CN110389356A - 成像***和由成像***执行的方法 - Google Patents

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斯特凡·甘辛格
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Abstract

公开了一种成像***和由成像***执行的方法。成像***可以包括调制部件，该调制部件用于提供调制信号。成像***可以包括照明部件，该照明部件用于接收调制信号并且基于调制信号发射经调制的光学信号，以及提供电照明信号。电照明信号可以是由照明部件发射的经调制的光学信号的电表示。成像***可以包括电混频器，该电混频器用于接收电照明信号和调制信号、将电照明信号与调制信号相乘以形成混频信号、对混频信号进行滤波以形成经滤波的混频信号以及基于经滤波的混频信号输出与校准成像***相关联的校准信号。

Description

成像***和由成像***执行的方法
技术领域
本发明涉及成像***和由成像***执行的方法。
背景技术
基于飞行时间(ToF)的成像***可以基于由成像***的照明源发射的经调制的光学信号反射回成像***的光敏像素阵列所需的时间量来确定到对象的距离。可以基于由照明源发射经调制的光学信号时经调制的光学信号的相位与由光敏像素阵列接收经调制的光学信号时经调制的光学信号的相位之间的差来识别该时间量。
发明内容
根据一些可能的实现方式，一种成像***可以包括：调制部件，其用于提供调制信号；照明部件，其用于接收调制信号并且基于调制信号发射经调制的光学信号，以及提供电照明信号，其中，电照明信号是由照明部件发射的经调制的光学信号的电表示；电混频器，其用于接收电照明信号和调制信号、将电照明信号与调制信号相乘以形成混频信号、对混频信号进行滤波以形成经滤波的混频信号以及基于经滤波的混频信号输出与校准成像***相关联的校准信号。
根据一些可能的实现方式，一种***可以包括：电混频器，其用于从***的照明部件接收电照明信号，电照明信号是由照明部件发射的经调制的光学信号的电表示；从***的调制部件接收与调制光学信号相关联的调制信号以形成经调制的光学信号；将电照明信号与调制信号相乘以形成混频信号；对混频信号进行滤波以形成经滤波的混频信号；以及基于经滤波的混频信号向***的校准部件提供与校准该***相关联的校准信号。
根据一些可能的实现方式，一种方法可以包括：通过包括在成像***中的电混频器接收电照明信号，电照明信号是由成像***的照明部件发射的经调制的光学信号的电表示；通过电混频器接收与形成经调制的光学信号相关联的调制信号；通过电混频器对电照明信号与调制信号进行混频以形成混频信号；通过电混频器对混频信号进行滤波以形成经滤波的混频信号；以及通过电混频器基于经滤波的混频信号提供校准信号，其中，校准信号与校准成像***相关联。
附图说明
图1是在本文中所描述的示例实现方式的概述的图；
图2是成像***的示例部件的图；
图3是包括在图2的成像***中的电混频器的示例部件的图；
图4是图3的电混频器的示例实现方式的图；以及
图5是与校准成像***的延迟相关联地使用电混频器的示例处理的流程图。
具体实施方式
示例实现方式的以下详细描述参照附图。不同附图中的相同附图标记可以标识相同或相似的元件。
基于ToF的成像***(在本文中称为成像***)可以基于经调制的光学信号(例如，一系列光脉冲)行进至对象并且从对象返回需要的时间量来确定从成像***到对象的距离。可以基于由成像***的照明部件发射经调制的光学信号时经调制的光学信号的相位与由成像***的传感器部件(例如，包括一个或更多个光敏像素)接收经调制的光学信号时经调制的光学信号的相位之间的差来识别该时间量。在此，由于光的速度是已知的，因此可以基于所识别的时间量来确定距离。将针对连续波(CW)ToF成像***来描述以下实施方式，但应理解，实施方式可以用于其他ToF成像***。在CW ToF成像***中，基于调制信号在发射的帧期间连续调制光。调制信号可以是具有矩形(光接通和光关断)、正弦波形或其他波形的周期信号。