CN110501691B - Tof模组的噪声滤除方法、tof模组及装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种TOF模组的噪声滤除方法、TOF模组及装置，该方法包括：控制所述发射单元发射出射光信号；控制所述接收单元接收入射光信号；其中，所述入射光信号至少包括：由目标拍摄物体反射形成的目标入射光，以及引入所述噪声信号的非目标入射光；控制所述接收单元将所述入射光信号转换成电信号；其中，所述电信号至少包括：所述目标入射光对应的目标电信号，以及所述非目标入射光对应的所述噪声信号；基于所述噪声滤除单元滤除所述电信号中的所述噪声信号，得到所述目标电信号。如此，利用得到有效的目标电信号实现深度测量，能够提高测量精度，消除噪声信号对深度测量的影响。

Description

TOF模组的噪声滤除方法、TOF模组及装置

技术领域

本申请涉及电子技术，尤其涉及一种飞行时间(Time Of Flight，TOF)模组的噪声滤除方法、TOF模组及装置。

背景技术

TOF模组通过测量发射的光学信号在空间中飞行的时间从而计算得到外部拍摄物体与摄像头的距离。图1中示出了TOF模组测距原理，TOF模组包括发射单元、接收单元、调制单元、解调单元和处理器。其中，调制单元负责调制发射的红外光，通过发射单元将红外光发射出去；接收单元接收通过拍摄物体表面反射的反射光，解调单元负责对接收单元接收到的反射光进行解调；信号处理模块包括模数转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)和处理器，ADC用于将模拟信号转化为数字信号，处理器，将发射的光波信号与接收的反射信号进行比较，得到他们的相位差，根据信号的频率可知光波经过一个发射-反射路径经过的时间，从而根据光速计算得到各个像素点对应实际三维空间中的深度信息。

图2示出了TOF模组测距的光线传播路径的示意图；TOF模组表面用玻璃盖板来做防护，发射单元发出的红外光透过玻璃盖板，投射到外部空间拍摄物体表面后向接收单元反射目标反射光(测距的有效信号)，目标反射光被接收单元接收，由于盖板通常是采用透明的玻璃盖板，透过率一般在90％以上，但是依然有一定的反射率，这部分经过玻璃盖板多次反射被接收单元接收到的非目标反射光是一种影响深度测量的噪声信号，而且这种噪声信号通常出现在接收单元靠近发射单元的一侧，该位置处的像素会接收到正常反射回来的有效信号和经过玻璃盖板内部多次反射的噪声信号，这种噪声信号的存在会影响深度信息测量的准确性和完整性，这种噪声称为边缘噪声。

图3为存在边缘噪声的深度图像示意图，该图为一张1m处拍摄的白墙深度图，图像左侧是接收单元远离发射单元的一侧，像素点(x1，y1)处的深度值value＝1000mm，精度很高；图像右侧为接收单元靠近发射单元的一侧(即存在边缘噪声的一侧)，像素点(x2，y2)处的深度值value＝1015mm，精度较差。

为解决这一问题，现有技术中采用的方案如下：

1)将玻璃盖板做成分体式的，即用两块玻璃盖板，一块遮住发射单元，一块遮住接收端；这样，遮住发射单元的玻璃盖板形成的反射光便不会被进入接收单元；

2)增大发射单元和接收单元的间距，增加玻璃盖板内部的反射次数，衰减反射光，消除或减弱进入接收单元内的反射光的能量。

然而采用第一种方法会影响装置外观的一致性，而且两块盖板的组装相对一块盖板要复杂，需要单独镀膜，成本高；采用第二种方法会影响装置整体空间设置。可见，针对上述技术问题仍然需要一种更优的解决方案。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请实施例期望提供一种TOF模组的噪声滤除方法、TOF模组及装置。

本申请实施例的技术方案是这样实现的：

第一方面，提供了一种TOF模组的噪声滤除方法，TOF模组包括：发射单元和接收单元，接收单元包括像素阵列，像素阵列中至少部分像素中包含噪声滤除单元，噪声滤除单元用于滤除接收单元内的噪声信号；

