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CN112823293B - 高分辨率飞行时间测量 - Google Patents

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CN112823293B
CN112823293B CN201980065242.XA CN201980065242A CN112823293B CN 112823293 B CN112823293 B CN 112823293B CN 201980065242 A CN201980065242 A CN 201980065242A CN 112823293 B CN112823293 B CN 112823293B
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Abstract

使用传感器模块的光源生成调制光。使用传感器模块的光电检测器,测量在时间段内从对象朝向光电检测器反射的调制光的强度。电子控制设备根据多个时间仓对反射的调制光的测量强度进行仓化,确定多个时间仓中具有最大强度的第一时间仓,并基于第一时间仓和多个时间仓中的一个或多个附加时间仓来估计传感器模块和对象之间的距离。

Description

高分辨率飞行时间测量
技术领域
本公开涉及飞行时间传感器。
背景技术
飞行时间传感器是范围成像系统,它基于已知的光速来分辨距离。例如,“直接”飞行时间传感器可以朝向对象发射光脉冲,并检测从对象反射并返回传感器的光。对象和传感器之间的距离可以基于光发射和光返回到传感器之间的时间长度(例如,光从传感器到对象并回到传感器的“飞行时间”)来确定。
作为另一个示例,“间接”飞行时间传感器可以朝向对象发射调制光,并检测从对象反射并返回传感器的调制光。对象和传感器之间的距离可以基于发射的调制光和返回的调制光之间的相位差来确定。
飞行时间传感器可用于各种不同的应用中,以检测对象相对于传感器的存在和位置。作为示例,飞行时间传感器可以用于车辆感测系统、机器人系统和/或移动计算设备(例如,智能电话、平板计算机、可穿戴设备等)。
发明内容
飞行时间传感器可以分辨传感器和对象之间的距离。飞行时间传感器的距离分辨率至少部分取决于传感器精确确定光发射和反射光返回之间的经过时间的能力(例如,使用一个或多个计时组件,例如时间数字转换器[time to digital converter,TDC])。在实践中,具有更高时间分辨率的计时组件通常生产起来更昂贵和/或更复杂。因此,在飞行时间传感器的设计过程中,飞行时间传感器的距离分辨率通常与实际考虑(例如,传感器中使用的组件的费用和/或复杂性)相平衡。
飞行时间传感器的距离分辨率可以使用各种数据处理技术来提高。这些技术可以作为使用具有更高时间分辨率的计时组件的替代或补充来执行。
作为示例,飞行时间传感器可以朝向对象发射光,测量从对象反射的光的强度,以及基于多个时间仓(bin)来对测量进行仓化。传感器可以基于仓化的测量来对传感器和对象之间的距离进行内插。作为示例,传感器可以识别时间仓中具有最大强度的第一时间仓,以及邻近或接近第一时间仓的一个或多个附加时间仓。传感器可以基于这些时间仓的每一个的强度值来估计距离。
作为另一个示例,飞行时间传感器可以朝向位于距传感器已知距离的对象发射光,测量从对象反射的光的强度,以及根据多个时间仓来对测量进行仓化。这个测量过程可以针对多个不同的对象距离重复几次。可以基于仓化的测量来确定表示对象的内插信号波形。在某些情况下,内插信号波形用于根据比其他可能的分辨率更高的分辨率来确定对象的物理结构。在一些情况下,内插信号波形用于在未来的测量中更精确地确定传感器和对象之间的距离。
这里描述的实施方式可以提供多种益处。在一些实施方式中,飞行时间传感器可以获得更准确和/或更精确的测量(例如,与没有执行所公开的技术的情况下进行的测量相比)。此外,来自飞行时间传感器的测量可以被其他设备使用(例如,车辆、机器人、移动设备等)以更准确地确定它们的周围环境,并基于这一信息更有效地调整它们的操作。
一方面,一种方法包括使用传感器模块的光源生成调制光,以及使用传感器模块的光电检测器测量在时间段内从对象朝向光电检测器反射的调制光的强度。所述方法还包括使用电子控制设备根据多个时间仓对反射的调制光的测量强度进行仓化,使用电子控制设备确定多个时间仓中具有最大强度的第一时间仓,使用电子控制设备确定在多个时间仓中强度最大的第一时间仓,以及使用电子控制设备基于第一时间仓和多个时间仓中的一个或多个附加时间仓来估计传感器模块和对象之间的距离。
这方面的实施方式可以包括以下一个或多个特征。
在一些实施方式中,每个时间仓对应于传感器模块和对象之间的相应不同距离。估计传感器模块和对象之间的距离可以包括针对对应于第一时间仓的距离确定距离偏移。距离偏移可以小于对应于第一时间仓的距离和对应于与在时间上邻近第一时间仓第二时间仓的距离之间的差。
在一些实施方式中,估计传感器模块和对象之间的距离包括确定在时间上邻近第一时间仓的第二时间仓的强度。估计传感器模块和对象之间的距离可以包括确定在时间上邻近第一时间仓的第三时间仓的强度。第二时间仓可以不同于第三时间仓。第一时间仓可以对应于时间段的第一时间间隔。第二时间仓可以对应于第一时间间隔之前的时间段的第二时间间隔。第三时间仓可以对应于第一时间间隔之后的时间段的第三时间间隔。估计传感器模块和对象之间的距离可以包括基于第一时间仓的强度、第二时间仓的强度和第三时间仓的强度确定测量参数,获得指示测量参数的多个样本值和多个对应的样本距离偏移之间的关系的一个或多个数据项,以及基于测量参数和关系确定传感器模块和对象之间的距离。测量参数可以等于(c-a)/(b-min(c,a),其中a是第二时间仓的强度,b是第一时间仓的强度,c是第三时间仓的强度。测量参数的多个样本值和多个对应的样本距离偏移之间的关系可以是单调关系。
在一些实施方式中,传感器模块包括飞行时间传感器模块。在一些实施方式中,光源包括激光发射器。在一些实施方式中,光电检测器包括光电二极管。