调制信号可以具有高达RF范围(例如高达150MHz)的频率，但是取决于应用和技术，也可以使用其他频率。CW ToF成像***包括具有光敏传感器像素的成像器。传感器像素中的每一个接收反射光的一部分和调制信号以解调反射光。解调可以基于光子混频，在解调中，调制信号被提供至每个像素以控制光生电荷载流子到像素内的相反电荷收集节点的转移。在一些实施方式中，控制可以基于将调制信号提供至多个门，所述多个门控制光生电荷载流子并将光生电荷载流子转移至电荷收集节点。基于调制信号与接收的反射光之间的相位差，光生电荷载流子主要转移至相反电荷收集节点之一或两个电荷收集节点。在调制信号的多个周期上存储电荷，从而在每个像素中提供积分(integration)。在积分之后，读出来自两个相反电荷收集节点的收集电荷，并且可以由此确定反射光相对于调制信号的相位差。
虽然在理想情况下，发射的光随调制信号波形瞬时调制，但是实际上成像***内的延迟可能会给这种距离测量带来误差。延迟可以是与照明部件相关联的延迟。例如，延迟可以等于照明部件被触发以发射经调制的光学信号的时间与照明部件实际发射经调制的光学信号的时间之间的时间量。这种延迟可能由例如与生成经调制的光学信号相关联的电路、发射经调制的光学信号的照明源等引起。不幸的是，这种延迟可能是温度相关延迟、供应电压相关延迟、处理相关延迟等，这意味着延迟会漂移(即，是非恒定的)，并且因此不能容易地校准。因此，校准可能是复杂的，并且可能需要(例如，在不同温度下)在芯片级和部件级两者上进行校准。此外，取决于成像***的部件(例如，与生成经调制的光学信号相关联的电路)的设计寿命，延迟的漂移可能具有重大影响，这可能导致无法校准的误差。
旨在避免需要复杂校准过程的已知技术基于使用具有已知距离的参考路径，其中，参考路径经历和与像素阵列的像素相关联的路径相同的延迟漂移。因此，使用已知距离，可以测量漂移并且将结果应用于校准成像***的像素。
第一种已知技术使用片外参考像素(或片外参考二极管)。根据该技术，离散参考像素(在片外)被布置在距照明源已知距离处，并且经调制的光学信号的一部分(例如，由照明源发射的光的一定量)直接耦合至参考像素。然而，实现该技术所需的电气设置是复杂的。此外，离散参考像素需要使用由成像***生成的控制信号，并且这些控制信号再次经受漂移(例如，温度相关漂移)。因此，该技术可以用于补偿由照明源本身引起的漂移，但不能用于补偿任何片上电路的漂移。
第二种已知技术使用片上光学参考像素(片上参考二极管)。该技术基于使用光纤将经调制的光学信号的一部分直接耦合至片上光学参考像素。在此，光学参考像素可以嵌入到像素阵列中，使得光学参考像素由与像素阵列中的其他像素相同的控制信号控制，这可以允许漂移补偿。然而，该技术需要复杂和/或昂贵的光学设置(例如，由于需要光纤，因此必须避免从参考路径到其他像素的光学串扰等)。
第三种已知技术使用片上电参考像素。根据该技术，对像素阵列的所选像素进行修改，使得到所选像素的光学输入被电输入替换(即，对所选像素进行修改以创建电参考像素)。该技术背后的假设是经调制的光学信号的电表示可以从照明部件导出(例如，基于通过光源的电流)。然后可以将经调制的光学信号的这种电表示(而不是光学输入)输入至所选像素。与使用片上光学参考像素的技术一样，电参考像素被包括在像素阵列中，并且理论上，可以补偿漂移。然而，实际上，这种片上电参考像素的调制行为与像素阵列的光学像素的调制行为显著不同。此外，电参考像素将串扰引入光学像素。因此，合适的电参考像素的复杂性和/或成本可能过高。
此处描述的一些实现方式提供了用于基于使用片上电混频器来补偿成像***的照明部件的延迟漂移的技术和设备。电混频器可以是RF混频器或利用与RF混频器相同的结构或电路，该RF混频器通常用于对RF或雷达信号进行混频。通常，电混频器包括具有作为接收两个电信号以进行混频并且提供所得的混频电信号的混频级的非线性电元件(例如二极管)的集成电路。电混频器还可以包括电路***(例如多个晶体管)。在一些实现方式中，电混频器可以是能够将与成像***的照明部件相关联的电照明信号和与成像***的调制部件相关联的调制信号相乘的片上电路。