极结构及场发射显示器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7202898B1 (en) * 1998-12-16 2007-04-10 3Dv Systems Ltd. Self gating photosurface
CN101421848A (zh) * 2006-04-12 2009-04-29 森米科公司 用于计算机断层成像和其它成像应用的背照式光电晶体管阵列
WO2008088481A1 (en) * 2006-12-21 2008-07-24 Redlen Technologies The use of solder mask as a protective coating for radiation detector
WO2009063472A1 (en) * 2007-11-15 2009-05-22 Microsoft International Holdings B.V. Dual mode depth imaging
CN101904165A (zh) * 2007-12-21 2010-12-01 福通尼斯荷兰公司 图像传感器阵列，增强的图像传感器阵列，电子轰击图像传感器阵列装置以及用于这些图像传感器阵列的像素传感器元件

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11838626B2 (en) 2016-03-03 2023-12-05 4D Intellectual Properties, Llc Methods and apparatus for an active pulsed 4D camera for image acquisition and analysis
US10873738B2 (en) 2016-03-03 2020-12-22 4D Intellectual Properties, Llc Multi-frame range gating for lighting-invariant depth maps for in-motion applications and attenuating environments
CN109313345A (zh) * 2016-03-03 2019-02-05 4D知识产权有限责任公司 用于图像采集和分析的有源脉冲4d 摄像装置的方法和装置
US12096121B2 (en) 2016-03-03 2024-09-17 4D Intellectual Properties, Llc Precision reflectivity and ambient light removal for a geiger mode/single photon active sensor system
US11477363B2 (en) 2016-03-03 2022-10-18 4D Intellectual Properties, Llc Intelligent control module for utilizing exterior lighting in an active imaging system
CN109313345B (zh) * 2016-03-03 2021-05-28 4D知识产权有限责任公司 用于图像采集和分析的有源脉冲4d 摄像装置的方法和装置
CN108270970B (zh) * 2018-01-24 2020-08-25 北京图森智途科技有限公司 一种图像采集控制方法及装置、图像采集系统
CN108270970A (zh) * 2018-01-24 2018-07-10 北京图森未来科技有限公司 一种图像采集控制方法及装置、图像采集系统
CN108259744B (zh) * 2018-01-24 2020-06-23 北京图森智途科技有限公司 图像采集控制方法及其装置、图像采集系统和tof相机
WO2019144629A1 (zh) * 2018-01-24 2019-08-01 北京图森未来科技有限公司 图像采集控制方法及其装置、图像采集系统和tof相机
CN108259744A (zh) * 2018-01-24 2018-07-06 北京图森未来科技有限公司 图像采集控制方法及其装置、图像采集系统和tof相机
US12050270B2 (en) 2018-01-24 2024-07-30 Beijing Tusen Weilai Technology Co., Ltd Image capturing control method and apparatus, image capturing system and TOF camera
US11070756B2 (en) 2018-01-24 2021-07-20 Tusimple, Inc. Method, device and system for image acquisition control
US11019274B2 (en) 2018-09-10 2021-05-25 Tusimple, Inc. Adaptive illumination for a time-of-flight camera on a vehicle
US11523067B2 (en) 2018-09-10 2022-12-06 Tusimple, Inc. Adaptive illumination for a time-of-flight camera on a vehicle
US11877066B2 (en) 2018-09-10 2024-01-16 Tusimple, Inc. Adaptive illumination for a time-of-flight camera on a vehicle
US12244933B2 (en) 2018-09-10 2025-03-04 Tusimple, Inc. Adaptive illumination for a time-of-flight camera on a vehicle
US12135565B2 (en) 2020-06-26 2024-11-05 Tusimple, Inc. Adaptive sensor control
US11932238B2 (en) 2020-06-29 2024-03-19 Tusimple, Inc. Automated parking technology

Also Published As

Publication number Publication date
CN102590821B (zh) 2014-07-30
US20120154573A1 (en) 2012-06-21
US9823339B2 (en) 2017-11-21
HK1171513A1 (zh) 2013-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102590821B (zh) 多阳极飞行时间传感器
CN110546530B (zh) 一种像素结构
US9417326B2 (en) Pulsed light optical rangefinder
CN103297714B (zh) 用于飞行时间传感器的电路配置和方法
US8610043B2 (en) Proximity sensor having an array of single photon avalanche diodes and circuitry for switching off illumination source and associated method, computer readable medium and firmware
US11112494B2 (en) Photodetector and portable electronic equipment
US20170353649A1 (en) Time of flight ranging for flash control in image capture devices
WO2021035694A1 (zh) 用于时间编码时间飞行距离测量的系统及方法
KR20190055238A (ko) 물체까지의 거리를 결정하기 위한 시스템 및 방법
KR20190057125A (ko) 이미징 어레이 내의 픽셀의 노출 값으로부터 백그라운드 광을 차감하기 위한 방법 및 이를 이용한 픽셀
CN110187355A (zh) 一种距离测量方法及深度相机
CN110221272A (zh) 时间飞行深度相机及抗干扰的距离测量方法
US11709271B2 (en) Time of flight sensing system and image sensor used therein
CN110221274A (zh) 时间飞行深度相机及多频调制解调的距离测量方法
WO2020223981A1 (zh) 时间飞行深度相机及多频调制解调的距离测量方法
CN105388485A (zh) 一种多脉冲距离选通成像系统及方法
US20120133617A1 (en) Application using a single photon avalanche diode (spad)
CN110140037B (zh) 用于光纤的测量设备和方法
TW202230756A (zh) 光電二極體組件
HK1171513B (zh) 多陽極飛行時間傳感器
CN114236504A (zh) 一种基于dToF的探测系统及其光源调整方法
US20210377472A1 (en) Time-of-flight pixel with vertical photogates
CN115308757A (zh) 一种图像传感器及其驱动方法
WO2021035697A1 (zh) 时间编码解调处理电路及方法
US20240426985A1 (en) Crosstalk calibration for direct time-of-flight sensor

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: DE

Ref document number: 1171513

Country of ref document: HK

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
REG Reference to a national code

Ref country code: HK

Ref legal event code: GR

Ref document number: 1171513

Country of ref document: HK

ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: MICROSOFT TECHNOLOGY LICENSING LLC

Free format text: FORMER OWNER: MICROSOFT CORP.

Effective date: 20150429

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20150429

Address after: Washington State

Patentee after: Micro soft technique license Co., Ltd

Address before: Washington State

Patentee before: Microsoft Corp.