该方法包括：

控制发射单元发射出射光信号；

控制接收单元接收入射光信号；其中，入射光信号至少包括：由目标拍摄物体反射形成的目标入射光，以及引入噪声信号的非目标入射光；

控制接收单元将入射光信号转换成电信号；其中，电信号至少包括：目标入射光对应的目标电信号，以及非目标入射光对应的噪声信号；

基于噪声滤除单元滤除电信号中的噪声信号，得到目标电信号。

第二方面，提供了一种TOF模组，TOF模组包括：发射单元和接收单元，接收单元包括像素阵列，像素阵列中至少部分像素中包含噪声滤除单元，噪声滤除单元用于滤除接收单元内的噪声信号；

发射单元，用于发射出射光信号；

接收单元，用于接收入射光信号；其中，入射光信号至少包括：由目标拍摄物体反射形成的目标入射光，以及引入噪声信号的非目标入射光；

接收单元，还用于将入射光信号转换成电信号；其中，电信号至少包括：目标入射光对应的目标电信号，以及非目标入射光对应的噪声信号；

接收单元，还用于利用噪声滤除单元滤除电信号中的噪声信号，得到目标电信号。

第三方面，提供了一种噪声滤除装置，装置包括：TOF模组，处理器和配置为存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器；其中，

TOF模组包括：发射单元和接收单元，接收单元包括像素阵列，像素阵列中至少部分像素中包含噪声滤除单元，噪声滤除单元用于滤除接收单元内的噪声信号；

处理器配置为运行计算机程序时，用于实现以下步骤：

控制发射单元发射出射光信号；

控制接收单元接收入射光信号；其中，入射光信号至少包括：由目标拍摄物体反射形成的目标入射光，以及引入噪声信号的非目标入射光；

控制接收单元将入射光信号转换成电信号；其中，电信号至少包括：目标入射光对应的目标电信号，以及非目标入射光对应的噪声信号；

基于噪声滤除单元滤除电信号中的噪声信号，得到目标电信号。

第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，该计算机程序被处理器执行时实现前述方法的步骤。

采用上述技术方案，利用TOF模组拍摄深度图像时，能够利用噪声滤除单元有效滤除电信号中由非目标入射光信号转换成的噪声信号，只保留目标入射光信号转换成的目标电信号，利用得到有效的目标电信号实现深度测量，能够提高测量精度，消除噪声信号对深度测量的影响。

附图说明

图1为TOF模组测距原理的示意图；

图2为TOF模组测距的光线传播路径的示意图；

图3为存在边缘噪声的深度图像示意图；

图4为一种像素内部的窗口开关模式示意图；

图5为像素窗口接收存储电荷的示意图；

图6为本申请实施例中噪声滤除方法的流程示意图；

图7为本申请实施例中像素结构的组成结构示意图；

图8本申请实施例中像素内部的第一窗口开关模式示意图；

图9本申请实施例中像素内部的第二窗口开关模式示意图；

图10为本申请实施例中噪声滤除单元配置方法的第一流程示意图；

图11为本申请实施例中获取第一噪声信号的原理示意图；

图12为本申请实施例中噪声滤除单元配置方法的第二流程示意图；

图13本申请实施例中像素内部的第三窗口开关模式示意图；

图14为本申请实施例中TOF模组的组成结构的示意图；

图15为本申请实施例中噪声滤除装置的组成结构的示意图。

具体实施方式

为了能够更加详尽地了解本申请实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本申请实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本申请实施例。

本申请实施例提供的一种TOF模组的噪声滤除方法，基于TOF测距原理，

图4为一种像素内部的窗口开关模式示意图，如图4所示，发射单元向外发射出射光信号后，出射光信号被目标物体反射后形成反射光入射到接收单元，接收端的每个像素都是由一个感光单元(如光电二极管)组成，它可以将入射光转换为电荷，感光单元连接着多个高频转换开关(如图4中的G0和G1)可以把电荷导入不同的可以储存电荷的电容里(如图4中的S0和S1)，并从读出端口0和读出端口1分别读出电信号。

G0和G1在一个脉冲时间T内像素点按开关顺序分别开启，持续一个相位的时间t，电荷累计为Q0和Q1，然后计算激光信号发射和返回的时间间隔Δt即为：Δt＝[Q1/(Q0+Q1)]·t。