电混频器被构造成提供具有下述信号分量的电信号作为混频器的混频级的输出信号，该信号分量具有与混频器的输入信号的两个频率的和和/或输入信号的两个频率的差相对应的频率。通过将具有相同频率但具有相位差(Φ)的两个信号相乘，得到的混频信号包含仅取决于相位差(例如，sinΦ)的与时间无关的信号分量和时变分量。电混频器可以对相乘的结果进行滤波以消除时变分量，并且可以提供输出信号以用于校准照明部件的延迟。在此，由于电混频器是片上的(例如，与像素阵列在同一芯片上)，因此提供了合适的漂移补偿。此外，由于电混频器仅是电路(而不是像素)，所以降低了装置的复杂性和/或成本(例如，与如上文结合已知技术所描述的参考像素的复杂性和/或成本相比)。
与使用参考像素(例如，片上电参考像素)相比，使用电混频器还提供了许多其他优点。例如，在操作中，参考像素接收一对信号(例如，调制信号和经调制的光学信号，或调制信号和经调制的光学信号的电表示)，两者具有相同的频率，但是具有不同的相位(其中，如上所述，相位差取决于距离)。在此，为了确定相位差(即，相移)，参考像素将信号相乘并在特定时间量(例如，等于像素阵列的像素的曝光时间的时间量)上执行积分。因此，参考像素的输出取决于相位差和积分时间两者。换句话说，参考像素被设计成与像素阵列中的其他像素表现地完全相同。
与之相比，为了确定相位差，电混频器将一对接收的信号相乘并且对相乘的结果进行滤波(例如，使用低通滤波器)，但不执行任何积分。因此，电混频器的输出仅取决于距离(即，由于没有执行积分，因此电混频器的输出不取决于任何积分时间)。换句话说，电混频器被设计成与像素阵列中的像素表现地不同(即，电混频器不根据像素中使用的原理操作)。
生成输出的这种差异意味着参考像素的输出仅可用于测量的距离的后处理(例如，因为参考像素的输出随时间将是非恒定的，其需要积分)，然而电混频器的输出可用于在较早的时间使用(例如，因为不需要积分)。换句话说，由于参考像素的积分时间与像素阵列中的其他像素的积分时间相同，因此像素阵列中的所有像素被同时读出(例如，在积分之后)。这意味着参考像素的输出(例如，校准信号)在与根据像素阵列的其他像素进行距离测量相同的时间(例如，在像素曝光之后)可用。相反，电混频器可以用于延迟的在线调节(例如，因为电混频器的输出仅取决于距离而不取决于积分时间)。因此，电混频器的输出比参考像素的输出更早(例如，在像素曝光期间)可用。因此，不需要等待至引入误差并且然后执行补偿。相反，电混频器的输出可以立即使用。例如，可以使用调节回路以立即补偿延迟，从而无需后处理。
使用电混频器(而不是参考像素)的另一优点是在测试设计(DFT)中的使用。例如，成像***可能需要向照明部件和像素阵列提供信号的相位的特定量以进行调制，并且必须对这些相位设置进行测试(例如，在生产中)。由于这些信号通常是可能必须在片外路由和测量的高频信号，因此这些测量具有挑战性和/或易错性。然而，使用电混频器(以及片上模数转换器(ADC))，可以在片上充分测试任何相位相关的信号，并且具有高的准确度。
图1是本文所描述的示例实现方式100的概述的图。如图1所示，成像***可以包括照明部件、调制部件、传感器部件、电混频器和校准部件。照明部件可以发射经调制的光学信号(例如，一系列光脉冲)。经调制的光学信号的频率取决于由调制部件提供至照明部件的调制信号。换句话说，发射光脉冲的频率可以与调制信号的频率匹配。如所示出的，调制部件还将调制信号提供至传感器部件(例如，用于确定距离)和电混频器(例如，用于生成校准信号)，如下面所描述的。
如所示出的，经调制的光学信号可能花费时间t1到达对象，可能被对象反射，并且可能花费时间t2到达传感器部件(例如，使得经调制的光学信号在包括在传感器部件中的光敏像素阵列中的一个或更多个像素处被接收)。成像***(例如，传感器部件)可以基于接收的经调制的光学信号(即，在像素处接收的经调制的光学信号)的相位与调制信号的相位之间的相移来确定到对象的距离(例如，通过基于相移来确定飞行时间，以及通过基于飞行时间来确定距离)。然而，如图1所示并且如上所述，照明部件可能引入延迟(t延迟)，该延迟导致由成像***确定的距离的误差，并且该延迟可能具有取决于许多因素例如照明部件处或附近的温度、用于控制照明部件的供应电压等的漂移。