在另一方面,一种系统包括具有光源和光电检测器的传感器模块以及电子控制设备。传感器模块可操作以使用光源生成调制光,以及使用光电检测器测量在时间段内从对象朝向光电检测器反射的调制光的强度。电子控制设备可操作以根据多个时间仓对反射的调制光的测量强度进行仓化,确定多个时间仓中具有最大强度的第一时间仓,以及基于第一时间仓和多个时间仓中的一个或多个附加时间仓来估计传感器模块和对象之间的距离。
这方面的实施方式可以包括以下一个或多个特征。
在一些实施方式中,每个时间仓对应于传感器模块和对象之间的相应不同距离。电子控制设备估计传感器模块和对象之间的距离可以包括针对对应于第一时间仓的距离确定距离偏移。距离偏移可以小于对应于第一时间仓的距离和对应于在时间上邻近第一时间仓的第二时间仓的距离之间的差。
在一些实施方式中,电子控制设备估计传感器模块和对象之间的距离包括确定在时间上邻近第一时间仓的第二时间仓的强度。电子控制设备估计传感器模块和对象之间的距离可以包括确定在时间上邻近第一时间仓的第三时间仓的强度,其中第二时间仓不同于第三时间仓。第一时间仓可以对应于时间段的第一时间间隔。第二时间仓可以对应于第一时间间隔之前的时间段的第二时间间隔。第三时间仓可以对应于第一时间间隔之后的时间段的第三时间间隔。电子控制设备估计传感器模块和对象之间的距离可以包括基于第一时间仓的强度、第二时间仓的强度和第三时间仓的强度确定测量参数,获得指示测量参数的多个样本值和多个对应的样本距离偏移之间的关系的一个或多个数据项,以及基于测量参数和关系确定传感器模块和对象之间的距离。测量参数可以等于(c-a)/(b-min(c,a),其中a是第二时间仓的强度,b是第一时间仓的强度,c是第三时间仓的强度。测量参数的多个样本值和多个对应的样本距离偏移之间的关系可以是单调关系。
在一些实施方式中,传感器模块包括飞行时间传感器模块。在一些实施方式中,光源包括激光发射器。在一些实施方式中,光电检测器包括光电二极管。
在一些实施方式中,主机设备包括此处描述的系统。主机设备可操作以将由系统的传感器获得的数据用于由主机设备执行的一个或多个功能。
在另一方面,一种方法包括将对象定位在距传感器模块的多个距离中的每个距离处,以及针对每个距离生成对应的测量集合。生成每个测量集合包括使用传感器模块的光源生成调制光,使用传感器模块的光电检测器测量在时间段内从对象朝向光电检测器反射的调制光的强度,以及使用电子控制设备根据多个时间仓对反射的调制光的测量强度进行仓化。该方法还包括基于所述测量集合确定表示对象物理结构的第一信号波形。
所述方面的实施方式可以包括以下一个或多个特征。
在一些实施方式中,确定第一信号波形包括针对每个时间仓确定第二信号波形,所述第二信号波形表示针对多个距离中的每个距离的时间仓的强度。
在一些实施方式中,确定第一信号波形包括归一化至少一个第二信号波形的强度。
在一些实施方式中,确定第一信号波形包括将第二信号波形彼此对齐。
在一些实施方式中,确定第一信号波形包括将第二信号波形平均以获得平均的第二信号波形。
在一些实施方式中,确定第一信号波形包括对平均的第二信号波形去卷积以获得第一信号波形。对平均的第二信号波形去卷积可以包括针对平均的第二信号波形执行维纳(Wiener)去卷积。
在一些实施方式中,物理结构是对象的尺寸或形状中的至少一个。
在一些实施方式中,传感器模块包括飞行时间传感器模块。在一些实施方式中,光源包括激光发射器。在一些实施方式中,光电检测器包括光电二极管。
另一方面,一种系统包括具有光源和光电检测器的传感器模块以及电子控制设备。针对位于距传感器模块多个距离中的每个距离处的对象,传感器模块可操作以为每个距离生成对应的测量集合。生成每个测量集合包括使用光源生成调制光,以及使用光电检测器测量在时间段内从对象朝向光电检测器反射的调制光的强度。所述电子控制设备可操作以根据多个时间仓对反射的调制光的测量强度进行仓化,以及基于所述测量集合来确定表示对象的物理结构的第一信号波形。
所述方面的实现可以包括以下一个或多个特征。
在一些实施方式中,电子控制设备确定第一信号波形包括为每个时间仓确定第二信号波形,第二信号波形表示针对多个距离中的每个距离的时间仓的强度。
在一些实施方式中,电子控制设备确定第一信号波形包括归一化至少一个第二信号波形的强度。
在一些实施方式中,电子控制设备确定第一信号波形包括将第二信号波形彼此对齐。
在一些实施方式中,电子控制设备确定第一信号波形包括将第二信号波形平均以获得平均的第二信号波形。
在一些实施方式中,电子控制设备确定第一信号波形包括对平均的第二信号波形去卷积以获得第一信号波形。电子控制设备对平均的第二信号波形去卷积可以包括针对平均的第二信号波形执行维纳去卷积。
在一些实施方式中,物理结构是对象的尺寸或形状中的至少一个。
在一些实施方式中,传感器模块包括飞行时间传感器模块。在一些实施方式中,光源包括激光发射器。在一些实施方式中,光电检测器包括光电二极管。
在一些实施方式中,主机设备包括此处描述的系统。主机设备可操作以将由系统的传感器获得的数据用于由主机设备执行的一个或多个功能。
在附图和下面的描述中阐述了一个或多个实施方式的细节。从说明书和附图以及权利要求书中,其他方面、特征和优点将变得显而易见。
附图说明
图1是示例飞行时间传感器模块的示意图。
图2是示出飞行时间传感器模块的示例使用的图。
图3A示出了描绘直方图的“主要”时间仓与对象和传感器模块之间的距离之间的示例关系的绘图。
图3B示出了表示根据时间仓而仓化的强度测量的示例直方图。
图3C示出了指示测量参数和偏移距离之间的示例关系的散点绘图。
图4A示出了表示针对几个不同对象位置的单个时间仓的强度测量的直方图。
图4B示出了表示针对几个不同对象位置的多个时间仓的强度测量的直方图。
图4C示出了表示测量的每个时间仓的归一化绘图。
图4D示出了表示测量的每个时间仓的对齐绘图。
图4E示出了表示测量的平均绘图。
图4F示出了表示对象的内插信号波形。
图5示出了使用飞行时间传感器模块获得测量的示例过程。
图6示出了使用飞行时间传感器模块获得测量的另一示例过程。
图7示出了具有飞行时间传感器模块的示例主机设备。
具体实施方式
飞行时间传感器可以分辨传感器和对象之间的距离。飞行时间传感器的距离分辨率至少部分取决于传感器精确确定光发射和反射光返回之间的经过时间的能力。例如,飞行时间传感器可以包括计时组件(例如,时间-数字转换器[TDC]),其根据特定的时间分辨率测量经过的时间。如果计时组件的时间分辨率低(例如,计时组件以低精度测量时间),则传感器根据低距离分辨率来分辨距离(例如,传感器以低精度来确定距离)。然而,如果计时组件的时间分辨率相对较高(例如,计时组件以较高的精度测量时间),则传感器可以根据较高的距离分辨率来分辨距离(例如,传感器以较高的精度来确定距离)。