G0和G1开启的顺序为：

启动发射单元发射脉冲信号的同时，每个像素的G0开启，经过一个脉冲的时间t(激光发射一个脉冲的时间)后，G1开启，同时G0关闭；

在这个时间t内，激光反射回来的信号有一部分被G0接收并转换成电荷存储在S0里，剩下的信号被G1接收并存储在S1里；

图5为像素窗口接收存储电荷的示意图，图5中示出了发射单元发射的出射光脉冲信号，反射光脉冲信号，电荷存储单元S0存储的电荷，以及电荷存储单元S1存储的电荷。

出射光脉冲信号按照设定的工作模式持续发光一个相位t的时间，S0和S1内分别累积了t时间的电荷，一个相位结束后，TOF传感器将电荷转换成电压并存储放置在寄存器中，然后S0和S1利用上述公式Δt＝[Q1/(Q0+Q1)]·t即可得出激光发射和返回的时间，然后根据公式d＝(Δt·c)/2计算出相机与目标物体之间的距离d，c为光速。

本申请实施例提供了一种TOF模组的噪声滤除方法，能够过滤由非目标入射光带来的噪声信号，所述TOF模组包括：发射单元和接收单元，所述接收单元包括像素阵列，所述像素阵列中至少部分像素中包含噪声滤除单元，所述噪声滤除单元用于滤除所述接收单元内的噪声信号；

图6为本申请实施例中噪声滤除方法的流程示意图，如图6所示，该方法具体可以包括：

步骤101：控制所述发射单元发射出射光信号；

步骤102：控制所述接收单元接收入射光信号；其中，所述入射光信号至少包括：由目标拍摄物体反射形成的目标入射光，以及引入所述噪声信号的非目标入射光；

步骤103：控制所述接收单元将所述入射光信号转换成电信号；其中，所述电信号至少包括：所述目标入射光对应的目标电信号，以及所述非目标入射光对应的所述噪声信号；

步骤104：基于所述噪声滤除单元滤除所述电信号中的所述噪声信号，得到所述目标电信号。

这里，步骤101至步骤104的执行主体可以为配置TOP摄像头模组的装置的处理器。比如，智能手机、个人电脑(例如平板电脑、台式电脑、笔记本、上网本、掌上电脑)、移动电话、电子书阅读器、便携式多媒体播放器、音频/视频播放器、摄像机、虚拟现实设备和可穿戴设备等。

图7为本申请实施例中像素结构的组成结构示意图，所述像素内还包括光电转换单元、电荷存储单元和电荷转换单元；

其中，所述光电转换单元，用于接收所述入射光信号，并将所述入射光信号转换成电荷输出；所述电荷存储单元，用于存储预设时间段内所述光电转换单元输出的电荷，输出累积电荷至所述电荷转换单元；所述电荷转换单元，用于将输入电荷转换为电压信号。

实际应用中，噪声滤除单元可以位于电荷转换单元的输入端一侧，也可以位于输出端一侧，用于滤除噪声信号，得到目标电信号，目标电信号经读出端口输入到ADC，ADC将目标电信号转换为数字信号。

示例性的，光电转换单元为光电二极管，电荷存储单元为电容，电荷转换单元为电荷放大器。

实际应用中，所述发射单元和接收单元上方设有透光盖板；所述噪声信号包括以下至少一项：所述透光盖板的反射光进入所述接收单元内带来的第一噪声信号，环境光进入所述接收单元内带来的第二噪声信号。

实际应用中，受透光盖板反射角度的限制，第一噪声信号多影响像素阵列中靠近发射单元的边缘像素。因此，在预先确定受影响的边缘像素区域后，只在受影响的边缘像素区域配置用于滤除第一噪声信号的噪声滤除单元，在不受影响的像素区域不配置。

由于环境光没有入射角度的限制，第二噪声信号可能影响所有像素。因此，需要在每一个像素内部配置用于滤除第二噪声信号的噪声滤除单元。

也就是说，当需要同时滤除第一噪声信号和第二噪声信号时，需要在边缘像素区域配置能够同时滤除第一噪声信号和第二噪声信号的噪声滤除单元，其他区域配置能够滤除第二噪声信号的噪声滤除单元。

在一些实施例中，噪声滤除单元位于电荷转换单元输入端一侧或者输出端一侧。

具体的，所述噪声信号为电荷参数时，所述电信号为所述电荷存储单元输出的累积电荷，所述噪声滤除单元位于所述电荷转换单元的输入端一侧；所述利用所述噪声滤除单元滤除所述电信号中的所述噪声信号，得到所述目标电信号，包括：从所述电信号中减去所述噪声信号，得到目标电荷；利用所述电荷转换单元将所述目标电荷转换为所述目标电信号。