此处，可以与校准该延迟相关联地使用电混频器，同时还补偿延迟的任何漂移。例如，如所示出的，电混频器可以接收调制信号和经调制的光学信号的电表示(在本文中称为电照明信号)。经调制的光学信号的电表示是时变信号，其具有与经调制的光学信号相同的频率并且与经调制的光学信号具有固定的相位关系。如所示出的，电混频器可以将电照明信号与调制信号相乘，从而形成混频信号。然后，电混频器可以对经混频的电信号进行滤波(例如，使用低通滤波器)，从而形成经滤波的混频信号。如所示出的，电混频器可以基于经滤波的混频信号输出与校准t延迟相关联的校准信号。校准部件可以接收校准信号，并且可以基于校准信号来校准照明部件。
以这种方式，可以与校准与照明部件相关联的延迟相关联地使用电混频器。此外，由于电混频器是片上电路(而不是像素)，电混频器补偿照明部件的延迟漂移，同时提供了上面描述的优点。例如，如关于图1所述，电混频器将电照明信号与调制信号相乘，但不执行如像素阵列中的像素需要做的积分。因此，校准信号可以在允许实现延迟的在线调节的时间可用。
在一些实现方式中，电混频器可以包括一个或更多个其他部件。例如，电混频器可以包括电平移位器，该电平移位器能够在与调制信号相乘之前调整电照明信号的电平，如下面所描述的。作为另一示例，电混频器可以包括参考发生器，该参考发生器能够生成一组参考信号以与经滤波的混频信号进行比较，其结果是校准信号，如下面所描述的。
如上所述，图1仅作为示例提供。其他示例是可行的，并且可以与关于图1描述的内容不同。
图2是成像***200的示例部件的图。如所示出的，成像***200可以包括照明部件202、调制部件204、传感器部件206、电混频器208和校准部件210。
照明部件202包括用于发射经调制的光学信号(例如，诸如红外光的光)的部件。在一些实现方式中，照明部件202包括光发射器，例如发光二极管(LED)、激光发射器等。在一些实现方式中，照明部件202能够发射经调制的光学信号以照亮要确定到对象的距离的整个环境(例如，预定区域)。另外地或可替选地，照明部件202能够发射经调制的光学信号来以脉冲、阶段性、扫描等方式照亮环境。在各种实现方式中，可以从照明部件202发射不同形式的光学信号。例如，经调制的光学信号可以包括一个或更多个经调制的光脉冲。在一些实现方式中，可以将照明部件202接通达短的间隔，从而允许经调制的光学信号照亮区域，包括区域内的任何对象。
在一些实现方式中，照明部件202能够(例如，向电混频器208)提供与由照明部件202发射的经调制的光学信号相关联的电照明信号。在一些实现方式中，电照明信号是作为由照明部件202发射的经调制的光学信号的电表示的电信号。例如，电照明信号可以与照明部件202的照明源两端的电压降相对应。照明源的寄生电容可能改变(例如，随着温度的变化而变化)，这可能导致发射的经调制的光学信号的延迟漂移。在此，发射的经调制的光学信号可以与照明源两端的电压降成比例，因此使电压降成为电照明信号的充分基础。
在替选实现方式中，电照明信号可以与通过照明部件202的电流相对应。在另一替选实现方式中，电照明信号可以基于包括在照明部件202中的半导体器件(例如，晶体管)的栅极处的电压，该半导体器件用于接通和关断照明源、改变照明的强度等。在一些实现方式中，电照明信号可以基于另一位置处的信号，包括相对于半导体器件的另一位置。
在一些实现方式中，电照明信号可以由包括在成像***200中的光电二极管提供。例如，照明部件202可以被配置成将经调制的光学信号的一部分提供至光电二极管，其中，光电二极管被布置在相对于照明源已知(例如，预定)距离处(使得在光电二极管处接收的经调制的信号的这部分中存在恒定相移)。此处，光电二极管接收经调制的光学信号的这部分并且将经调制的光学信号的这部分转换成电信号，从而形成电照明信号。然后，光电二极管可以将电照明信号提供至电混频器208。
