光接收装置、用于光接收装置的信号处理方法以及距离测量装置与流程

技术特征：
1.一种光接收装置，包括：光接收单元，具有多个光子计数型光接收元件，所述多个光子计数型光接收元件从对象接收光；加法单元，被配置为将在预定时间的多个所述光接收元件的值相加以将结果用作像素值；以及对数变换处理单元，被配置为将作为通过所述加法单元的相加的结果获得的所述像素值变换成对数值或者其近似值，以使用所得值作为用于测距计算的对数表示数据；其中，基于由光源单元施加的脉冲光，接收来自待测对象的反射光。2.根据权利要求1所述的光接收装置，其中，所述对数变换处理单元将通过从所述像素值中减去预定值而获得的值变换成对数值或其近似值，以使用所得值作为用于测距计算的所述对数表示数据。3.根据权利要求2所述的光接收装置，其中，在所述预定值大于所述像素值的情况下，所述对数变换处理单元以作为减法的结果而获得的值为零(0)进行变换处理。4.根据权利要求3所述的光接收装置，进一步包括，假定所述预定值是通过将预定加数加到通过将环境光的算术平均值乘以预定乘数而获得的值上而获得的环境光强度估计值；环境光估计处理单元，被配置为基于所述像素值以对数表示计算所述环境光的所述算术平均值以估计环境光强度；其中，所述对数变换处理单元从所述像素值中减去由所述环境光估计处理单元估计的所述环境光强度。5.根据权利要求1所述的光接收装置，其中，所述对数变换处理单元从作为从所述像素值变换成对数值或其近似值的结果而获得的数据中减去作为从预定值变换成对数值或其近似值的结果而获得的数据，并且使用所得数据作为用于测距计算的所述对数表示数据。6.根据权利要求5所述的光接收装置，进一步包括，假定所述预定值是通过将预定加数加到通过将环境光的几何平均值乘以预定乘数而获得的值上而获得的环境光强度估计值；环境光估计处理单元，被配置为基于所述像素值以对数表示计算所述环境光的所述几何平均值以估计环境光强度；其中，所述环境光估计处理单元将由所述环境光估计处理单元估计的所述环境光强度变换成对数值或其近似值。7.根据权利要求2所述的光接收装置，进一步包括：直方图加法处理单元，被配置为将从由所述光源单元施加的脉冲光的发射到反射光的返回的飞行时间与直方图的组数关联，并且将基于在每个时间采样的像素值计算的对数表示数据存储为对应于所述时间的组数的计数值。8.根据权利要求7所述的光接收装置，其中，所述直方图加法处理单元将基于由所述光源单元多次施加的所述脉冲光的发射的来自所述待测对象的所述反射光的各时间上的对数表示数据与对应于所述时间的所述组数
的所述计数值相加并更新所述直方图。9.根据权利要求8所述的光接收装置，其中，所述直方图加法处理单元生成直方图，所述直方图通过累积根据通过接收基于由所述光源单元多次施加的所述脉冲光的发射的所述反射光而获得的像素值计算出的计数值来获得。10.根据权利要求8所述的光接收装置，其中，所述直方图加法处理单元将使用在预定测量周期中多个时间上进行采样而得的像素值计算出的值作为所述预定值从所述像素值中减去，并且将通过减法计算出的对数表示数据作为所述直方图的所述组数的所述计数值相加。11.根据权利要求1所述的光接收装置，进一步包括：反射光检测单元，被配置为通过在使用对数表示的直方图的计数值之间进行幅度比较来检测每个反射光的峰值，并基于与峰值的上升开始时的组数对应的时间计算距离。12.根据权利要求1所述的光接收装置，其中，环境光估计处理单元，在保持对数表示数据logd的对数表示的同时，计算像素值的总和的对数值的近似值s，其中，所述对数表示数据logd通过使用预定的近似表达式将在预定测量周期中在多个时间采样的像素值变换成对数值或其近似值而得到；根据通过从所述近似值s中减去采样数n的对数值或其近似值获得的值计算算术平均值的近似值μ；计算通过对像素值进行平方而获得的总和的对数值的近似值ss，同时保持通过使用预定的近似表达式将对数表示数据logd加倍而获得的值的对数表示；计算通过从所述近似值ss中减去采样数n的对数值或其近似值而获得的值mm；通过使用所述算术平均值的近似值μ和值mm计算环境光的方差的近似值v；并且输出通过将预定加数加到通过将所述算术平均值的近似值μ乘以预定乘数而获得的值上获得的环境光强度估计值以及根据方差的近似值v计算出的环境光的标准偏差的近似值。13.根据权利要求1所述的光接收装置，其中，环境光估计处理单元将通过对在预定测量周期中多个时间上进行采样而得的像素值进行求和而获得的总和变换为对数值或其近似值，并输出其中变换的对数表示数据被用作像素值的图像。14.根据权利要求1所述的光接收装置，其中，环境光估计处理单元在保持对数表示数据的对数表示的同时，计算像素值的总和的对数值的近似值，并输出近似值被用作像素值的图像，所述对数表示数据是通过使用预定的近似表达式将在预定测量周期中在多个时间采样的像素值变换成对数值或其近似值而获得的。15.根据权利要求1所述的光接收装置，进一步包括：对数变换单元，被配置为进一步对数变换且压缩对数表示的累积直方图。16.根据权利要求1所述的光接收装置，进一步包括：对数变换单元，被配置为在与累积直方图的最小值相减后进一步对数变换并压缩对数
表示的累积直方图。17.根据权利要求1所述的光接收装置，其中，直方图加法处理单元在存储所述对数表示数据的存储器前后具有通过差分编码的数据压缩/解压缩功能。18.根据权利要求1所述的光接收装置，其中，所述光接收元件包括以盖革模式操作的雪崩光电二极管。19.一种用于光接收装置的信号处理方法，所述光接收装置包括：光接收单元，所述光接收单元具有多个光子计数型光接收元件，所述多个光子计数型光接收元件从对象接收光，并且所述光接收装置基于由光源单元施加的脉冲光接收来自待测对象的反射光，所述信号处理方法包括：在所述光接收装置上的信号处理中，将在预定时间的多个所述光接收元件的值相加以将结果用作像素值；并且接下来，将所述像素值转换成对数值或其近似值，以使用结果作为用于测距计算的对数表示数据。20.一种距离测量装置，包括：光源单元，被配置为将脉冲光施加至待测对象；和光接收装置，被配置为基于由所述光源单元施加的脉冲光，接收来自待测对象的反射光；其中，所述光接收装置包括：光接收单元，具有多个光子计数型光接收元件，所述多个光子计数型光接收元件从对象接收光；加法单元，被配置为将在预定时间的多个所述光接收元件的值相加以将结果用作像素值；以及对数变换处理单元，被配置为将作为通过所述加法单元的加法结果获得的所述像素值变换成对数值或其近似值，以使用所得值作为用于测距计算的对数表示数据。

技术总结
根据本公开的光接收装置包括：光接收单元，包括多个用于从对象接收光的光子计数型光接收元件的阵列；加法单元，用于在预定时间将所述多个光接收元件的值相加以获得像素值，以及对数变换处理单元，用于将所述像素值变换成对数值或其近似值以获得对数表示数据。所述光接收装置接收从对象反射的脉冲光，所述脉冲光为基于用于接收从光源单元发射并且从对象反射的光的光子计数型光接收元件。射的光的光子计数型光接收元件。射的光的光子计数型光接收元件。


技术研发人员：坂口浩章
受保护的技术使用者：索尼半导体解决方案公司
技术研发日：2020.12.17
技术公布日：2022/8/26