这里，电信号也为电荷参数，目标电信号为电压信号。也就是说，在电荷信号转换成电压信号之前，从电荷存储单元输出的累积电荷中除去由非目标入射光转换成的电荷，得到目标电荷，电荷转换单元将目标电荷转换后可直接得到目标电压信号。示例性的，噪声滤除单元可以为电容，电容容量为噪声信号对应的电荷。

图8本申请实施例中像素内部的第一窗口开关模式示意图；如图8所示，信号滤除单元为电容，接收端的每个像素都是由一个感光单元(如光电二极管)组成，它可以将入射光转换为电荷，感光单元连接着两个高频转换开关G0和G1，开关G0闭合时感光单元输出电荷导入第一路中存储在电容S0，开关G1闭合时感光单元输出电荷导入第二路中存储在电容S1。电容S0之后配置有第一噪声滤除单元，S1之后分别配置有第二噪声滤除单元，第一噪声滤除单元和第二噪声滤除单元的电荷量根据透光盖板的反射光进行预先标定，电容S0中的电荷量减去第一噪声滤除单元，得到目标电荷0，电容S1中的电荷量减去第二噪声滤除单元，得到目标电荷1，得到的信号在经过模拟放大，然后经过ADC采样，即可进行数字信号输出，并进行后续的数字信号处理。

具体的，所述噪声信号为电压参数时，所述电信号为所述电荷转换单元输出的电压，所述噪声滤除单元位于所述电荷转换单元输出端一侧；所述利用所述噪声滤除单元滤除所述电信号中的所述噪声信号，得到所述目标电信号，包括：从所述电信号中减去所述噪声信号，得到所述目标电信号。

这里，电信号也为电压参数，目标电信号为电压信号。也就是说，在电荷信号转换成电压信号之后，从输出的电压信号中减去由非目标入射光转换成的电压，得到目标电压信号。示例性的，噪声滤除单元可以为存储噪声信号对应电压的寄存器。

图9本申请实施例中像素内部的第二窗口开关模式示意图；如图9所示，信号滤除单元为电容，接收端的每个像素都是由一个感光单元(如光电二极管)组成，它可以将入射光转换为电荷，感光单元连接着两个高频转换开关G0和G1，开关G0闭合时感光单元输出电荷导入第一路中存储在电容S0，开关G1闭合时感光单元输出电荷导入第二路中存储在电容S1。在电容S0和电容S1之后分别设置放大器0和放大器1，用于将电容输出的累积电荷经过放大转化成电压输出，基于此，设置放大器的寄存器，并写入对应的噪声信号的电压，在输出电压时将噪声信号的电压减掉，这样输出的电压就只有目标入射光的电压。

噪声信号包括所述透光盖板的反射光进入所述接收单元内带来的第一噪声信号，进一步给出了配置噪声滤除单元的方法。图10为本申请实施例中噪声滤除单元配置方法的第一流程示意图，如图10所示，该方法包括：

步骤201：在所述透光盖板远离所述发射单元和所述接收单元的第一表面外侧设置遮光件，控制所述发射单元发射出射光信号到所述透光盖板；

这里，透光盖板可以为透明玻璃盖板或透明塑料盖板，遮光件可以为不透光黑纸，第一表面为透光盖板的上表面。

图11为本申请实施例中获取第一噪声信号的原理示意图，如图11所示，玻璃盖板的上表面被遮光件遮住后，发射单元发射的激光信号入射到玻璃盖板后，经玻璃盖板上表面内侧和下表面内侧的多次反射形成第一入射光(即玻璃盖板的反射光)，入射到接收单元内部，被接收单元内的像素接收。

步骤202：控制所述接收单元接收入由所述透光盖板反射形成的第一入射光；

步骤203：将所述第一入射光转换成第一噪声信号；

具体的，当第一噪声信号为电荷参数时，控制光电转换单元将第一入射光信号转换成电荷输出，控制电荷存储单元存储预设时间段内所述光电转换单元输出的电荷，输出累积电荷即为第一噪声信号。

当第一噪声信号为电压参数时，控制光电转换单元将第一入射光信号转换成电荷输出，控制电荷存储单元存储预设时间段内所述光电转换单元输出的电荷，输出累积电荷，控制电荷转换单元将累积电荷转换为电压，输出电压即为第一噪声信号。