调制部件204包括与调制光学信号相关联的部件以形成由照明部件202发射的经调制的光学信号。在一些实现方式中，调制部件204使光学信号基于调制信号(例如，识别照明部件202将接通和断开照明源的频率的信号)来调制。另外地或可替选地，调制部件204能够调制传感器部件206的一个或更多个光敏像素，以符合经调制的光学信号。在一些实现方式中，调制部件204能够在飞行时间操作期间将光学信号的调制与传感器部件206的光敏像素的调制相关联(例如，以计算对象距成像***200的距离)。在一些实现方式中，调制部件204可以将调制信号提供至电混频器208，使得电混频器208可以生成与校准成像***200相关联的校准信号，如下面所描述的。
传感器部件206是能够在经调制的光学信号被对象反射之后接收经调制的光学信号的部件。在一些实现方式中，传感器部件206可以包括光敏像素阵列，以用于接收经调制的光学信号。在一个示例中，阵列的各个光敏像素可以是各个图像传感器。在这样的示例中，来自传感器部件206的所得图像可以是各个光敏像素的传感器图像的组合。在一些实现方式中，给定的光敏像素能够将反射的经调制的光学信号转换成电信号。在一些实现方式中，可以通过传感器部件206的一个或更多个处理部件将来自像素的信号处理成图像。
在一些实现方式中，传感器部件206能够捕获区域或区域内的对象的一个或更多个图像。例如，传感器部件206可以捕获区域的三维图像。在一些实现方式中，传感器部件206(或传感器部件206的各个像素)可以提供经调制的光学信号从照明部件202行进至对象并且返回至传感器部件206的像素中的每一个的时间的度量。
另外地或可替选地，传感器部件206可以基于对区域的经调制的照明使用飞行时间原理来捕获区域内的对象的三维图像。例如，在一些实现方式中，传感器部件206可以基于从照明部件202发射的经调制的光学信号反射回至传感器部件206的光敏像素所花费的时间量(例如，基于发射的光学信号与接收的光学信号之间的相移)来检测该区域中是否有对象。另外地或可替选地，传感器部件206能够基于在光敏像素阵列处接收的经调制的光学信号来确定到对象的距离。
电混频器208包括能够与校准成像***200相关联地确定成像***200的延迟和/或输出与延迟相关联的信号(例如，校准信号)的部件。如上所述，电混频器208补偿延迟的任何漂移。在一些实现方式中，如上所述，电混频器208可以被布置成从调制部件204接收调制信号，并且从照明部件202接收电照明信号。
在一些实现方式中，电混频器208可以包括下述电路，该电路能够将电照明信号与调制信号相乘以形成混频信号、对混频信号进行滤波以形成经滤波的混频信号以及基于经滤波的混频信号来输出校准信号。在一些实现方式中，电混频器208不包括在光敏像素阵列中。换句话说，在一些实现方式中，电混频器208不根据包括在传感器部件206中的光敏像素的原理工作。关于电混频器208的另外的细节在下面参照图3进行描述。
校准部件210包括能够基于校准信号(例如，由电混频器208提供)针对延迟对成像***200进行校准的部件。例如，在一些实现方式中，校准部件210可以基于校准信号的变化来动态地校准成像***200。在一些实现方式中，动态校准是自动的、接近实时地发生，因为环境因素等使延迟产生变化。例如，当成像***200的一个或更多个部分的延迟由于环境条件、温度变化、供应电压的波动等(如上所述)而变化时，校准部件210可以使用校准信号动态地校准成像***200以适应变化的延迟。
在一些实现方式中，校准部件210可以校正由成像***200和/或成像***200的一个或更多个部件作出的测量结果。例如，校准部件210可以将测量结果调整与校准信号成比例的量。在一些实现方式中，校准部件210可以调整成像***200和/或成像***200的一个或更多个部件(例如，照明部件202)的其他参数，使得到的测量结果、图像等相对更准确。
图2所示的部件的数目和布置作为示例提供。实际上，可以存在比图2所示的那些更多的部件、更少的部件、不同的部件或不同地布置的部件。此外，图2所示的两个或更多个部件可以在单个部件内实现，或者图2所示的单个部件可以实现为多个分布式器件和/或部件。另外地或可替选地，图2所示的一组部件(例如，一个或更多个部件)可以执行被描述为由图2所示的另一组部件执行的一个或更多个功能。
图3是包括在成像***200中的电混频器208的示例部件的图。如所示出的，电混频器208可以包括电平移位器302、乘法器304、滤波器306和参考发生器308。
