[发明专利]3D飞行时间相机和方法

权利要求书

1.一种用于获取关于场景的信息的3D飞行时间相机，具体地，该相机用于获取场景的深度图像、关于参考信号和场景的入射辐射之间的相移的信息、或关于所述场景的环境信息，所述相机包括：

-辐射源(12)，该辐射源(12)生成并发射电磁辐射(13)，以用于照明所述场景(2)，

-辐射检测器(14)，该辐射检测器(14)检测从所述场景(2)反射的电磁辐射(15a，15b)，所述辐射检测器(14)包括一个或多个像素(16)，具体地，像素阵列，其中，所述一个或多个像素单独检测从所述场景反射的电磁辐射，其中，一像素包括两个或更多个检测单元(161-1，161-2，...)，每个检测单元检测两个或更多个样本的样本集中的样本，以及

-评估单元(18)，该评估单元(18)评估所述两个或更多个检测单元的所述样本集，并且，从所述样本集生成与场景相关的信息，其中，所述评估单元包括

-整流单元(20)，该整流单元(20)通过利用预定整流操作符来对所述样本集中的样本的子集进行整流，所述预定整流操作符定义了由特定像素的两个不同的检测单元所检测到的样本之间的相关度，以及

-信息值计算器(22)，该信息值计算器(22)从所述整流的样本的子集和所述样本集中的剩余样本确定所述与场景相关的信息的信息值。

2.根据权利要求1所述的3D飞行时间相机，

其中，所述辐射检测器(14)适用于对入射电磁辐射和参考信号的相关函数进行抽样，其中，样本集包括针对所述入射电磁辐射和所述参考信号之间的不同相移，具体地针对等距相移，的所述相关函数的两个或更多个样本。

3.根据权利要求1所述的3D飞行时间相机，

其中，所述辐射检测器(14)针对每个像素包括传感器元件(40)和切换器(41)，该传感器元件(40)将入射电磁辐射转换成电子，该切换器(41)与所述辐射源同步并将所述电子分到所述两个或更多个检测单元。

4.根据权利要求3所述的3D飞行时间相机，

其中，所述检测单元(161-1，161-2)中的每一个包括存储电子的量子阱(42，44)、将所存储的电子转换成电压信号的转换器(44、45)、放大所述电压信号的放大器(46、47)，以及将所述电压信号数字化的模拟-数字转换器(48、49)。

5.根据前述权利要求中的任一项所述的3D飞行时间相机，

其中，所述整流单元(20)适用于对所述样本集的所有样本进行整流，具体地，除了由用于检测所述样本集的样本的所述两个或更多个检测单元中的一个所检测到的样本以外。

6.根据前述权利要求中的任一项所述的3D飞行时间相机，

其中，所述整流操作符表示到由特定像素的两个不同的检测单元所检测到的样本对的多项式拟合，具体地，度为0、1或2的多项式拟合。

7.根据前述权利要求中的任一项所述的3D飞行时间相机，

还包括整流操作符生成器(24)，该整流操作符生成器(24)通过将具体地度为0、1或2的多项式拟合拟合到由特定像素的两个不同的检测单元所检测到的样本对来生成所述整流操作符，具体地，拟合到所述场景的本质上静止的区域的样本。

8.根据权利要求2和7所述的3D飞行时间相机，

其中，所述整流操作符生成器(24)适用于通过将具体地度为0、1或2的多项式拟合拟合到由特定像素的两个不同的检测单元针对相同的抽样模式所检测到的样本对来生成所述整流操作符。

9.根据前述权利要求中的任一项所述的3D飞行时间相机，

其中，所述整流单元(20)适用于利用像素各自的整流操作符来进行对由像素的除了一个检测单元之外的所有检测单元所检测到的样本的整流，或利用相同的整流操作符来进行对所有像素的样本的整流。

10.根据前述权利要求中的任一项所述的3D飞行时间相机，

其中，所述辐射源(12)可操作用于发射从1nm到1cm的波长范围内的电磁辐射(13)，具体地，发射红外线、可见光或紫外线光。