申请/专利权人：光微信息科技(合肥)有限公司

申请日：2018-12-05

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN109544617B

主分类号：G06T7/521

分类号：G06T7/521

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2022.08.09#著录事项变更;2019.04.23#实质审查的生效;2019.03.29#公开

摘要：本申请提供应用于相位式TOF传感器的温度补偿方法以及温度补偿装置，温度补偿方法包括：通过温度传感器获取相位式TOF传感器进行标定时的标定温度值CaliTemp；获取进行深度值测量时的相位式TOF传感器的当前温度值NowTemp；获取当前测量得到的当前深度值NowDistance；根据当前温度值与标定温度值的差值获取温度补偿深度值DisTemp，其中，TempFeat为相位式TOF传感器的温度与温度补偿深度值的关系系数；获取补偿后的实际深度值。本申请能够有效抑制温度变化引起的深度值的波动，使传感器输出稳定的深度图而不需要等待时间让传感器的温度稳定下来，提高了传感器的效率，为后续输出高精度的深度图提供保障。

主权项：1.一种应用于相位式TOF传感器的温度补偿方法，其特征在于，所述温度补偿方法包括：通过温度传感器获取所述相位式TOF传感器进行标定时的标定温度值CaliTemp；获取进行深度值测量时的所述相位式TOF传感器的当前温度值NowTemp；获取当前测量得到的当前深度值NowDistance；根据所述当前温度值与标定温度值的差值获取温度补偿深度值DisTemp，根据公式：DisTemp＝TempFeat＊ΔTemp，ΔTemp＝NowTemp-CaliTemp，其中，TempFeat为所述相位式TOF传感器的温度与温度补偿深度值的关系系数；获取补偿后的实际深度值Distance，根据公式：Distance＝NowDistance-DisTemp，即可获得；在所述获取当前测量得到的深度值NowDistance的步骤中包括：控制所述相位式TOF传感器的像素单元的传输管与发射调制激光的相位关系，采集四个相位：0°、90°、180°、270°的光生电荷分别为PHS1、PHS3、PHS2、PHS4；再由得到的电荷量转换为相位，通过相位、激光频率与光速的关系获取当前测量得到的深度值NowDistance，根据公式：其中即可获得NowDistance；在所述获取当前测量得到的深度值NowDistance的步骤中还包括：设置所述相位式TOF传感器的像素单元，所述像素单元包括：衬底；光电二极管，其设置于所述衬底内，其用以响应于入射在所述光电二极管上的反射光而累积电荷；第一电压信号输出模块，其用于将累积在所述光电二极管的电荷转化为电压信号，其包括第一开关，所述第一开关的控制端接收控制信号，所述第一开关的输入端连接所述光电二极管，所述第一开关的输出端在所述第一开关的控制端接收到所述控制信号时输出第一电压信号；以及第二电压信号输出模块，其用于将累积在所述光电二极管的电荷转化为电压信号，其包括第二开关，所述第二开关的控制端接收控制信号，所述第二开关的输入端连接所述光电二极管，所述第二开关的输出端在所述第二开关的控制端接收到所述控制信号时输出第二电压信号；其中，设置发送到所述第一开关的控制信号与调制光的相位相同，设置发送到所述第二开关的控制信号与发送到所述第一开关的控制信号的相位互补，发射所述调制光至待测物体，所述像素单元接收到待测物体接收到所述调制光后反射回来的反射光后，获取所述第一电压信号模块输出的电压为所述反射光在相位为0°时的所述第一电压信号输出模块输出的第一电压信号PS0，获取所述第二电压信号模块输出的电压信号为所述反射光在相位为180°时的所述第二电压信号输出模块输出的第二电压信号PS1；获取所述第一电压信号模块输出的电压为所述反射光在相位为90°时的所述第一电压信号输出模块输出的第一电压信号PS2，获取所述第二电压信号模块输出的电压为所述调制光的反射光在相位为270°时的所述第二电压信号输出模块输出的第二电压信号PS3；在所述设置所述相位式TOF传感器的像素单元的步骤中，还包括：所述光电二极管设置于所述衬底的中心位置，所述第一电压信号输出模块的第一开关为第一传输晶体管，第一传输晶体管设置于所述衬底内并且设置于所述光电二极管的一侧，第一传输晶体管与所述光电二极管耦合以将所述光电二极管累积的所述电荷输出为电压信号，所述第二电压信号输出模块的第二开关为第二传输晶体管，所述第二传输晶体管设置于所述衬底内并且对称所述第一传输晶体管设置于所述光电二极管的另一侧，第二传输晶体管与所述光电二极管耦合以将所述光电二极管累积的所述电荷输出为电压信号；所述第一电压信号输出模块还包括：第一浮动扩散区，其设置于所述衬底内并且设置于所述第一传输晶体管远离所述光电二极管的一侧，其中，所述第一传输晶体管将所述光电二极管累积的电荷转移到所述第一浮动扩散区进行保存；第一复位晶体管，其设置于所述衬底内耦合所述光电二极管，用以将所述第一浮动扩散区保存的电荷进行复位；第一源极跟随晶体管，其控制端连接所述第一浮动扩散区，其输入端连接所述第一复位晶体管；以及第一选通晶体管，其输入端连接所述第一源极跟随晶体管的输出端，所述第一选通晶体管的输出端输出所述电压信号；所述第二电压信号输出模块还包括：第二浮动扩散区，其设置于所述衬底内并且设置于所述第二传输晶体管远离所述光电二极管的一侧，其中，所述第二传输晶体管将所述光电二极管的第二电压信号转移到所述第二浮动扩散区进行保存；第二复位晶体管，其设置于所述衬底上耦合所述光电二极管，用以将所述第二浮动扩散区保存的电荷进行复位；第二源极跟随晶体管，其控制端连接所述第二浮动扩散区，其输入端连接所述第二复位晶体管；以及第二选通晶体管，其输入端连接所述第二源极跟随晶体管的输出端，所述第二选通晶体管的输出端输出所述电压信号。