在实践中,具有更高时间分辨率的计时组件通常生产起来更昂贵和/或更复杂。因此,在飞行时间传感器的设计过程中,飞行时间传感器的距离分辨率通常与实际考虑(例如,传感器中使用的组件的费用和/或复杂性)相平衡。
飞行时间传感器的距离分辨率可以使用各种数据处理技术来提高。这些技术可以作为使用具有更高时间分辨率的计时组件的替代或补充来执行。作为示例,可以使用具有较低时间分辨率的计时组件的飞行时间传感器来执行所述技术(例如,在不使用更昂贵和/或复杂的计时组件的情况下提高距离分辨率)。作为另一个示例,这些技术可以使用具有更高时间分辨率的计时组件的飞行时间传感器来执行(例如,将距离分辨率提高到超过使用计时组件在其他情况下可能达到的分辨率)。
例如,飞行时间传感器可以朝向对象发射光,测量从对象反射的光的强度,以及根据多个时间仓(例如,对应于测量的光返回到传感器的时间段)对测量进行仓化。传感器可以基于仓化的测量来对传感器和对象之间的距离进行内插。作为示例,传感器可以识别时间仓中具有最大强度的第一时间仓,以及邻近或接近第一时间仓的一个或多个附加时间仓。传感器可以基于这些时间仓的每一个的强度值来估计距离。
图1中示出了示例飞行时间传感器模块100。传感器模块100包括光源102、光电检测器104和电子控制设备106。在传感器模块100的示例使用中,光源102生成光,所述光朝向主体发射(例如,接近传感器模块100的对象)。光电检测器104测量从所述主体反射并返回到传感器模块100的光。电子控制设备106基于关于发射光和返回光的信息来确定关于所述主体的信息(例如,对象和传感器模块100之间的距离和/或对象的物理结构)。
光源102是可操作以生成光并向主体发射光的组件。在一些情况下,光源102可操作以发射一个或多个光脉冲(例如,一个、三个、三个或更多个脉冲)。这些脉冲可以连续地、周期性地、间歇地或根据一些其它模式发射。在一些情况下,光源102可操作以发射调制光。例如,光源102可以获得周期性波形(例如,载波信号),并用包含要传输的信息的调制信号来改变波形的一个或多个属性。在一些情况下,调制信号是脉冲调制信号或连续波调制信号。在一些情况下,光源102可操作以生成具有特定光谱特性的光(例如,生成具有特定波长或波长范围的光信号)。光源102可以包括一个或多个发光元件。例如,光源102可以包括一个或多个发光二极管(light emitting diode,LED)、垂直腔表面发射激光器(verticalcavity surface emitting laser,VCSEL)、有机发光二极管(organic light emittingdiode,OLED)或其他选择性生成光的设备。
电子控制设备106可以控制光源102的操作。例如,电子控制设备106可以通信地耦合到光源102,并且选择性地开启或关闭光源102(例如,为了在选择的时间段期间生成光,诸如在测量操作期间)。作为另一示例,电子控制设备106可以指定生成的光的特性(例如,为了根据特定的模式、光谱组成等生成光)。此外,电子控制设备106可以获得描述发射光的特性的信息(例如,光被发射的时间、发射光的强度、发射光的光谱组成、发射光的相位等)。
光电检测器104是可操作以测量入射到光电检测器104上的光(例如,从光源102发射并从对象反射回光电检测器104的光)的组件。光电检测器104可以测量光的各种特性。在一些情况下,光电检测器104测量光的强度和/或光的光谱特性。在一些情况下,光电检测器104确定光被检测到的时间。在一些情况下,光电检测器104确定光的瞬态属性,例如光的相位。在一些情况下,光电检测器104可操作以根据一个或多个离散的时间点来测量光。
在一些情况下,光电检测器104可操作以连续地、周期性地、间歇地或根据一些其他模式来测量光。
电子控制设备106还可以控制光电检测器104的操作。例如,电子控制设备106可以通信地耦合到光电检测器104,并且选择性地打开或关闭光电检测器104(例如,为了在选择的时间段期间测量光,例如在测量操作期间)。此外,电子控制设备106可以获得描述测量光的特性的信息(例如,光被测量的时间、测量光的强度、测量光的光谱成分、测量光的相位等)。
电子控制设备106可以基于关于发射光和返回光的信息来确定关于主体的信息(例如,对象和传感器模块100之间的距离和/或对象的物理结构)。为了说明,图2示出了传感器模块100的示例用法。在该示例中,传感器模块100接近对象200。
光源102可操作来以参考信号R的形式生成光(例如,基于来自电子控制设备106的指令),所述光被导向对象200。发射光中的至少一些从对象200反射,并以反射信号T的形式返回光电检测器104。光电检测器104测量反射信号T,并将关于测量的信息传输到电子控制设备106。
电子控制设备106可操作以基于关于参考信号R和反射信号T的信息来确定对象200和传感器模块100之间的距离d。作为示例,图2示出了参考信号R和反射信号T的时域图202。参考信号R是具有周期tr的周期性信号(例如,调制信号)。反射信号T也是具有周期tr的周期信号。然而,如反射信号T和参考信号R之间的时移td所示,反射信号T的相位不同于参考信号R的相位。
参考信号R和反射信号T之间的相差φ根据距离d而变化。因此,距离d可以通过基于它们之间的已知关系确定相位差φ来估计。在一些情况下,距离d大致与相位φ成比例(例如,可以使用等式d≈k*φ来估计距离d,其中k是凭经验或理论确定的常数)。在一些情况下,距离d是使用以下等式估计的:
其中f是调制频率,c是光速。
在一些情况下,距离d是通过在时间段内重复测量光的强度、以及基于获得测量的时间根据直方图中的多个时间仓对每个测量进行仓化来估计的。距离d可以基于直方图的组成来估计。
作为示例,传感器模块100可以在tstart(例如,对应于光源102的光发射的开始)到tend时间段内重复测量光的强度,并且基于获得测量的时间(例如,tstart到t1,t1到t2,...,tn-1到tend)根据n个时间仓对每个测量进行仓化。时间仓可以是均匀间隔的,使得每个时间仓表示相同(或基本相同)的时间长度(例如t1-tstart=t2-t1=…=tend-tn-1)。