步骤204：基于所述第一噪声信号，配置所述噪声滤除单元。

具体的，当第一噪声信号为电荷参数时，噪声滤除单元可以为电容，利用第一噪声信号配置电容参数，用于滤除正常拍摄情况下的第一噪声信号。当第一噪声信号为电压参数时，噪声滤除单元可以为存储噪声信号对应电压的寄存器，在完成电荷转换成电压之后，从寄存器中获取噪声信号的电压，在输出电压时将噪声信号的电压减掉，这样输出的电压就只有目标入射光的电压。

这里噪声信号包括所述透光盖板的反射光进入所述接收单元内带来的第一噪声信号，给出了一种完成实现方案如下：

1)TOF的发射单元和接收单元上遮盖有一块玻璃盖板，将玻璃盖板上表面用黑色不透光的纸贴住，使得TOF传感器接收不到有效的目标入射信号；此时TOF传感器只接收到经过盖板玻璃盖板内反射带来的非目标入射信号，经过一个相位时间t后，G0和G1累积的电荷为分别记为Q00和Q10；

2)利用Q00和Q10分别设置对应的第一噪声滤除单元和第二噪声滤除单元；

3)正常情况下玻璃改变表面无遮盖，，此时TOF传感器既接收到投射到空间拍摄物体上反射回来的目标入射信号，也接收到玻璃盖板内反射带来的第一反射信号；经过同样一个相位时间t后，G0和G1累积的电荷分别记为Q01个Q11；

4)Q01和Q11分别经过第一噪声滤除单元和第二噪声滤除单元，即可将经过玻璃盖板内反射累积的电荷过滤掉，得到目标电荷Q0和Q1；Q0＝Q01-Q00，Q1＝Q11-Q10。

当第一噪声信号为电压参数时，噪声滤除单元可以为存储电压的寄存器，将第一噪声信号存储在寄存器中，这样在读出像素电压时，将第一噪声信号的电压减掉，得到目标电压信号。

噪声信号包括环境光进入所述接收单元内带来的第二噪声信号，进一步给出了配置噪声滤除单元的方法。图12为本申请实施例中噪声滤除单元配置方法的第二流程示意图，如图12所示，该方法包括：

步骤301：控制所述发射单元关闭；

步骤302：控制所述接收单元接收外界环境光作为第二入射光；

这里，关闭单元，开启接收单元来接收外界环境光，可对不同环境亮度下的第二噪声信号进行标定，比如，可以根据RGB相机或者光线传感器判断当前环境亮度，获取不同环境亮度下对应的第二噪声信号，预先将不同亮度下的第二噪声信号标定出来，以建立噪声滤除单元。

步骤303：将所述第二入射光转换成第二噪声信号；

具体的，当第一噪声信号为电荷参数时，控制光电转换单元将第一入射光信号转换成电荷输出，控制电荷存储单元存储预设时间段内所述光电转换单元输出的电荷，输出累积电荷即为第一噪声信号。

当第一噪声信号为电压参数时，控制光电转换单元将第一入射光信号转换成电荷输出，控制电荷存储单元存储预设时间段内所述光电转换单元输出的电荷，输出累积电荷，控制电荷转换单元将累积电荷转换为电压，输出电压即为第一噪声信号。

步骤304：基于所述第二噪声信号，配置所述噪声滤除单元。

具体的，当第一噪声信号为电荷参数时，噪声滤除单元可以为电容，利用第一噪声信号配置电容参数，用于滤除正常拍摄情况下的第一噪声信号。当第一噪声信号为电压参数时，噪声滤除单元可以为存储噪声信号对应电压的寄存器，在完成电荷转换成电压之后，从寄存器中获取噪声信号的电压，在输出电压时将噪声信号的电压减掉，这样输出的电压就只有目标入射光的电压。

由于环境亮度变化较负载，且环境光没有入射角度的限制，第二噪声信号可能影响所有像素。因此，需要在每一个像素内部配置用于滤除第二噪声信号的噪声滤除单元。

采用上述技术方案，利用TOF模组拍摄深度图像时，能够利用噪声滤除单元有效滤除电信号中由非目标入射光信号转换成的噪声信号，只保留目标入射光信号转换成的目标电信号，利用得到有效的目标电信号实现深度测量，能够提高测量精度，消除噪声信号对深度测量的影响。