全文数据：应用于相位式TOF传感器的温度补偿方法以及温度补偿装置技术领域本申请涉及图像处理领域，尤其涉及应用于相位式TOF传感器的温度补偿方法以及应用于相位式TOF传感器的温度补偿装置。背景技术人工三维3D视觉一直被视为智能系统与外部世界联系的桥梁，它使机器能够在三维空间中看到我们所看到的世界，多年来人们已经开发了许多3D采集系统，包括立体视觉，结构光投影和激光扫描仪，不幸的是，这些都不能可靠的收集实时的三维数据。为了解决这一问题，基于飞行时间TOF原理的测量系统提供了一种优雅的解决方案，它通过发出调制光并检测其反射光往返时间立即获得目标完整的三维信息。飞行时间TOF测距具有广泛的应用，例如3D鼠标、基于手势的遥控器、娱乐领域、机器人领域、安全系统和汽车。相位式TOF图像传感器的原理是通过控制像素的传输管与发射调制激光的相位关系，采集4个相位：0°，90°，180°，270°的反射光生产生的电荷，再由电荷量转换为相位，通过相位、激光频率和光速的关系进一步计算出深度值。但是由于相位式TOF图像传感器以及驱动电路容易受到温度的影响，导致在不同的温度下，每次的测量都会产生不可避免的误差，导致计算出的深度值波动较大进而降低深度值的精度，所以一般需要让设备运行一段时间等待温度稳定后才能正常工作。请参阅图1，图1为电子迁移率与温度之间的关系示意图，可以看到，电子迁移率在非低温情况下都是随温度的升高而呈一定线性度降低的。这就导致了随着温度的升高测量出来的距离变大，这是因为由于迁移率的降低，测量出来的相位角会变大，相当于多了一些延时。如果等待温度正常后测量设备才能正常工作，则会导致相位式TOF图像传感器的测试速度慢、效率极低并且测量得到的深度值的精度不够高。发明内容本申请提供一种应用于相位式TOF传感器的温度补偿方法以及温度补偿装置，能够在解决现在测量图像深度信息时由于相位式TOF图像传感器以及驱动电路受温度的影响而导致深度值的精度不够高以及需要设备待温度稳定后才能够重新正常工作而导致测试速度慢、效率低下的问题。根据本申请的第一方面，本申请提供应用于相位式TOF传感器的温度补偿方法，温度补偿方法包括：通过温度传感器获取相位式TOF传感器进行标定时的标定温度值CaliTemp；获取进行深度值测量时的相位式TOF传感器的当前温度值NowTemp；获取当前测量得到的当前深度值NowDistance；根据当前温度值与标定温度值的差值获取温度补偿深度值DisTemp，根据公式：DisTemp＝TempFeat*ΔTemp，ΔTemp＝NowTemp-CaliTemp，其中，TempFeat为相位式TOF传感器的温度与温度补偿深度值的关系系数；获取补偿后的实际深度值Distance，根据公式：Distance＝NowDistance-DisTemp，即可获得。优选地，在通过温度传感器获取相位式TOF传感器进行标定时的标定温度值CaliTemp的步骤中包括：在相位式TOF传感器的像素点的四个位置分别设置温度传感器；将该四个温度传感器获得的温度值进行平均运算所得的平均值作为标定温度值。优选地，在获取当前测量得到的深度值NowDistance的步骤中包括：控制相位式TOF传感器的像素单元的传输管与发射调制激光的相位关系，采集四个相位：0°、90°、180°、270°的光生电荷分别为PHS1、PHS3、PHS2、PHS4；再由得到的电荷量转换为相位，通过相位、激光频率与光速的关系获取当前测量得到的深度值NowDistance，根据公式：其中即可获得NowDistance。优选地，在获取当前测量得到的深度值NowDistance的步骤中还包括：设置相位式TOF传感器的像素单元，像素单元包括：衬底；光电二极管，其设置于衬底内，其用以响应于入射在光电二极管上的反射光而累积电荷；第一电压信号输出模块，其用于将累积在光电二极管的电荷转化为电压信号，其包括第一开关，第一开关的控制端接收控制信号，第一开关的输入端连接光电二极管，第一开关的输出端在第一开关的控制端接收到控制信号时输出第一电压信号；以及第二电压信号输出模块，其用于将累积在光电二极管的电荷转化为电压信号，其包括第二开关，第二开关的控制端接收控制信号，第二开关的输入端连接光电二极管，第二开关的输出端在第二开关的控制端接收到控制信号时输出第二电压信号；其中，设置发送到第一开关的控制信号与调制光的相位相同，设置发送到第二开关的控制信号与发送到第一开关的控制信号的相位互补，发射调制光至待测物体，像素单元接收到待测物体接收到调制光后反射回来的反射光后，获取第一电压信号模块输出的电压为反射光在相位为0°时的第一电压信号输出模块输出的第一电压信号PS0，获取第二电压信号模块输出的电压信号为反射光在相位为180°时的第二电压信号输出模块输出的第二电压信号PS1；获取第一电压信号模块输出的电压为反射光在相位为90°时的第一电压信号输出模块输出的第一电压信号PS2，获取第二电压信号模块输出的电压为调制光的反射光在相位为270°时的第二电压信号输出模块输出的第二电压信号PS3。