如果对象靠近传感器模块100,则在较早的时间仓中,反射光的强度预期会更高(例如,由于光在传感器和对象之间的传播路径较短,反射光预期会更快地返回到传感器模块100)。然而,如果对象离传感器模块100相对更远,则反射光的强度预期在稍后的时间仓中更高(例如,由于光在传感器和对象之间的传播路径更长,反射光预期稍后返回到传感器模块100)。每个时间仓可以与对应的距离相关联。因此,可以通过识别具有最高强度值的时间仓(例如,指示在某时间段期间返回到传感器模块100的光最多),并确定与所述时间仓相关联的对应距离来确定距离d。
为了说明,图2示出了表示由光电检测器104获得的反射信号T的强度测量的示例直方图204。直方图204包括多个时间仓206,其中每个时间仓206的高度表示在特定时间段期间测量的光的强度。此外,每个时间仓206与特定的距离值相关联。因此,可以通过识别具有最高强度值的时间仓(例如,时间仓206a),并确定与该时间仓相关联的对应距离来确定距离d。
传感器模块100的距离分辨率至少部分取决于传感器模块精确确定光发射和反射光返回之间经过时间的能力。例如,如果传感器模块100根据低精度来测量时间,则传感器模块100只能根据低时间分辨率(例如,使用具有更大时间跨度的时间仓)来对测量进行仓化。因此,传感器模块100根据低精度来分辨距离d。然而,如果传感器模块100能够根据更高的精度来测量时间,则传感器模块100可以根据更高的时间分辨率(例如,使用具有更小时间宽度的时间仓)来对测量进行仓化。因此,传感器模块100可以根据更高的精度来分辨距离d。在实践中,具有更高时间分辨率的计时组件通常生产起来更昂贵和/或更复杂。因此,在传感器模块100的设计过程中,传感器模块100的距离分辨率通常与实际考虑(例如,传感器模块100中使用的组件的费用和/或复杂性)相平衡。
图3A示出了绘图300,其描绘了直方图的“主要”时间仓(例如,对应于最高强度测量的时间仓)与对象200和传感器模块100之间的距离d之间的示例关系。图300中的每个点302示出了特定主要时间仓和相应距离d之间的相关性。一般来说,距离d与主要时间仓的数量成比例(例如,随着距离d增加,反射光返回的经过时间也增加,对应于主要时间仓数量的增加)。然而,由于传感器模块100的时间分辨率和时间仓的时间宽度,每个时间仓对应于不同距离值的范围,而不是单个距离值。因此,传感器模块100限于根据特定分辨率来分辨距离(例如,对应于点302的阶梯状布置)。
可以通过基于多个不同时间仓的、而不仅仅是单个时间仓的测量强度对距离估计进行内插来增强传感器模块100的距离分辨率。在一些情况下,这是通过首先识别特定的主要时间仓和对应的距离d确定的(例如,以类似于上面针对图2所述的方式)。随后,基于计算的测量参数m,距离d可以偏移特定的偏移距离doffset。测量参数m可以基于主要时间仓的强度以及邻近或接近该时间仓的一个或多个其他时间仓的强度来确定。
为了说明,图3B示出了示例直方图304。直方图304可以以类似于上面针对图2描述的方式生成。为了便于说明,仅示出了直方图304的时间仓306的子集。在所述示例中,时间仓306b是主要仓(对应于具有最高强度值的时间仓),而时间仓306a和306c直接邻近时间仓306b(对应于时间上最接近时间仓306b的时间仓)。
测量参数m可以基于时间仓306a-c的强度值来计算。作为示例,测量参数m可以基于以下等式来确定:
m=(c-a)/(b-min(c,a),
其中a是时间仓306a的强度值,b是时间仓306b的强度值,而c是时间仓306c的强度值。此外,min(c,a)表示a和c中较小的值。
测量参数m可用于确定距距离d的偏移距离doffset,使得调整后的距离估计dadjusted为:
dadjusted=d+doffset
这使得传感器模块100能够以超过由于其计时组件的时间分辨率限制而在其他情况下可能达到的精度来对距离估计进行内插。
在一些情况下,测量参数m与偏移距离doffset成比例(或基本成比例)。作为示例,图3C示出了散点绘图308,散点绘图308示出了测量参数m(由水平轴指示)和偏移距离doffset(由垂直轴指示)之间的示例关系。散点绘图308上的每个点310示出了实验测量的结果,其中对象被放置在距传感器模块100特定距离处,并且使用传感器模块100进行距离测量。对于每个点310,其沿水平轴的值表示计算的测量参数m,而其沿垂直轴的值表示实际偏移距离doffset(例如,由技术人员物理测量)。较亮的点310表示放置得更靠近传感器模块100的对象,而较暗的点310表示放置得更远离传感器模块100的对象。如图3C所示,无论对象距传感器模块100的距离如何,测量参数m基本上与偏移距离doffset成比例。此外,测量参数m和偏移距离doffset之间的关系是单调的。这种关系可以例如使用趋势线312来近似。在一些情况下,使用测量参数m和趋势线312来计算偏移距离doffset。在一些情况下,使用测量参数m和查找表(例如,基于给定的测量参数m指示偏移距离doffset的查找表)来计算偏移距离doffset
在示例距离估计中,传感器模块100基于反射光的强度测量的仓化直方图来识别主要的时间仓。传感器模块100识别对应于主要时间仓的距离d(例如,100毫米)。此外,传感器模块100基于主要时间仓和邻近时间仓的强度(例如,0.50)来计算测量参数m,并确定对应的偏移距离doffset(例如,0.18毫米,如图3C所示)。因此,调整后的距离估计dadjusted为99.82毫米(即100毫米–0.18毫米)。虽然上面讨论了示例值,但是应当理解,这些值仅仅是说明性的。实际上,每个值以及它们之间的关系都可能不同,具体取决于实施方式。
在上面所示的示例中,三个时间仓的强度值被用于确定偏移距离doffset。然而,在实践中,当确定偏移距离doffset时,可以考虑一个或多个附加的时间仓。作为示例,五个、七个、九个或更多个时间仓的强度值可用于确定偏移距离doffset(例如,主要仓和每侧两个最近的时间仓的强度、主要仓和每侧三个最近的时间仓的强度等)。例如,测量参数m可以基于具有五个、七个、九个或更多个时间仓的强度值作为输入的等式来确定。该等式可以例如基于多元线性回归、多项式回归或从机器学习模型(例如,人工神经网络和/或随机森林)导出的其他统计公式来确定。此外,测量参数m可用于确定距距离d的偏移距离doffset(例如,以与上述类似的方式)。