电平移位器302包括用于在与调制信号相乘之前调整电照明信号的电平(例如，幅值)的部件。在一些实现方式中，电平移位器302可以调整电照明信号的幅值，使得该幅值处于由电混频器208进一步处理的特定范围(例如，电混频器208被设计成在其内操作的电压范围)。在一些实现方式中，电平移位器302可以被设计成使得电平移位器302对电照明信号引入很少相移或不引入相移。如图3所示，电平移位器302可以接收电照明信号，并且在调整电照明信号的幅值之后，可以将电照明信号提供至乘法器304。
乘法器304包括用于将电照明信号与调制信号相乘的部件。例如，乘法器304可以包括逻辑门、吉尔伯特(Gilbert)单元和/或执行至少两个电信号的乘法的另一类型的电路。如图3所示，乘法器304可以(例如，从调制部件204)接收调制信号并且可以(例如，从电平移位器302)接收电照明信号。在操作中，如所示出的，乘法器304将调制信号与电照明信号相乘以形成混频信号。在一些实现方式中，由乘法器304进行的乘法提供包括较高频率部分和较低频率部分的混频信号。在一些实现方式中，乘法器304将混频信号提供至滤波器306。
滤波器306包括用于对由乘法器304输出的混频信号进行滤波的部件。例如，滤波器306可以包括低通滤波器、高通滤波器和/或执行滤波功能的另一类型的电路。在一些实现方式中，滤波器306可以衰减混频信号的具有第一频率的部分，并且可以传递混频信号的具有第二频率的部分。例如，当滤波器306为低通滤波器时，滤波器306可以衰减信号的具有高于阈值频率的频率的部分，并且可以传递混频信号的具有阈值频率或低于阈值频率的频率的部分。在一些实现方式中，需要滤波器306，因为由乘法器304进行的乘法提供了包括较高频率部分和较低频率部分的混频信号。在一些实现方式中，如所示出的，滤波器306输出经滤波的混频信号。
在一些实现方式中，电混频器208可以基于经滤波的混频信号输出校准信号。例如，经滤波的混频信号可以被提供为校准信号。作为另一示例，可以将经滤波的混频信号与参考信号(例如，由参考发生器308生成)进行比较，其结果可以被提供为校准信号。
在一些实现方式中，校准信号的大小与成像***200的一个或更多个部件的延迟成比例。例如，在一些实现方式中，校准信号的大小与发起照明序列和发射经调制的光学信号相关联的照明部件202的延迟成比例。例如，在照明部件202已经接收到发射经调制的光学信号的触发之后照明部件202发射经调制的光学信号的延迟可以由校准信号的大小表示。在一些实现方式中，可以使用校准信号的其他属性(例如，相对相位、电压偏移、电流偏移、波形的形状等)来表示照明部件202的延迟，或者成像***200的另一部件的延迟。
在一些实现方式中，参考发生器308包括用于生成一组参考信号(例如，相对较高的电压参考信号和相对较低的电压参考信号)以与经滤波的混频信号进行比较的部件，比较的结果可以用作校准信号。例如，经滤波的混频信号的值可以在零电压与供应电压之间，并且供应电压的确切值可能是未知的(例如，由于电压调节器的变化、由于温度引起的变化等)。因此，参考发生器308可以用作允许测量供应电压的参考电路。此处，经滤波的混频信号可以参考供应电压，并且校准信号可以反映该参考，以确保由校准部件210进行适当的校准。在一些实现方式中，参考发生器308可以生成两个或更多个参考信号，并且经滤波的混频参考信号可以参考两个或更多个参考信号中的至少之一。
值得注意的是，校准信号(例如，经滤波的混频信号、将经滤波的混频信号与参考信号进行比较的结果)和与包括在传感器部件206中的光敏像素阵列相关联的积分时间无关。例如，由于乘法器304和滤波器306都不执行需要在特定时间量(例如，光敏像素的曝光时间)内积分的功能，因此校准信号不以任何方式取决于积分时间。因此，如上所述，校准信号可以在输出校准信号时使用，使得可以实现延迟的在线调节。
图4是包括图3所示的上述部件的电混频器208的示例实现方式400的图。当然，提供示例实现方式400仅出于说明的目的，并且其他示例实现方式是可行的。