优选地，在设置相位式TOF传感器的像素单元的步骤中，还包括：光电二极管设置于衬底的中心位置，第一电压信号输出模块的第一开关为第一传输晶体管，第一传输晶体管设置于衬底内并且设置于光电二极管的一侧，第一传输晶体管与光电二极管耦合以将光电二极管累积的电荷输出为电压信号，第二电压信号输出模块的第二开关为第二传输晶体管，第二传输晶体管设置于衬底内并且对称第一传输晶体管设置于光电二极管的另一侧，第二传输晶体管与光电二极管耦合以将光电二极管累积的电荷输出为电压信号；第一电压信号输出模块还包括：第一浮动扩散区，其设置于衬底内并且设置于第一传输晶体管远离光电二极管的一侧，其中，第一传输晶体管将光电二极管累积的电荷转移到第一浮动扩散区进行保存；第一复位晶体管，其设置于衬底内耦合光电二极管，用以将第一浮动扩散区保存的电荷进行复位；第一源极跟随晶体管，其控制端连接第一浮动扩散区，其输入端连接第一复位晶体管；以及第一选通晶体管，其输入端连接第一源极跟随晶体管的输出端，第一选通晶体管的输出端输出电压信号；第二电压信号输出模块还包括：第二浮动扩散区，其设置于衬底内并且设置于第二传输晶体管远离光电二极管的一侧，其中，第二传输晶体管将光电二极管的第二电压信号转移到第二浮动扩散区进行保存；第二复位晶体管，其设置于衬底上耦合光电二极管，用以将第二浮动扩散区保存的电荷进行复位；第二源极跟随晶体管，其控制端连接第二浮动扩散区，其输入端连接第二复位晶体管；以及第二选通晶体管，其输入端连接第二源极跟随晶体管的输出端，第二选通晶体管的输出端输出电压信号。根据本申请的第二面，本申请提供应用于相位式TOF传感器的温度补偿装置，温度补偿装置包括：标定温度获取模块，其用于通过温度传感器获取相位式TOF传感器进行标定时的标定温度值CaliTemp；当前温度获取模块，其用于获取进行深度值测量时的相位式TOF传感器的当前温度值NowTemp；深度值获取模块，其用于获取当前测量得到的当前深度值NowDistance；深度补偿值获取模块，其用于根据当前温度值与标定温度值的差值获取温度补偿深度值DisTemp，根据公式：DisTemp＝TempFeat*ΔTemp，ΔTemp＝NowTemp-CaliTemp，其中，TempFeat为相位式TOF传感器的温度与温度补偿深度值的关系系数，其连接标定温度获取模块以及当前温度获取模块；实际深度值获取模块，用于获取补偿后的实际深度值Distance，根据公式：Distance＝NowDistance-DisTemp获得，其连接深度值获取模块以及深度补偿值获取模块。优选地，标定温度获取模块包括：温度传感器设置单元，其用于在相位式TOF传感器的像素点的四个设定位置分别设置温度传感器；标定温度获取单元，其用于将该四个温度传感器获得的温度值进行平均运算所得的平均值作为标定温度值。优选地，深度值获取模块还用以：控制相位式TOF传感器的像素单元的传输管与发射调制激光的相位关系，采集四个相位：0°、90°、180°、270°的光生电荷分别为PHS1、PHS3、PHS2、PHS4；再由得到的电荷量转换为相位，通过相位、激光频率与光速的关系获取当前测量得到的深度值NowDistance，根据公式：其中即可获得NowDistance。优选地，相位式TOF传感器的像素单元包括：衬底；光电二极管，其设置于衬底内，其用以响应于入射在光电二极管上的反射光而累积电荷；第一电压信号输出模块，其用于将累积在光电二极管的电荷转化为电压信号，其包括第一开关，第一开关的控制端接收控制信号，第一开关的输入端连接光电二极管，第一开关的输出端在第一开关的控制端接收到控制信号时输出第一电压信号；以及第二电压信号输出模块，其用于将累积在光电二极管的电荷转化为电压信号，其包括第二开关，第二开关的控制端接收控制信号，第二开关的输入端连接光电二极管，第二开关的输出端在第二开关的控制端接收到控制信号时输出第二电压信号；其中，设置发送到第一开关的控制信号与调制光的相位相同，设置发送到第二开关的控制信号与发送到第一开关的控制信号的相位互补，发射调制光至待测物体，像素单元接收到待测物体接收到调制光后反射回来的反射光后，获取第一电压信号模块输出的电压为反射光在相位为0°时的第一电压信号输出模块输出的第一电压信号PS0，获取第二电压信号模块输出的电压信号为反射光在相位为180°时的第二电压信号输出模块输出的第二电压信号PS1；获取第一电压信号模块输出的电压为反射光在相位为90°时的第一电压信号输出模块输出的第一电压信号PS2，获取第二电压信号模块输出的电压为调制光的反射光在相位为270°时的第二电压信号输出模块输出的第二电压信号PS3。