在一些情况下,传感器模块100朝向对象发射光脉冲,并确定返回的信号波形的形状(例如,表示反射的光脉冲)。取决于传感器模块100和对象之间的距离,以及取决于对象的物理结构(例如,由于对象反射光脉冲的方式不同),返回信号波形的形状将会不同。因此,传感器模块100可以基于信号波形的形状确定关于传感器模块100和对象之间的距离以及对象的物理结构(例如,其形状、轮廓、反射率、特征等)的信息。
在一些情况下,传感器模块100获得对象的多个测量,并基于该测量生成表示该对象的内插信号波形。内插信号波形可以类似于测量的反射脉冲,但是与单独的单个测量脉冲相比,可以表现出较小程度的噪声和/或表示较大程度的信息。在一些情况下,内插信号波形用于根据比单独使用单个测量脉冲更高的分辨率来确定传感器模块100和对象之间的距离和/或对象的物理结构。在一些情况下,内插信号波形用于在未来的测量中更精确地确定传感器和对象之间的距离。
内插信号波形可以通过朝向位于距传感器模块100已知距离处的对象发射光,测量从对象反射的光的强度,以及根据多个时间仓(例如,对应于测量的光返回到传感器的时间段)对测量进行仓化来生成。该测量过程可以相对于多个不同的对象距离重复几次(例如,通过将对象重新定位在离传感器不同的已知距离处,并重复测量过程)。表示对象的内插信号波形可以基于仓化的测量来确定。
例如,对象可以定位在距离传感器模块100的800个不同的距离处(例如,距离传感器模块100为1毫米至800毫米,以1毫米为增量)。传感器模块100可以通过使用传感器模块的光源(例如,一个或多个光脉冲)生成调制光,将调制光导向对象,并在时间段内测量从对象朝向光电检测器反射的调制光的强度,来为每个距离生成测量集合。反射的调制光的测量强度可以根据多个时间仓进行仓化。作为示例,图4A示出了直方图400,直方图400表示相对于每个不同对象位置的单个时间仓的强度测量(由绘图402a表示)。在该示例中,时间仓的强度对于大约0到275毫米的对象距离来说相对较低,在大约300毫米的对象距离处急剧增加到峰值,并且随着对象距离增加超过300毫米而急剧减小。
可以为每个时间仓生成类似的直方图。作为示例,图4B示出了直方图400,直方图400表示相对于每个对象位置(每个由不同的重叠绘图402a-u指示)的21个时间仓的强度测量。尽管示出了21个时间仓,但这仅仅是说明性的示例。在实践中,强度测量可以根据任意数量的时间仓进行仓化,这取决于实施方式。例如,在某些情况下,强度测量根据128个时间仓进行仓化。
如图4B所示,绘图402a-u中的每一个都表现出不同的峰值强度值。如图4C所示,绘图402a-u可以被归一化,使得它们的峰值强度值相等或近似相等。在一些情况下,通过确定每个绘图的峰值,并缩放每个绘图使得它们的峰值强度值相等或近似相等(例如,缩放每个绘图使得它们的峰值强度值等于绘图中最大的峰值强度值),来将绘图归一化。在一些情况下,通过确定每个绘图的数值回归(例如,多项式回归或拟合线),并将每个回归乘以标量值的倒数,使得每个回归具有相似的比例或数值范围,来将绘图归一化。在实践中,可以使用其他归一化技术对绘图进行归一化,具体取决于实施方式。
如图4D所示,绘图402a-u中的一个或多个可以移动,使得绘图402a-e彼此对齐。在一些情况下,通过确定每个绘图的峰值,并移动一个或多个绘图,使得峰值彼此对齐(例如,出现在相同或基本相同的距离值处),来对齐绘图。在一些情况下,通过确定不同信号对之间的互相关,并移动一个或多个信号以最大化或基本上最大化互相关来对齐绘图。实际上,根据实施方式,可以使用其他对齐技术来对齐绘图。
如图4E所示,绘图402a-u可以被一起平均以确定平均绘图404。此外,如图4F所示,绘图404可以被去卷积以形成表示对象的内插信号波形406。作为示例,绘图404可以通过用移动平均窗口(例如,宽度为30毫米或一些其他值的窗口)执行维纳去卷积来去卷积。
在一些情况下,内插信号波形406类似于单个测量的反射脉冲,但是表现出比单独的单个测量脉冲更小程度的噪声和/或表示更大程度的信息。在一些情况下,内插信号波形用于根据比单独使用单个测量脉冲更高的分辨率来确定传感器模块100和对象之间的距离和/或对象的物理结构。在一些情况下,内插信号波形用于在未来的测量中更精确地确定传感器和对象之间的距离。
在图4A-4E所示的示例中,对象在800个不同位置被定位和测量。然而,在实践中,可以在任意数量的不同位置定位和测量对象。例如,可以在多于800个不同位置定位和测量对象(例如,以提高内插信号波形的质量)。作为另一个示例,可以在少于800个不同位置定位和测量对象(例如,以减少生成内插信号波形的时间量和精力)。此外,尽管图4A-4E中对象定位在距离传感器模块100为1毫米和800毫米之间,在实践中,可以根据距离传感器模块100的任何距离范围来定位对象。
图5示出了使用飞行时间传感器模块获得测量的示例过程500。过程500的一些或全部可以例如使用这里描述的传感器模块100和/或主机设备来执行。
在过程500中,使用传感器模块的光源生成调制光(步骤502)。调制光被导向传感器模块的环境中的对象(步骤504)。可以为此目的提供诸如一个或多个透镜的光学器件。使用传感器模块的光电检测器,检测时间段内从对象朝向光电检测器反射的调制光的强度(步骤506)。传感器模块可以包括飞行时间传感器模块。光源可以包括例如激光发射器。光电检测器可以包括例如光电二极管。例如,针对图2描述了用于生成调制光、发射调制光和测量调制光的示例技。
使用电子控制设备,根据多个时间仓对反射的调制光的测量强度进行仓化(步骤508)。在一些情况下,每个时间仓对应于传感器模块和对象之间的相应不同距离。例如,针对图2描述了用于对强度测量仓化的示例技术。
使用电子控制设备,确定多个时间仓中具有最大强度的第一时间仓(步骤510)。此外,基于第一时间仓和多个时间仓中的一个或多个附加时间仓来估计传感器模块和对象之间的距离(步骤512)。