图13本申请实施例中像素内部的第三窗口开关模式示意图，消除环境光噪声，在目前TOF传感器G0，G1的基础上，设置单独的开关G2，G2的作用是在G0和G1完成后，发射单元关闭时，G2闭合感光单元输出电荷导入第三路中存储在电容S2，根据S2在一个相位时间内存储的电荷确定第二噪声信号对应的电压；正常拍摄时，在一个相位时间完成后，读出电压时候把从S2处读出的电压减掉，就可以消除环境光噪声。

本申请实施例中还提供了一种TOF模组，如图14所示，所述TOF模组包括：发射单元141和接收单元142，所述接收单元包括像素阵列，所述像素阵列中至少部分像素中包含噪声滤除单元，所述噪声滤除单元用于滤除所述接收单元内的噪声信号；

所述发射单元141，用于发射出射光信号；

所述接收单元142，用于接收入射光信号；其中，所述入射光信号至少包括：由目标拍摄物体反射形成的目标入射光，以及引入所述噪声信号的非目标入射光；

所述接收单元142，还用于将所述入射光信号转换成电信号；其中，所述电信号至少包括：所述目标入射光对应的目标电信号，以及所述非目标入射光对应的所述噪声信号；

所述接收单元142，还用于利用所述噪声滤除单元滤除所述电信号中的所述噪声信号，得到所述目标电信号。

在一些实施例中，所述像素内还包括光电转换单元、电荷存储单元和电荷转换单元；其中，所述光电转换单元，用于接收所述入射光信号，并将所述入射光信号转换成电荷输出；所述电荷存储单元，用于存储预设时间段内所述光电转换单元输出的电荷，输出累积电荷至所述电荷转换单元；所述电荷转换单元，用于将输入电荷转换为电压信号。

在一些实施例中，所述噪声信号为电荷参数时，所述电信号为所述电荷存储单元输出的累积电荷，所述噪声滤除单元位于所述电荷转换单元的输入端一侧；

所述接收单元142，具体用于从所述电信号中减去所述噪声信号，得到目标电荷；利用所述电荷转换单元将所述目标电荷转换为所述目标电信号。

在一些实施例中，所述噪声信号为电压参数时，所述电信号为所述电荷转换单元输出的电压，所述噪声滤除单元位于所述电荷转换单元输出端一侧；所述接收单元，具体用于从所述电信号中减去所述噪声信号，得到所述目标电信号。

在一些实施例中，所述发射单元141和接收单元142上方设有透光盖板；所述噪声信号包括以下至少一项：所述透光盖板的反射光进入所述接收单元内带来的第一噪声信号，环境光进入所述接收单元内带来的第二噪声信号。

在一些实施例中，所述噪声信号包括第一噪声信号时，所述发射单元141，还用于在所述透光盖板远离所述发射单元和所述接收单元的第一表面外侧设置遮光件，发射出射光信号到所述透光盖板；

相应的，所述接收单元142，还用于接收入由所述透光盖板反射形成的第一入射光；将所述第一入射光转换成第一噪声信号；基于所述第一噪声信号，配置所述噪声滤除单元。

在一些实施例中，所述噪声信号包括第二噪声信号时，所述接收单元142，还用于在所述发射单元关闭时；接收外界环境光作为第二入射光；将所述第二入射光转换成第二噪声信号；基于所述第二噪声信号，配置所述噪声滤除单元。

本申请实施例还提供了一种噪声滤除装置，如图15所示，所述装置包括：TOF模组151、处理器152和配置为存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器153；其中，

所述TOF模组151包括：发射单元和接收单元，所述接收单元包括像素阵列，所述像素阵列中至少部分像素中包含噪声滤除单元，所述噪声滤除单元用于滤除所述接收单元内的噪声信号；

所述处理器152配置为运行所述计算机程序时，用于实现以下步骤：

控制所述发射单元发射出射光信号；

控制所述接收单元接收入射光信号；其中，所述入射光信号至少包括：由目标拍摄物体反射形成的目标入射光，以及引入所述噪声信号的非目标入射光；

控制所述接收单元将所述入射光信号转换成电信号；其中，所述电信号至少包括：所述目标入射光对应的目标电信号，以及所述非目标入射光对应的所述噪声信号；

基于所述噪声滤除单元滤除所述电信号中的所述噪声信号，得到所述目标电信号。

在一些实施例中，所述像素内还包括光电转换单元、电荷存储单元和电荷转换单元；其中，所述光电转换单元，用于接收所述入射光信号，并将所述入射光信号转换成电荷输出；所述电荷存储单元，用于存储预设时间段内所述光电转换单元输出的电荷，输出累积电荷至所述电荷转换单元；所述电荷转换单元，用于将输入电荷转换为电压信号。