优选地，光电二极管设置于衬底的中心位置，第一电压信号输出模块的第一开关为第一传输晶体管，第一传输晶体管设置于衬底内并且设置于光电二极管的一侧，第一传输晶体管与光电二极管耦合以将光电二极管累积的电荷输出为电压信号，第二电压信号输出模块的第二开关为第二传输晶体管，第二传输晶体管设置于衬底内并且对称第一传输晶体管设置于光电二极管的另一侧，第二传输晶体管与光电二极管耦合以将光电二极管累积的电荷输出为电压信号；第一电压信号输出模块还包括：第一浮动扩散区，其设置于衬底内并且设置于第一传输晶体管远离光电二极管的一侧，其中，第一传输晶体管将光电二极管累积的电荷转移到第一浮动扩散区进行保存；第一复位晶体管，其设置于衬底内耦合光电二极管，用以将第一浮动扩散区保存的电荷进行复位；第一源极跟随晶体管，其控制端连接第一浮动扩散区，其输入端连接第一复位晶体管；以及第一选通晶体管，其输入端连接第一源极跟随晶体管的输出端，第一选通晶体管的输出端输出电压信号；第二电压信号输出模块还包括：第二浮动扩散区，其设置于衬底内并且设置于第二传输晶体管远离光电二极管的一侧，其中，第二传输晶体管将光电二极管的第二电压信号转移到第二浮动扩散区进行保存；第二复位晶体管，其设置于衬底上耦合光电二极管，用以将第二浮动扩散区保存的电荷进行复位；第二源极跟随晶体管，其控制端连接第二浮动扩散区，其输入端连接第二复位晶体管；以及第二选通晶体管，其输入端连接第二源极跟随晶体管的输出端，第二选通晶体管的输出端输出电压信号。本申请的有益效果在于：本申请通过采集标定时的温度并根据标定时的标定温度值以及图像传感器的温度特性获取得到温度补偿深度值，将当前获取到的图像深度值结合温度补偿深度值即可获得实际深度值，这样通过相位式TOF传感器温度校正补偿的引入，能有效抑制温度变化引起的深度值的波动，使传感器输出稳定的深度图而不需要等待时间让传感器的温度稳定下来，提高了传感器的效率，为后续输出高精度的深度图提供保障。附图说明图1是现有技术的电子迁移率与温度之间的关系示意图；图2是本申请应用于相位式TOF传感器的温度补偿方法的流程图；图3是本申请相位式TOF传感器的像素单元设置温度传感器的示意图；图4是本申请相位式TOF传感器的像素单元的结构示意图；图5是图4的等效电路原理图；图6是本申请相位式TOF传感器的温度特性曲线图；图7是本申请应用于相位式TOF传感器的温度补偿装置的示意图。附图标记说明：衬底203光电二极管PD第一电压信号输出模块201第一传输晶体管TG1第一浮动扩散区FD1第一复位晶体管RST1第一源极跟随晶体管SF1第一选通晶体管SEL1第二电压信号输出模块202第二传输晶体管TG2第二浮动扩散区FD2第二复位晶体管RST2第二源极跟随晶体管SF2第二选通晶体管SEL2。具体实施方式下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。请参阅图1至图7，一种应用于相位式TOF传感器的温度补偿方法，温度补偿方法包括：步骤S101：通过温度传感器获取相位式TOF传感器进行标定时的标定温度值CaliTemp。在步骤S101中包括：在相位式TOF传感器的像素点的四个位置分别设置温度传感器；将该四个温度传感器获得的温度值进行平均运算所得的平均值作为标定温度值。本实施例中，请参阅图3，相位式TOF传感器的像素点的四个位置为该相位式TOF传感器的四个角。相位式TOF传感器为320×240的像素阵列。步骤S102：获取进行深度值测量时的相位式TOF传感器的当前温度值NowTemp。本实施例中，可以通过温度传感器获取相位式TOF传感器的温度。步骤S103：获取当前测量得到的当前深度值NowDistance。在步骤S103中包括：步骤S1031：控制相位式TOF传感器的像素单元的传输管与发射调制激光的相位关系，采集四个相位：0°、90°、180°、270°的光生电荷分别为PHS1、PHS3、PHS2、PHS4。步骤S1032：再由得到的电荷量转换为相位，通过相位、激光频率与光速的关系获取当前测量得到的当前深度值NowDistance，根据公式：其中即可获得NowDistance。在步骤S1031中包括：设置相位式TOF传感器的像素单元。请参阅图4和图5，像素单元包括：衬底203、光电二极管PD、第一电压信号输出模块201以及第二电压信号输出模块202。衬底203用于形成器件结构或芯片电路，衬底203可以为半导体基底，半导体基底包括硅衬底、硅锗衬底、碳化硅衬底、绝缘体上硅SOI衬底、绝缘体上锗GOI衬底、玻璃衬底或III-V族化合物衬底例如氮化硅或砷化镓等。衬底203也可以为体基底，即硅衬底、硅锗衬底或碳化硅衬底。在其他实施例中，衬底203还能够为绝缘体上硅衬底或绝缘体上锗衬底。在其他实施例中，衬底203还能够包括半导体基底以及通过外延工艺形成于半导体基底表面的外延层。本实施例中，衬底203包括：P型单晶体硅衬底p-typesubstrate未图示以及P型外延层p-epitaxiallayer。光电二极管PD设置于衬底203内，光电二极管PD通过离子注入工艺形成，而且，通过控制离子注入的能量和浓度，能够控制离子注入的深度和注入范围，从而控制光电二极管PD的深度和厚度。本实施例中，光电二极管PD为钳位光电二极管PinnedPhotodiode，PPD。光电二极管PD内掺杂有N型离子，N型离子包括磷离子、砷离子或锑离子。另外，光电二极管PD相对于传统光电二极管的表层多了一层薄薄的P+层，通过顶部P+层将电荷收集层的N埋层与SiSiO2顶部表面隔离开，掩盖了造成暗电流主要原因的陷阱，使得钳位光电二极管一方面相对传统的光电二极管具有更小的暗电流，另一方面能够形成完全耗尽的累积区，克服了输出图像滞后的问题。