该距离可以通过针对对应于第一时间仓的距离确定距离偏移来估计。距离偏移可以小于对应于第一时间仓的距离和对应于在时间上邻近第一时间仓的第二时间仓的距离之间的差。此外,可以确定在时间上邻近第一时间仓的第二时间仓的强度。此外,还可以确定在时间上邻近第一时间仓的第三时间仓的强度。第二时间仓可以不同于第三时间仓。另一示例,第一时间仓可以对应于该时间段的第一时间间隔,第二时间仓可以对应于第一时间间隔之前的该时间段的第二时间间隔,第三时间仓可以对应于第一时间间隔之后的该时间段的第三时间间隔。
此外,测量参数m可以基于第一时间仓的强度、第二时间仓的强度和第三时间仓的强度来确定。可以获得指示测量参数m的多个样本值和多个对应的距离偏移之间的关系的一个或多个数据项(例如,描述回归或趋势线的数据项、查找表等)。传感器模块和对象之间的距离可以基于测量参数m和该关系来确定。在一些情况下,测量参数m等于(c-a)/(b-min(c,a),其中a是第二时间仓的强度,b是第一时间仓的强度,c是第三时间仓的强度。在一些情况下,测量参数的多个样本值和多个对应的距离偏移之间的关系是单调关系。在一些情况下,测量参数m是确定距距离d的偏移距离doffset(例如,对应于第一时间仓的距离),使得调整后的距离估计是:
dadjusted=d+doffset
这使得传感器模块100能够以超过在其他情况下由于其计时组件的时间分辨率限制而可能达到的精度来对距离估计进行内插。用于估计传感器模块和对象之间的距离的示例性技术将例如针对图3A-3C更详细地描述。
图6示出了使用飞行时间传感器模块获得测量的另一示例过程600。过程600的一些或全部可以例如使用这里描述的传感器模块100和/或主机设备来执行。
在过程600中,对象被定位在距离传感器模块多个距离的每一个处(步骤602)。作为示例,可以以1毫米的增量将对象定位在从1毫米到800毫米的距离范围内(例如,如针对图4A-4F所述)。在实践中,根据实施方式,其他范围和增量也是可能的。
对于每个距离,使用传感器模块生成对应的测量集合(步骤604)。生成每个测量集合包括使用传感器模块的光源生成调制光(步骤604a),将调制光导向对象(步骤604b),使用传感器模块的光电检测器测量在时间段内从对象朝向光电检测器反射的调制光的强度(步骤604c),以及使用电子控制设备根据多个时间仓来对反射的调制光的测量强度进行仓化(步骤604d)。传感器模块可以包括飞行时间传感器模块。光源可以包括例如激光发射器。光电检测器可以包括例如光电二极管。针对图2描述了用于生成调制光和测量反射的调制光的强度的示例技术。针对图4A和4B描述了对强度测量进行仓化的示例技术。
基于测量集合确定表示对象物理结构的第一信号波形(步骤606)。物理结构可以是对象的尺寸或形状中的至少一个。针对图4A-4F描述了用于确定第一信号波形的示例技术。
作为示例,对于每个时间仓,可以确定表示相对于多个距离中的每个距离的该时间仓的强度的第二信号波形(例如,如针对图4A和4B所述)。至少一个第二信号波形的强度可以被归一化(例如,如针对图4C所述)。第二信号波形可以彼此对齐(例如,如参照图4D所述)。可以对第二信号波形进行平均,以获得平均的第二信号波形(例如,如针对图4E所述)。可以对平均的第二信号波形进行去卷积,以获得第一信号波形(例如,如针对图4F所述)。对平均的第二信号波形去卷积可以包括针对平均的第二信号波形执行维纳去卷积。
示例系统
本说明书中描述的主题和操作的一些实施方式可以在数字电子电路中实现,或者在计算机软件、固件或硬件中实施(包括本说明书中公开的结构及其结构等同物),或者在它们中的一个或多个的组合中实施。例如,在一些实施方式中,电子控制设备106的一个或多个组件可以使用数字电子电路来实施,或者在计算机软件、固件或硬件中实施,或者在它们中的一个或多个的组合中实施。作为另一示例,在一些实施方式中,过程500和600可以使用数字电子电路,或者以计算机软件、固件或硬件,或者以它们中的一个或多个的组合来执行。
在本说明书中描述的一些实施方式可以被实施为数字电子电路、计算机软件、固件或硬件的一个或多个组或模块,或者它们中的一个或多个的组合。虽然可以使用不同的模块,但是每个模块不必是不同的,并且多个模块可以在相同的数字电子电路、计算机软件、固件或硬件或其组合上实施。
在本说明书中描述的一些实施方式可以被实施为一个或多个计算机程序,即,编码在计算机存储介质上的计算机程序指令的一个或多个模块,用于由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。计算机存储介质可以是计算机可读存储设备、计算机可读存储基板、随机或串行存取存储器阵列或设备、或它们中的一个或多个的组合或可以包括在计算机可读存储设备、计算机可读存储基板、随机或串行存取存储器阵列或设备、或它们中的一个或多个的组合中。此外,虽然计算机存储介质不是传播信号,但是计算机存储介质可以是编码在人工生成的传播信号中的计算机程序指令的源或目的地。计算机存储介质也可以是一个或多个单独的物理组件或介质(例如,多个CD、磁盘或其他存储设备)或包括在一个或多个单独的物理组件或介质(例如,多个CD、磁盘或其他存储设备)中。
术语“数据处理装置”涵盖用于处理数据的所有种类的装置、设备和机器,包括例如可编程处理器、计算机、片上系统、或前述的多个或其组合。该装置可以包括专用逻辑电路,例如,FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。除了硬件之外,该装置还可以包括为所讨论的计算机程序创建执行环境的代码,例如,构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统、跨平台运行时环境、虚拟机或它们中的一个或多个的组合的代码。该装置和执行环境可以实现各种不同的计算模型基础设施,例如网络服务、分布式计算和网格计算基础设施。
计算机程序(也称为程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以用任何形式的编程语言编写,包括编译或解释语言、声明性或过程性语言。计算机程序可以,但不是必须,对应于文件系统中的文件。程序可以存储在保存其他程序或数据(例如,存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)的文件的一部分中,存储在专用于所讨论的程序的单个文件中,或者存储在多个协同文件中(例如,存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)。计算机程序可以被部署为在一台计算机上或位于一个站点或分布在多个站点并通过通信网络互连的多台计算机上执行。