在一些实施例中，所述噪声信号为电荷参数时，所述电信号为所述电荷存储单元输出的累积电荷，所述噪声滤除单元位于所述电荷转换单元的输入端一侧；

所述处理器152配置为运行所述计算机程序时，具体用于实现以下步骤：从所述电信号中减去所述噪声信号，得到目标电荷；利用所述电荷转换单元将所述目标电荷转换为所述目标电信号。

在一些实施例中，所述噪声信号为电压参数时，所述电信号为所述电荷转换单元输出的电压，所述噪声滤除单元位于所述电荷转换单元输出端一侧；

所述处理器152配置为运行所述计算机程序时，具体用于实现以下步骤：从所述电信号中减去所述噪声信号，得到所述目标电信号。

在一些实施例中，所述发射单元和接收单元上方设有透光盖板；所述噪声信号包括以下至少一项：所述透光盖板的反射光进入所述接收单元内带来的第一噪声信号，环境光进入所述接收单元内带来的第二噪声信号。

在一些实施例中，所述噪声信号包括第一噪声信号时，所述处理器152配置为运行所述计算机程序时，还用于实现以下步骤：在所述透光盖板远离所述发射单元和所述接收单元的第一表面外侧设置遮光件，控制所述发射单元发射出射光信号到所述透光盖板；控制所述接收单元接收入由所述透光盖板反射形成的第一入射光；将所述第一入射光转换成第一噪声信号；基于所述第一噪声信号，配置所述噪声滤除单元。

在一些实施例中，所述噪声信号包括第二噪声信号时，所述处理器152配置为运行所述计算机程序时，还用于实现以下步骤：控制所述发射单元关闭；控制所述接收单元接收外界环境光作为第二入射光；将所述第二入射光转换成第二噪声信号；基于所述第二噪声信号，配置所述噪声滤除单元。

当然，实际应用时，如图15所示，该噪声滤除装置中的各个组件通过总线系统154耦合在一起。可理解，总线系统154用于实现这些组件之间的连接通信。总线系统154除包括数据总线之外，还包括电源总线、控制总线和状态信号总线。但是为了清楚说明起见，在图15中将各种总线都标为总线系统154。

在实际应用中，上述处理器可以为特定用途集成电路(ASIC，ApplicationSpecific Integrated Circuit)、数字信号处理装置(DSPD，Digital Signal ProcessingDevice)、可编程逻辑装置(PLD，Programmable Logic Device)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，FPGA)、控制器、微控制器、微处理器中的至少一种。可以理解地，对于不同的设备，用于实现上述处理器功能的电子器件还可以为其它，本申请实施例不作具体限定。

上述存储器可以是易失性存储器(volatile memory)，例如随机存取存储器(RAM，Random-Access Memory)；或者非易失性存储器(non-volatile memory)，例如只读存储器(ROM，Read-Only Memory)，快闪存储器(flash memory)，硬盘(HDD，Hard Disk Drive)或固态硬盘(SSD，Solid-State Drive)；或者上述种类的存储器的组合，并向处理器提供指令和数据。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序。

可选的，该计算机可读存储介质可应用于本申请实施例中的任意一种噪声滤除装置，并且该计算机程序使得计算机执行本申请实施例的各个方法中由处理器实现的相应流程，为了简洁，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的设备实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，如：多个单元或组件可以结合，或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的各组成部分相互之间的耦合、或直接耦合、或通信连接可以是通过一些接口，设备或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性的、机械的或其它形式的。

上述作为分离部件说明的单元可以是、或也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是、或也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，也可以分布到多个网络单元上；可以根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以全部集成在一个处理模块中，也可以是各单元分别单独作为一个单元，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中；上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：移动存储设备、RO、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本申请所提供的几个方法实施例中所揭露的方法，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例。

本申请所提供的几个产品实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的产品实施例。

本申请所提供的几个方法或设备实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例或设备实施例。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种TOF模组的噪声滤除方法，所述TOF模组包括：发射单元和接收单元，所述接收单元包括像素阵列，所述像素阵列中至少部分像素中包含噪声滤除单元，所述噪声滤除单元用于滤除所述接收单元内的噪声信号；