请参阅图5，第一电压信号输出模块201包括：第一传输晶体管TG1、第一浮动扩散区FD1、第一复位晶体管RST1、第一源极跟随晶体管SF1以及第一选通晶体管SEL1。第一传输晶体管TG1，其设置于衬底203内并且设置于光电二极管PD的一侧，第一传输晶体管TG1与光电二极管PD耦合以将光电二极管PD累积的电荷输出为电压信号；第一浮动扩散区FD1，其设置于衬底203内并且设置于第一传输晶体管TG1远离光电二极管PD的一侧，其中，第一传输晶体管TG1将光电二极管PD累积的电荷转移到第一浮动扩散区FD1进行保存；第一复位晶体管RST1，其设置于衬底203内耦合光电二极管PD，用以将第一浮动扩散区FD1保存的电荷进行复位；第一源极跟随晶体管SF1，其控制端连接第一浮动扩散区FD1，其输入端连接第一复位晶体管RST1；以及第一选通晶体管SEL1，其输入端连接第一源极跟随晶体管SF1的输出端，第一选通晶体管SEL1的输出端输出电压信号。本实施例中，第一传输晶体管TG1、第一复位晶体管RST1、第一源极跟随晶体管SF1以及第一选通晶体管SEL1均为MOS管。第二电压信号输出模块202包括：第二传输晶体管TG2、第二浮动扩散区FD2、第二复位晶体管RST2、第二源极跟随晶体管SF2以及第二选通晶体管SEL2。第二传输晶体管TG2设置于衬底203内并且对称第一传输晶体管TG1设置于光电二极管PD的另一侧，第二传输晶体管TG2与光电二极管PD耦合以将光电二极管PD累积的电荷输出为电压信号；第二浮动扩散区FD2，其设置于衬底203内并且设置于第二传输晶体管TG2远离光电二极管PD的一侧，其中，第二传输晶体管TG2将光电二极管PD的第二电压信号转移到第二浮动扩散区FD2进行保存；第二复位晶体管RST2，其设置于衬底203上耦合光电二极管PD，用以将第二浮动扩散区FD2保存的电荷进行复位；第二源极跟随晶体管SF2，其控制端连接第二浮动扩散区FD2，其输入端连接第二复位晶体管RST2；第二选通晶体管SEL2，其输入端连接第二源极跟随晶体管SF2的输出端，第二选通晶体管SEL2的输出端输出电压信号。本实施例中，第二传输晶体管TG2、第二复位晶体管RST2、第二源极跟随晶体管SF2以及第二选通晶体管SEL2均为MOS管。第一传输晶体管TG1设置于光电二极管PD的一侧，第一浮动扩散区FD1、第一复位晶体管RST1、第一源极跟随晶体管SF1以及第一选通晶体管SEL1设置于第一传输晶体管TG1远离光电二极管PD的一侧，第二传输晶体管TG2对称第一传输晶体管TG1设置于光电二极管PD的另一侧，第二浮动扩散区FD2、第二复位晶体管RST2、第二源极跟随晶体管SF2以及第二选通晶体管SEL2对称第一浮动扩散区FD1设置于第二传输晶体管TG2远离光电二极管PD的一侧。进一步地，像素单元还包括深沟槽隔离结构，其用于隔离相邻的像素单元的有源区域，其围绕着像素单元的周边设置于衬底203中。具体是，深沟槽隔离结构形成于P型外延层中，其中一深沟槽隔离结构形成于第二N型离子区远离N型掩埋层的一侧，另一深沟槽隔离结构形成于第四N型离子区304远离N型掩埋层的一侧。深沟槽隔离结构DTI在像素中的作用是隔离像素间的有源区，可以抑制从相邻像素注入的光子且抑制暗电流的产生及减少像素间的串扰。进一步地，像素单元还包括遮光板，其用于阻挡光线照射到除了光电二极管PD以外的区域上并且屏蔽电干扰，其设置于第一电压信号输出模块201以及第二电压信号输出模块202的上表面。本实施例中，因为像素单元中包含钳位光电二极管PD和若干有源电路，钳位光电二极管PD作为接收光照射获得光学信息的部分，但是其他有源电路诸如第一电压信号输出模块201和第二电压信号输出模块202不需要光线的照射，如果其他有源电路光照还会引起有源晶体管参数性能的改变，以至引起电路失效。因此，本发明在版图上完成所有工艺之后，在所有有源晶体管区域覆盖一层遮光板。它不但对光线有遮蔽和反射的作用，而且在接地后有屏蔽防止电干扰的作用。本实施例中的遮光板的材质是金属。进一步地，像素单元还包括微透镜，其用于将光线聚集照射到光电二极管的感光区域上，其设置于像素单元的上表面。本实施例中，为了进一步提高填充系数FF感光区截面积与像素面积的比值，利用微透镜的聚光作用，把周边被遮挡的光聚集在光电二极管PD的感光区域上。步骤S104：根据当前温度值与标定温度值的差值以及相位式TOF传感器的温度特性曲线获取温度补偿深度值DisTemp，根据公式：DisTemp＝TempFeat*ΔTemp，ΔTemp＝NowTemp-CaliTemp，其中，TempFeat为相位式TOF传感器的温度与温度补偿深度值的关系系数。请参阅图6，图6是相位式TOF传感器的温度特性曲线。温度跟深度在实际1m情况下的测量结果如图6的温度特性曲线所示。根据该温度特性曲线可以找到该深度补偿值DisTemp对应的温度补偿深度值DisTemp。实验测量的温度跟深度在实际1m情况下的测量结果如图6所示。拟合后，相位式TOF传感器的温度与温度补偿深度值的关系系数：TempFeat＝0.125。步骤S105：获取补偿后的实际深度值Distance，根据公式：Distance＝NowDistance-DisTemp，即可获得。下面结合图1至图7来对本实施例的工作原理进行说明。首先，通过设置在相位式TOF传感器的的四个位置的温度传感器测量标定时的温度值，将这四个位置的温度传感器测量得到的温度值进行平均运算，平均后得到的值为标定温度值CaliTemp。