本说明书中描述的过程和逻辑流程中的一些可以由执行一个或多个计算机程序的一个或多个可编程处理器来执行,以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行动作。过程和逻辑流程也可以由专用逻辑电路来执行,并且装置也可以被实施为专用逻辑电路,专用逻辑电路例如是FPGA(现场可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。
举例来说,适于执行计算机程序的处理器包括通用和专用微处理器,以及任何类型的数字计算机的处理器。通常,处理器将从只读存储器或随机存取存储器或这两者接收指令和数据。计算机包括用于根据指令执行动作的处理器以及用于存储指令和数据的一个或多个存储设备。计算机还可以包括或可操作地耦合到一个或多个用于存储数据的大容量存储设备(例如磁盘、磁光盘或光盘),以从该一个或多个大容量存储设备接收数据或向该一个或多个大容量存储设备传送数据,或者两者兼有。然而,计算机不需要具有这样的设备。适于存储计算机程序指令和数据的设备包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储器设备,包括例如半导体存储器设备(例如,EPROM、EEPROM、闪存设备等)、磁盘(例如,内部硬盘、可移动磁盘等)、磁光盘以及CD-ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路来补充或并入专用逻辑电路。
为了提供与用户的交互,可以在计算机上实施操作,该计算机具有用于向用户显示信息的显示设备(例如,监视器或另一类型的显示设备)以及用户可以通过其向计算机提供输入的键盘和指向设备(例如,鼠标、轨迹球、平板计算机、触敏屏或其他类型的指向设备)。也可以使用其他类型的设备来提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何形式的感官反馈,例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈;并且可以以任何形式接收来自用户的输入,包括声音、语音或触觉输入。此外,计算机可以通过向用户使用的设备发送文档和从用户使用的设备接收文档来与用户交互;例如,通过响应于从用户客户端设备上的网络浏览器接收的请求而将网页发送到该网络浏览器。
计算机系统可以包括单个计算设备,或者多个计算机,这些计算机彼此接近或通常远离彼此地进行操作,并且通常通过通信网络进行交互。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)和广域网(“WAN”)、交互网络(例如因特网)、包括卫星链路的网络以及对等网络(例如ad hoc对等网络)。客户端和服务器的关系可以通过运行在各自的计算机上并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生。
这里描述的传感器模块可以集成到主机设备中,例如智能电话、膝上型计算机、可穿戴设备、其他计算机、机器人和汽车。主机设备可以包括处理器和其他电子组件,以及可操作以收集数据的其他补充模块(例如,相机、接近传感器等)。可以包括其他补充模块,例如环境照明、显示屏、汽车前照灯等。主机设备还可以包括非易失性存储器,其中存储了用于操作IC设备的指令,并且在一些情况下存储了补充模块。
在一些情况下,这里描述的传感器模块可以改善主机设备的性能。例如,使用这里描述的技术,传感器模块可以获得更准确和/或更精确的测量(例如,与没有执行所公开的技术的情况下进行的测量结果相比)。此外,主机设备(例如,车辆,机器人,移动设备等)可以使用这些测量来更准确地确定其周围环境,并基于该信息更有效地调整其操作。
作为示例,图7示出了包括飞行时间传感器模块100(包括光源102、光电检测器104和电子控制设备106)的主机设备700。主机设备700还包括若干附加组件,包括一个或多个计算机处理器710(例如,为了实施电子控制设备106和/或提供其他计算功能)、一个或多个显示屏720、一个或多个电源730(例如,电池、充电电路等)、一个或多个收发器740(例如,无线无线电,诸如Wi-Fi无线电、蜂窝无线电、蓝牙无线电等)、以及一个或多个相机模块750(例如,成像传感器,诸如半导体电荷耦合器件[CCD]、互补金属氧化物半导体[CMOS]中的有源像素传感器和/或N型金属氧化物半导体[NMOS])。在主机设备700操作期间,主机设备700可以使用传感器模块100获得关于其周围环境的信息(例如,关于主机设备700附近的对象的存在以及这些对象与主机设备700的距离的信息)。
此外,主机设备700可以基于传感器模块100所基于的信息来修改其操作。例如,在确定对象的存在和/或对象与传感器模块100之间的距离之后,主机设备700可以基于估计的距离调整一个或多个相机模块的焦点(例如,以获得检测到的对象的更清晰或更锐利的图像)。作为另一示例,主机设备700可以生成其环境的地图或其他空间表示,包括关于环境中对象位置的信息。作为另一示例,主机设备700可以生成根据周围环境而变化的一个或多个图形显示元素(例如,包括周围环境的视频或图像的“增强现实”图形用户界面,以及识别视频或图像中的对象的一个或多个图形覆盖)。此外,主机设备700可以向一个或多个其他设备(例如,一个或多个其他主机设备)传输关于对象的信息,使得其他设备也可以访问该信息。
虽然本说明书包含许多细节,但是这些细节不应被解释为对所要求保护的范围的限制,而是对特定于特定示例的特征的描述。本说明书中在分开的实施方式的上下文中描述的某些特征也可以组合在同一实施方式中。相反,在单个实施方式的上下文中描述的各种特征也可以在多个实施例中分开实施或者以任何合适的子组合实施。
已经描述了许多实施例。然而,在不脱离本发明的精神和范围的情况下,可以进行各种修改。因此,其他实施例在权利要求的范围内。

Claims (23)

1.一种方法,包括:
使用传感器模块的光源生成调制光;
使用所述传感器模块的光电检测器测量在时间段内从对象朝向所述光电检测器反射的调制光的强度;
使用电子控制设备根据多个时间仓对反射的调制光的测量强度进行仓化;