所述方法包括：

控制所述发射单元发射出射光信号；

控制所述接收单元接收入射光信号；其中，所述入射光信号至少包括：由目标拍摄物体反射形成的目标入射光，以及引入所述噪声信号的非目标入射光；

控制所述接收单元将所述入射光信号转换成电信号；其中，所述电信号至少包括：所述目标入射光对应的目标电信号，以及所述非目标入射光对应的所述噪声信号；

基于所述噪声滤除单元滤除所述电信号中的所述噪声信号，得到所述目标电信号。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述像素内还包括光电转换单元、电荷存储单元和电荷转换单元；

其中，所述光电转换单元，用于接收所述入射光信号，并将所述入射光信号转换成电荷输出；

所述电荷存储单元，用于存储预设时间段内所述光电转换单元输出的电荷，输出累积电荷至所述电荷转换单元；

所述电荷转换单元，用于将输入电荷转换为电压信号。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述噪声信号为电荷参数时，所述电信号为所述电荷存储单元输出的累积电荷，所述噪声滤除单元位于所述电荷转换单元的输入端一侧；

所述利用所述噪声滤除单元滤除所述电信号中的所述噪声信号，得到所述目标电信号，包括：

从所述电信号中减去所述噪声信号，得到目标电荷；

利用所述电荷转换单元将所述目标电荷转换为所述目标电信号。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述噪声信号为电压参数时，所述电信号为所述电荷转换单元输出的电压，所述噪声滤除单元位于所述电荷转换单元输出端一侧；

所述利用所述噪声滤除单元滤除所述电信号中的所述噪声信号，得到所述目标电信号，包括：

从所述电信号中减去所述噪声信号，得到所述目标电信号。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述发射单元和接收单元上方设有透光盖板；

所述噪声信号包括以下至少一项：所述透光盖板的反射光进入所述接收单元内带来的第一噪声信号，环境光进入所述接收单元内带来的第二噪声信号。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述噪声信号包括第一噪声信号时，所述方法还包括：

在所述透光盖板远离所述发射单元和所述接收单元的第一表面外侧设置遮光件，控制所述发射单元发射出射光信号到所述透光盖板；

控制所述接收单元接收入由所述透光盖板反射形成的第一入射光；

将所述第一入射光转换成第一噪声信号；

基于所述第一噪声信号，配置所述噪声滤除单元。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述噪声信号包括第二噪声信号时，所述方法还包括：

控制所述发射单元关闭；

控制所述接收单元接收外界环境光作为第二入射光；

将所述第二入射光转换成第二噪声信号；

基于所述第二噪声信号，配置所述噪声滤除单元。

8.一种TOF模组，所述TOF模组包括：发射单元和接收单元，所述接收单元包括像素阵列，所述像素阵列中至少部分像素中包含噪声滤除单元，所述噪声滤除单元用于滤除所述接收单元内的噪声信号；

所述发射单元，用于发射出射光信号；

所述接收单元，用于接收入射光信号；其中，所述入射光信号至少包括：由目标拍摄物体反射形成的目标入射光，以及引入所述噪声信号的非目标入射光；

所述接收单元，还用于将所述入射光信号转换成电信号；其中，所述电信号至少包括：所述目标入射光对应的目标电信号，以及所述非目标入射光对应的所述噪声信号；

所述接收单元，还用于利用所述噪声滤除单元滤除所述电信号中的所述噪声信号，得到所述目标电信号。

9.一种噪声滤除装置，所述装置包括：TOF模组、处理器和配置为存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器；其中，

所述TOF模组包括：发射单元和接收单元，所述接收单元包括像素阵列，所述像素阵列中至少部分像素中包含噪声滤除单元，所述噪声滤除单元用于滤除所述接收单元内的噪声信号；

所述处理器配置为运行所述计算机程序时，用于实现以下步骤：

控制所述发射单元发射出射光信号；

控制所述接收单元接收入射光信号；其中，所述入射光信号至少包括：由目标拍摄物体反射形成的目标入射光，以及引入所述噪声信号的非目标入射光；

控制所述接收单元将所述入射光信号转换成电信号；其中，所述电信号至少包括：所述目标入射光对应的目标电信号，以及所述非目标入射光对应的所述噪声信号；

基于所述噪声滤除单元滤除所述电信号中的所述噪声信号，得到所述目标电信号。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的方法的步骤。

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