然后，可以再通过温度传感器获取相位式TOF传感器的当前温度值NowTemp。接着，通过相位式TOF传感器获取深度值NowDistance。具体过程如下：首先通过打开第一传输晶体管TG1、第一复位晶体管RST1、第二传输晶体管TG2和第二复位晶体管RST2，对第一浮动扩散区FD1、第二浮动扩散区FD2和钳位光电二极管PD进行复位，泄放掉钳位光电二极管PD内的残余电荷，使其满足完全耗尽的条件，并且没有调制光信号入射到光电二极管PD上时，不产生光生电荷。然后断开第一传输晶体管TG1、第一复位晶体管RST1、第二传输晶体管TG2和第二复位晶体管RST2，钳位光电二极管PD开始积累电荷。设置发送到第一传输晶体管TG1的控制信号与调制光的相位相同，设置发送到第二传输晶体管TG2的控制信号与发送到第一传输晶体管TG1的控制信号的相位互补。发射调制光，通过调制光的脉冲信号与施加在第一传输晶体管TG1和第二传输晶体管TG2的控制信号的相位关系打开第一传输晶体管TG1和第二传输晶体管TG2，将积累在光电二极管PD中的电荷转移到第一浮动扩散区FD1和第二浮动扩散区FD2，并在第一传输晶体管TG1和第二传输晶体管TG2关闭后，再通过打开选通第一选通晶体管SEL1和第一选通晶体管SEL1读出电压值。采用二抽头四相位法进行测量，需要进行两次积分，具体是，第一积分阶段，像素单元的光电二极管PD接收到待测物体接收到调制光后反射回来的反射光后，获取第一电压信号输出模块201输出的电压为反射光在相位为0°时的第一电压信号输出模块201输出的第一电压信号PS0，获取第二电压信号输出模块202输出的电压信号为反射光在相位为180°时的第二电压信号输出模块输出的第二电压信号PS1；第二积分阶段，像素单元再次接收到反射光后，获取第一电压信号输出模块201输出的电压为反射光在相位为90°时的第一电压信号PS2，获取第二电压信号输出模块202输出的电压为调制光的反射光在相位为270°时的第二电压信号PS3。根据公式：其中即可获取当前测量得到的深度值NowDistance，其中，c为光速，f为激光频率。参考相位式TOF传感器的温度特性曲线，根据当前温度值与标定温度值的差值来获取温度补偿深度值DisTemp。具体是，根据公式：DisTemp＝TempFeat*ΔTemp，ΔTemp＝NowTemp-CaliTemp，其中，TempFeat为相位式TOF传感器的温度与深度值的关系系数。最后，根据公式Distance＝NowDistance-DisTemp，即可获得补偿后的实际深度值。相应的，依据计算机软件的功能模块化思维，请参阅图7，本申请一种应用于相位式TOF传感器的温度补偿装置，温度补偿装置包括：标定温度获取模块61，其用于通过温度传感器获取相位式TOF传感器进行标定时的标定温度值CaliTemp。标定温度获取模块61包括：温度传感器设置单元，其用于在相位式TOF传感器的像素点的四个设定位置分别设置温度传感器；标定温度获取单元，其用于将该四个温度传感器获得的温度值进行平均运算所得的平均值作为标定温度值。当前温度获取模块62，其用于获取进行深度值测量时的相位式TOF传感器的当前温度值NowTemp。深度值获取模块63，其用于获取当前测量得到的当前深度值NowDistance。深度值获取模块63还用以：控制相位式TOF传感器的像素单元的传输管与发射调制激光的相位关系，采集四个相位：0°、90°、180°、270°的光生电荷分别为PHS1、PHS3、PHS2、PHS4；再由得到的电荷量转换为相位，通过相位、激光频率与光速的关系获取当前测量得到的当前深度值NowDistance，根据公式：其中即可获得NowDistance。深度补偿值获取模块64，其用于根据当前温度值与标定温度值的差值以及所述相位式TOF传感器的温度特性曲线获取温度补偿深度值DisTemp，根据公式：DisTemp＝TempFeat*ΔTemp，ΔTemp＝NowTemp-CaliTemp，其中，TempFeat为相位式TOF传感器的温度与温度补偿深度值的关系系数，其连接标定温度获取模块61以及当前温度获取模块62。实际深度值获取模块65，用于获取补偿后的实际深度值Distance，根据公式：Distance＝NowDistance-DisTemp获得，其连接深度值获取模块63以及深度补偿值获取模块64。相位式TOF传感器的像素单元施例中的像素单元请参考上面所描述的像素单元，这里不再叙述。本申请的有益效果在于：本申请通过采集标定时的温度并根据标定时的标定温度值以及图像传感器的温度特性获取得到温度补偿深度值，将当前获取到的图像深度值结合温度补偿深度值即可获得实际深度值，这样通过相位式TOF传感器温度校正补偿的引入，能有效抑制温度变化引起的深度值的波动，使传感器输出稳定的深度图而不需要等待时间让传感器的温度稳定下来，提高了传感器的效率，为后续输出高精度的深度图提供保障。本领域技术人员可以理解，上述实施方式中各种方法的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关硬件完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器、随机存取存储器、磁盘或光盘等。以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