图3和图4所示的部件的数目和布置作为示例提供。实际上，可以存在比图3和图4所示的那些更多的部件、更少的部件、不同的部件或不同地布置的部件。此外，图3和/或图4所示的两个或更多个部件可以在单个部件内实现，或者图3和/或图4所示的单个部件可以实现为多个分布式器件和/或部件。另外地或可替选地，图3和/或图4所示的一组部件(例如，一个或更多个部件)可以执行被描述为由图3和/或图4所示的另一组部件执行的一个或更多个功能。
图5是用于与校准成像***的延迟相关联地使用电混频器的示例处理500的流程图。在一些实现方式中，图5中的一个或更多个处理块可以由成像***200的电混频器208执行。
如图5所示，处理500可以包括接收与成像***的照明部件相关联的电照明信号(块510)。例如，如上所述，电混频器208可以接收与成像***200的照明部件202相关联的电照明信号。
如图5进一步所示，处理500可以包括接收与成像***的调制部件相关联的调制信号(块520)。例如，如上所述，电混频器208可以接收与成像***200的调制部件204相关联的调制信号。
如图5进一步所示，处理500可以包括将电照明信号与调制信号相乘以形成混频信号(块530)。例如，如上所述，电混频器208可以将电照明信号与调制信号相乘以形成混频信号。
如图5进一步所示，处理500可以包括对混频信号进行滤波以形成经滤波的混频信号(块540)。例如，如上所述，电混频器208可以对混频信号进行滤波以形成经滤波的混频信号。
如图5进一步所示，处理500可以包括提供与校准成像***相关联的经滤波的混频信号(块550)。例如，如上所述，电混频器208可以提供与校准成像***200相关联的经滤波的混频信号。
尽管图5示出了处理500的示例块，但是在一些实现方式中，处理500可以包括比图5所描绘的那些更多的块、更少的块、不同的块或不同地布置的块。另外地或可替选地，可以并行地执行处理500的两个或更多个块。
此处描述的一些实现方式提供了用于基于使用片上电混频器208(例如，并非成像***200的像素阵列中的像素的电混频电路)来补偿成像***200的照明部件202的延迟漂移的技术和设备。
前述公开内容提供了说明和描述，但并非旨在是穷举的或将实现方式限制于所公开的精确形式。鉴于以上公开内容，可以进行修改和变型，或者可以从实现方式的实践中获得修改和变型。
尽管在权利要求中记载了和/或在说明书中公开了特征的特定组合，但是这些组合并不旨在限制可能的实现方式的公开内容。实际上，可以以未在权利要求中具体记载和/或在说明书中公开的方式对这些特征中的多个特征进行组合。尽管所列出的每个从属权利要求可能直接引用仅一个权利要求，但是可能的实现方式的公开内容包括与权利要求中的每个其他权利要求组合的每个从属权利要求。
除非明确说明，否则在本文中使用的元件、动作或指令都不应被解释为是关键或必要的元件、动作或指令。此外，如本文所使用的，冠词“一个(a、an)”旨在包括一个或更多个项，并且可以与“一个或更多个”互换使用。此外，如本文所使用的，术语“组”旨在包括一个或多个项(例如，相关项、不相关项、相关项与不相关项的组合等)，并且可以与“一个或更多个”互换使用。在旨在仅有一个项的情况下，使用术语“一个(one)”或类似表达。此外，如本文所使用的，术语“包含”、“具有”、“含有”等旨在是开放式术语。此外，除非另有明确说明，否则词语“基于”旨在意味着“至少部分地基于”。

Claims (20)

1.一种成像***，包括：
调制部件，其用于提供调制信号；
照明部件，其用于：
接收所述调制信号并且基于所述调制信号来发射经调制的光学信号；以及
提供电照明信号，
其中，所述电照明信号是由所述照明部件发射的经调制的光学信号的电表示；以及
电混频器，其用于：
接收所述电照明信号和所述调制信号；
将所述电照明信号与所述调制信号相乘以形成混频信号；
对所述混频信号进行滤波以形成经滤波的混频信号；以及
基于所述经滤波的混频信号来输出与校准所述成像***相关联的校准信号。
2.根据权利要求1所述的成像***，还包括多个光敏像素，所述多个光敏像素被布置成在所述经调制的光学信号被对象反射之后接收所述经调制的光学信号，
其中，所述电混频器不根据所述多个光敏像素中使用的原理工作。