使用所述电子控制设备确定多个时间仓中具有最大强度的第一时间仓;以及
使用所述电子控制设备,基于第一时间仓和所述多个时间仓中的一个或多个附加时间仓来估计所述传感器模块和所述对象之间的距离,
其中估计所述传感器模块和所述对象之间的所述距离包括:
确定在时间上邻近所述第一时间仓的第三时间仓的强度,其中第二时间仓不同于所述第三时间仓;
基于所述第一时间仓的强度、所述第二时间仓的强度和所述第三时间仓的强度确定测量参数;
获得指示所述测量参数的多个样本值和多个对应的样本距离偏移之间的关系的一个或多个数据项;以及
基于所述测量参数和所述关系确定所述传感器模块和所述对象之间的所述距离,
其中所述测量参数用于确定距对应于所述第一时间仓的距离d的偏移距离doffset,使得所述传感器模块和所述对象之间的所述距离的估计等于对应于所述第一时间仓的所述距离d加上所述偏移距离doffset
其中使用所述测量参数和趋势线来计算所述偏移距离doffset或者使用所述测量参数和基于给定测量参数指示偏移距离的查找表来计算所述偏移距离doffset
其中主要时间仓基于反射光的强度测量的仓化直方图来识别;
对应于所述主要时间仓的距离d被识别;
所述测量参数基于所述主要时间仓和邻近时间仓的强度来计算;
对应的偏移距离被计算。
2.根据权利要求1所述的方法,其中每个时间仓对应于所述传感器模块和所述对象之间的相应不同距离。
3.根据权利要求2所述的方法,其中估计所述传感器模块和所述对象之间的所述距离包括针对对应于所述第一时间仓的距离来确定距离偏移。
4.根据权利要求3所述的方法,其中所述距离偏移小于对应于所述第一时间仓的距离和对应于在时间上邻近所述第一时间仓的第二时间仓的距离之间的差。
5.根据任一前述权利要求所述的方法,其中估计所述传感器模块和所述对象之间的所述距离包括:
确定在时间上邻近所述第一时间仓的第二时间仓的强度。
6.根据权利要求1所述的方法,其中所述第一时间仓对应于所述时间段的第一时间间隔,
其中所述第二时间仓对应于所述第一时间间隔之前的所述时间段的第二时间间隔,以及
其中所述第三时间仓对应于第一时间间隔之后的所述时间段的第三时间间隔。
7.根据权利要求1所述的方法,其中所述测量参数等于(c-a)/(b-min(c,a),
其中a是所述第二时间仓的所述强度,b是所述第一时间仓的所述强度,c是所述第三时间仓的所述强度。
8.根据权利要求1或7所述的方法,其中,所述测量参数的所述多个样本值和所述多个对应的样本距离偏移之间的所述关系是单调关系。
9.根据任一前述权利要求所述的方法,其中所述传感器模块包括飞行时间传感器模块。
10.根据任一前述权利要求所述的方法,其中所述光源包括激光发射器。
11.根据任一前述权利要求所述的方法,其中所述光电检测器包括光电二极管。
12.一种系统,包括:
传感器模块,包括光源和光电检测器;以及
电子控制设备,
其中所述传感器模块能够操作以:
使用所述光源生成调制光,以及
使用所述光电检测器测量在时间段内从对象朝向所述光电检测器反射的调制光的强度,以及
其中所述电子控制设备能够操作以:
根据多个时间仓对反射的调制光的测量强度进行仓化,
确定多个时间仓中具有最大强度的第一时间仓,以及
基于第一时间仓和多个时间仓中的一个或多个附加时间仓来估计所述传感器模块和所述对象之间的距离,
其中估计所述传感器模块和所述对象之间的所述距离包括:
确定在时间上邻近所述第一时间仓的第三时间仓的强度,其中第二时间仓不同于所述第三时间仓;
基于所述第一时间仓的强度、所述第二时间仓的强度和所述第三时间仓的强度确定测量参数;
获得指示所述测量参数的多个样本值和多个对应的样本距离偏移之间的关系的一个或多个数据项;以及
基于所述测量参数和所述关系确定所述传感器模块和所述对象之间的所述距离,
其中所述测量参数用于确定距对应于所述第一时间仓的距离d的偏移距离doffset,使得所述传感器模块和所述对象之间的所述距离的估计等于对应于所述第一时间仓的所述距离d加上所述偏移距离doffset
其中使用所述测量参数和趋势线来计算所述偏移距离doffset或者使用所述测量参数和基于给定测量参数指示偏移距离的查找表来计算所述偏移距离doffset
其中主要时间仓基于反射光的强度测量的仓化直方图来识别;
对应于所述主要时间仓的距离d被识别;
所述测量参数基于所述主要时间仓和邻近时间仓的强度来计算;
对应的偏移距离被计算。
13.根据权利要求12所述的系统,其中每个时间仓对应于所述传感器模块和所述对象之间的相应不同距离。
14.根据权利要求13所述的系统,其中所述电子控制设备估计所述传感器模块和所述对象之间的所述距离包括针对对应于所述第一时间仓的距离来确定距离偏移。
15.根据权利要求14所述的系统,其中所述距离偏移小于对应于所述第一时间仓的距离和对应于在时间上邻近所述第一时间仓的第二时间仓的距离之间的差。
16.根据权利要求12至15中任一项所述的系统,其中所述电子控制设备估计所述传感器模块和所述对象之间的所述距离包括:
确定在时间上邻近所述第一时间仓的第二时间仓的强度。
17.根据权利要求12所述的系统,其中所述第一时间仓对应于所述时间段的第一时间间隔,
其中所述第二时间仓对应于所述第一时间间隔之前的所述时间段的第二时间间隔,以及
其中所述第三时间仓对应于所述第一时间间隔之后的所述时间段的第三时间间隔。
18.根据权利要求12所述的系统,其中所述测量参数等于(c-a)/(b-min(c,a),
其中a是所述第二时间仓的所述强度,b是所述第一时间仓的所述强度,c是所述第三时间仓的所述强度。
19.根据权利要求12或18所述的系统,其中,所述测量参数的所述多个样本值和所述多个对应的样本距离偏移之间的所述关系是单调关系。
20.根据权利要求12至19中任一项所述的系统,其中所述传感器模块包括飞行时间传感器模块。
21.根据权利要求12至20中任一项所述的系统,其中所述光源包括激光发射器。
22.根据权利要求12至21中任一项所述的系统,其中所述光电检测器包括光电二极管。
23.一种主机设备,包括根据权利要求12至22中任一项所述的系统,其中所述主机设备能够操作以将由所述系统的传感器获得的数据用于由所述主机设备执行的一个或多个功能。
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