权利要求：1.一种应用于相位式TOF传感器的温度补偿方法，其特征在于，所述温度补偿方法包括：通过温度传感器获取所述相位式TOF传感器进行标定时的标定温度值CaliTemp；获取进行深度值测量时的所述相位式TOF传感器的当前温度值NowTemp；获取当前测量得到的当前深度值NowDistance；根据所述当前温度值与标定温度值的差值获取温度补偿深度值DisTemp，根据公式：DisTemp＝TempFeat*ΔTemp，ΔTemp＝NowTemp-CaliTemp，其中，TempFeat为所述相位式TOF传感器的温度与温度补偿深度值的关系系数；获取补偿后的实际深度值Distance，根据公式：Distance＝NowDistance-DisTemp，即可获得。2.如权利要求1所述的温度补偿方法，其特征在于，在所述通过温度传感器获取相位式TOF传感器进行标定时的标定温度值CaliTemp的步骤中包括：在所述相位式TOF传感器的像素点的四个位置分别设置温度传感器；将该四个温度传感器获得的温度值进行平均运算所得的平均值作为所述标定温度值。3.如权利要求1所述的温度补偿方法，其特征在于，在所述获取当前测量得到的深度值NowDistance的步骤中包括：控制所述相位式TOF传感器的像素单元的传输管与发射调制激光的相位关系，采集四个相位：0°、90°、180°、270°的光生电荷分别为PHS1、PHS3、PHS2、PHS4；再由得到的电荷量转换为相位，通过相位、激光频率与光速的关系获取当前测量得到的深度值NowDistance，根据公式：其中即可获得NowDistance。4.如权利要求1所述的温度补偿方法，其特征在于，在所述获取当前测量得到的深度值NowDistance的步骤中还包括：设置所述相位式TOF传感器的像素单元，所述像素单元包括：衬底；光电二极管，其设置于所述衬底内，其用以响应于入射在所述光电二极管上的反射光而累积电荷；第一电压信号输出模块，其用于将累积在所述光电二极管的电荷转化为电压信号，其包括第一开关，所述第一开关的控制端接收控制信号，所述第一开关的输入端连接所述光电二极管，所述第一开关的输出端在所述第一开关的控制端接收到所述控制信号时输出第一电压信号；以及第二电压信号输出模块，其用于将累积在所述光电二极管的电荷转化为电压信号，其包括第二开关，所述第二开关的控制端接收控制信号，所述第二开关的输入端连接所述光电二极管，所述第二开关的输出端在所述第二开关的控制端接收到所述控制信号时输出第二电压信号；其中，设置发送到所述第一开关的控制信号与调制光的相位相同，设置发送到所述第二开关的控制信号与发送到所述第一开关的控制信号的相位互补，发射所述调制光至待测物体，所述像素单元接收到待测物体接收到所述调制光后反射回来的反射光后，获取所述第一电压信号模块输出的电压为所述反射光在相位为0°时的所述第一电压信号输出模块输出的第一电压信号PS0，获取所述第二电压信号模块输出的电压信号为所述反射光在相位为180°时的所述第二电压信号输出模块输出的第二电压信号PS1；获取所述第一电压信号模块输出的电压为所述反射光在相位为90°时的所述第一电压信号输出模块输出的第一电压信号PS2，获取所述第二电压信号模块输出的电压为所述调制光的反射光在相位为270°时的所述第二电压信号输出模块输出的第二电压信号PS3。5.如权利要求4所述的温度补偿方法，其特征在于，在所述设置所述相位式TOF传感器的像素单元的步骤中，还包括：所述光电二极管设置于所述衬底的中心位置，所述第一电压信号输出模块的第一开关为第一传输晶体管，第一传输晶体管设置于所述衬底内并且设置于所述光电二极管的一侧，第一传输晶体管与所述光电二极管耦合以将所述光电二极管累积的所述电荷输出为电压信号，所述第二电压信号输出模块的第二开关为第二传输晶体管，所述第二传输晶体管设置于所述衬底内并且对称所述第一传输晶体管设置于所述光电二极管的另一侧，第二传输晶体管与所述光电二极管耦合以将所述光电二极管累积的所述电荷输出为电压信号；所述第一电压信号输出模块还包括：第一浮动扩散区，其设置于所述衬底内并且设置于所述第一传输晶体管远离所述光电二极管的一侧，其中，所述第一传输晶体管将所述光电二极管累积的电荷转移到所述第一浮动扩散区进行保存；第一复位晶体管，其设置于所述衬底内耦合所述光电二极管，用以将所述第一浮动扩散区保存的电荷进行复位；第一源极跟随晶体管，其控制端连接所述第一浮动扩散区，其输入端连接所述第一复位晶体管；以及第一选通晶体管，其输入端连接所述第一源极跟随晶体管的输出端，所述第一选通晶体管的输出端输出所述电压信号；所述第二电压信号输出模块还包括：第二浮动扩散区，其设置于所述衬底内并且设置于所述第二传输晶体管远离所述光电二极管的一侧，其中，所述第二传输晶体管将所述光电二极管的第二电压信号转移到所述第二浮动扩散区进行保存；第二复位晶体管，其设置于所述衬底上耦合所述光电二极管，用以将所述第二浮动扩散区保存的电荷进行复位；第二源极跟随晶体管，其控制端连接所述第二浮动扩散区，其输入端连接所述第二复位晶体管；以及第二选通晶体管，其输入端连接所述第二源极跟随晶体管的输出端，所述第二选通晶体管的输出端输出所述电压信号。6.