3.根据权利要求2所述的成像***，其中，所述经滤波的混频信号的大小和与所述多个光敏像素相关联的积分时间无关。
4.根据权利要求1所述的成像***，其中，所述电混频器包括具有能够将所述电照明信号与所述调制信号相乘的电非线性元件的电路。
5.根据权利要求1所述的成像***，其中，所述校准信号与补偿所述调制信号与所述经调制的光学信号之间的延迟相关联。
6.根据权利要求5所述的成像***，其中，所述延迟包括与发射所述经调制的光学信号相关联的所述照明部件的温度相关延迟。
7.根据权利要求1所述的成像***，其中，所述电混频器包括用于将所述电照明信号与所述调制信号相乘的逻辑门。
8.根据权利要求1所述的成像***，其中，所述电混频器包括与对所述混频信号进行滤波相关联的低通滤波器。
9.根据权利要求1所述的成像***，其中，所述电混频器包括电平移位器，所述电平移位器用于在所述电照明信号与所述调制信号相乘之前调整所述电照明信号的大小。
10.根据权利要求1所述的成像***，其中，所述电混频器包括参考发生器，所述参考发生器用于提供要和与校准所述成像***相关联的所述经滤波的混频信号进行比较的一组参考信号。
11.根据权利要求1所述的成像***，还包括校准部件，所述校准部件用于：
接收所述校准信号；以及
基于所述校准信号校准所述成像***。
12.一种成像***，包括：
电混频器，其用于：
从所述成像***的照明部件接收电照明信号，所述电照明信号是由所述照明部件发射的经调制的光学信号的电表示；
从所述成像***的调制部件接收与调制光学信号以形成所述经调制的光学信号相关联的调制信号；
将所述电照明信号与所述调制信号相乘以形成混频信号；
对所述混频信号进行滤波以形成经滤波的混频信号；以及
基于所述经滤波的混频信号向所述成像***的校准部件提供与校准所述成像***相关联的校准信号。
13.根据权利要求12所述的成像***，还包括多个光敏像素，所述多个光敏像素被布置成在所述经调制的光学信号被对象反射之后接收所述经调制的光学信号，
其中，所述电混频器不根据所述多个光敏像素中使用的原理工作，以及
其中，所述经滤波的混频信号的大小和与所述多个光敏像素相关联的积分时间无关。
14.根据权利要求12所述的成像***，其中，所述电混频器包括能够将所述电照明信号与所述调制信号相乘的电路。
15.根据权利要求12所述的成像***，其中，所述校准信号与补偿所述调制信号与所述经调制的光学信号之间的延迟相关联，
其中，所述延迟包括所述照明部件的温度相关延迟。
16.根据权利要求12所述的成像***，其中，所述电混频器包括用于将所述电照明信号与所述调制信号相乘的逻辑门。
17.根据权利要求12所述的成像***，其中，所述电混频器包括与对所述混频信号进行滤波相关联的低通滤波器。
18.根据权利要求12所述的成像***，其中，所述电混频器包括：
电平移位器，其用于调整所述电照明信号的大小；以及
参考发生器，其用于提供要和与校准所述成像***相关联的所述经滤波的混频信号进行比较的一组参考信号。
19.一种由成像***执行的方法，包括：
通过包括在所述成像***中的电混频器接收电照明信号，所述电照明信号是由所述成像***的照明部件发射的经调制的光学信号的电表示；
通过所述电混频器接收与形成所述经调制的光学信号相关联的调制信号；
通过所述电混频器对所述电照明信号与所述调制信号进行混频以形成混频信号；
通过所述电混频器对所述混频信号进行滤波以形成经滤波的混频信号；以及
通过所述电混频器基于所述经滤波的混频信号来提供校准信号，
其中，所述校准信号与校准所述成像***相关联。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，与所述成像***相关联的多个光敏像素被布置成在所述经调制的光学信号被对象反射之后接收所述经调制的光学信号，
其中，所述电混频器不根据所述多个光敏像素的原理工作，以及
其中，所述经滤波的混频信号的大小和与所述多个光敏像素相关联的积分时间无关。
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