一种应用于相位式TOF传感器的温度补偿装置，其特征在于，所述温度补偿装置包括：标定温度获取模块，其用于通过温度传感器获取所述相位式TOF传感器进行标定时的标定温度值CaliTemp；当前温度获取模块，其用于获取进行深度值测量时的所述相位式TOF传感器的当前温度值NowTemp；深度值获取模块，其用于获取当前测量得到的当前深度值NowDistance；深度补偿值获取模块，其用于根据所述当前温度值与标定温度值的差值获取温度补偿深度值DisTemp，根据公式：DisTemp＝TempFeat*ΔTemp，ΔTemp＝NowTemp-CaliTemp，其中，TempFeat为所述相位式TOF传感器的温度与温度补偿深度值的关系系数，其连接所述标定温度获取模块以及当前温度获取模块；实际深度值获取模块，用于获取补偿后的实际深度值Distance，根据公式：Distance＝NowDistance-DisTemp获得，其连接所述深度值获取模块以及深度补偿值获取模块。7.如权利要求6所述的温度补偿装置，其特征在于，所述标定温度获取模块包括：温度传感器设置单元，其用于在所述相位式TOF传感器的像素点的四个设定位置分别设置温度传感器；标定温度获取单元，其用于将该四个温度传感器获得的温度值进行平均运算所得的平均值作为所述标定温度值。8.如权利要求6所述的温度补偿装置，其特征在于，所述深度值获取模块还用以：控制所述相位式TOF传感器的像素单元的传输管与发射调制激光的相位关系，采集四个相位：0°、90°、180°、270°的光生电荷分别为PHS1、PHS3、PHS2、PHS4；再由得到的电荷量转换为相位，通过相位、激光频率与光速的关系获取当前测量得到的深度值NowDistance，根据公式：其中即可获得NowDistance。9.如权利要求6所述的温度补偿装置，其特征在于，所述相位式TOF传感器的像素单元包括：衬底；光电二极管，其设置于所述衬底内，其用以响应于入射在所述光电二极管上的反射光而累积电荷；第一电压信号输出模块，其用于将累积在所述光电二极管的电荷转化为电压信号，其包括第一开关，所述第一开关的控制端接收控制信号，所述第一开关的输入端连接所述光电二极管，所述第一开关的输出端在所述第一开关的控制端接收到所述控制信号时输出第一电压信号；以及第二电压信号输出模块，其用于将累积在所述光电二极管的电荷转化为电压信号，其包括第二开关，所述第二开关的控制端接收控制信号，所述第二开关的输入端连接所述光电二极管，所述第二开关的输出端在所述第二开关的控制端接收到所述控制信号时输出第二电压信号；其中，设置发送到所述第一开关的控制信号与调制光的相位相同，设置发送到所述第二开关的控制信号与发送到所述第一开关的控制信号的相位互补，发射所述调制光至待测物体，所述像素单元接收到待测物体接收到所述调制光后反射回来的反射光后，获取所述第一电压信号模块输出的电压为所述反射光在相位为0°时的所述第一电压信号输出模块输出的第一电压信号PS0，获取所述第二电压信号模块输出的电压信号为所述反射光在相位为180°时的所述第二电压信号输出模块输出的第二电压信号PS1；获取所述第一电压信号模块输出的电压为所述反射光在相位为90°时的所述第一电压信号输出模块输出的第一电压信号PS2，获取所述第二电压信号模块输出的电压为所述调制光的反射光在相位为270°时的所述第二电压信号输出模块输出的第二电压信号PS3。10.如权利要求9所述的温度补偿装置，其特征在于，所述光电二极管设置于所述衬底的中心位置，所述第一电压信号输出模块的第一开关为第一传输晶体管，第一传输晶体管设置于所述衬底内并且设置于所述光电二极管的一侧，第一传输晶体管与所述光电二极管耦合以将所述光电二极管累积的所述电荷输出为电压信号，所述第二电压信号输出模块的第二开关为第二传输晶体管，所述第二传输晶体管设置于所述衬底内并且对称所述第一传输晶体管设置于所述光电二极管的另一侧，第二传输晶体管与所述光电二极管耦合以将所述光电二极管累积的所述电荷输出为电压信号；所述第一电压信号输出模块还包括：第一浮动扩散区，其设置于所述衬底内并且设置于所述第一传输晶体管远离所述光电二极管的一侧，其中，所述第一传输晶体管将所述光电二极管累积的电荷转移到所述第一浮动扩散区进行保存；第一复位晶体管，其设置于所述衬底内耦合所述光电二极管，用以将所述第一浮动扩散区保存的电荷进行复位；第一源极跟随晶体管，其控制端连接所述第一浮动扩散区，其输入端连接所述第一复位晶体管；以及第一选通晶体管，其输入端连接所述第一源极跟随晶体管的输出端，所述第一选通晶体管的输出端输出所述电压信号；所述第二电压信号输出模块还包括：第二浮动扩散区，其设置于所述衬底内并且设置于所述第二传输晶体管远离所述光电二极管的一侧，其中，所述第二传输晶体管将所述光电二极管的第二电压信号转移到所述第二浮动扩散区进行保存；第二复位晶体管，其设置于所述衬底上耦合所述光电二极管，用以将所述第二浮动扩散区保存的电荷进行复位；第二源极跟随晶体管，其控制端连接所述第二浮动扩散区，其输入端连接所述第二复位晶体管；以及第二选通晶体管，其输入端连接所述第二源极跟随晶体管的输出端，所述第二选通晶体管的输出端输出所述电压信号。

百度查询： 光微信息科技(合肥)有限公司 应用于相位式TOF传感器的温度补偿方法以及温度补偿装置

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