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散射光参考像素

阅读：90发布：2021-02-25

IPRDB可以提供散射光参考像素专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及用于确定强度调制的电磁辐射信号的强度调制的强度和/或相对相位的装置，其具有检测器和用于将强度调制的辐射信号成像到检测器上的成像光学装置。与此相比，本发明解决了提供用于减少散射光对强度调制的电磁辐射信号的强度调制的强度和/或相位确定的影响的问题。为了解决此问题，本发明提出，将在开头处提及的类型的装置按照以下方式配置：所述装置具有至少一个散射光参考像素，该至少一个散射光参考像素被布置在成像光学装置的成像区段外且被按以下方式设置：所述像素在操作期间记录强度调制的散射光信号的所测量的值，以及确定设备，所述确定设备按以下方式设置：所述确定设备在操作期间将来自所述成像区段内的检测器的像素矩阵中的至少一个像素的所测量的值作为第一数据输入并将来自至少一个散射光参考像素的所测量值的值作为第二数据输入来处理，处理方式为：所述确定设备确定强度调制的辐射信号的经纠正的强度和/或强度调制的辐射信号的强度调制和该成像区段内的至少该像素的参考信号之间的经纠正的相对相位并将所述强度和/或相位作为数据输出提供。，下面是散射光参考像素专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于确定强度调制的电磁辐射信号(2)的强度辐射的强度和/或相位的装置(1)，包括：

检测器(2)，其中所述检测器(3)具有像素矩阵(5)，以及

用于将强度调制的辐射信号(2)成像到所述检测器(3)上的成像光学装置(7)，其中所述成像光学装置(7)在操作中用所成像的强度调制的辐射信号(2)照射所述检测器(3)的成像部分(16)，以及其中所述像素矩阵(5)被至少逐部分地布置在所述检测器(3)的所述成像部分(16)内且具有多个像素(6)，所述多个像素被适配成在操作中所述多个像素记录所述强度调制的辐射信号(2)的测量值，其特征在于，所述装置(1)具有至少一个散射光参考像素(10)，所述至少一个散射光参考像素被布置在所述检测器(3)的所述成像部分(16)外且被适配成在操作中所述至少一个散射光参考像素记录强度调制的散射光信号(9)的测量值，以及确定设备，所述确定设备被适配成在操作中所述确定设备将来自所述成像部分(16)内的所述像素矩阵(5)的至少一个像素(6)的测量值作为第一数据输入并将来自至少一个散射光参考像素(10)的测量值作为第二数据输入来处理，处理方式为：在第一确定步骤中，所述确定设备根据所述第一数据输入确定所述强度调制的辐射信号(2)的强度和/或所述强度调制的辐射信号(2)的强度调制和所述成像部分(16)内的至少所述像素(6)的参考信号之间的相对相位，且根据所述第二数据输入确定所述强度调制的散射光信号(9)的强度和/或所述强度调制的散射光信号(9)的强度调制和至少所述散射光参考像素(10)的参考信号之间的相对相位，以及在第二确定步骤中，所述确定设备将所述第一确定步骤的确定结果彼此偏移，偏移方式为：所述确定设备提供所述强度调制的辐射信号(2)的经纠正的强度和/或所述强度调制的辐射信号(2)和所述成像部分(16)内的至少所述像素(6)的参考信号之间的经纠正的相对相位，并将其作为数据输出提供，和/或

所述确定设备处理所述数据输入，处理方式为：在第一确定步骤中，所述确定设备将所述数据输入彼此偏移，偏移方式为：所述确定设备确定所述成像部分(16)内的至少所述像素(16)的经纠正的测量值，以及在第二确定步骤中，所述确定设备根据所述第一确定步骤的经纠正的测量值确定所述强度调制的辐射信号(2)的经纠正的强度和/或所述强度调制的辐射信号(2)的强度调制和所述成像部分(16)内的至少所述像素(16)的参考信号之间的经纠正的相对相位并将其作为数据输出提供。

2.如权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述散射光参考像素(10)被布置成与所述像素矩阵(5)间隔开。

3.如权利要求2所述的装置(1)，其特征在于，所述散射光参考像素(10)被布置在所述像素矩阵(5)被布置于其中的平面之外。

4.如权利要求3所述的装置(1)，其特征在于，所述散射光参考像素(10)被布置在所述成像光学装置处。

5.如权利要求1或权利要求2所述的装置(1)，其特征在于，所述散射光参考像素(10)和所述像素矩阵(5)被布置在同一平面内。

6.如权利要求5所述的装置(1)，其特征在于，所述像素矩阵(5)具有在所述成像部分(16)内的第一部分(4)以及在所述成像部分(16)外的第二部分(8)，其中所述第二部分(8)内的至少一个像素(6)是散射光参考像素(10)。

7.如权利要求1到6之一所述的装置(1)，其特征在于，提供有多个散射光参考像素(10)。

8.如权利要求7所述的装置(1)，其特征在于，散射光参考像素(10)被布置在所述像素矩阵(5)的至少一角落处和/或所述像素矩阵(5)的至少一个侧边中心点处。

9.如权利要求7或权利要求8所述的装置(1)，其特征在于，所述散射光参考像素(10)被布置成关于所述像素矩阵(5)的中心点按相等角度间隔分布。

10.一种减少散射光对强度调制的电磁辐射信号(2)的强度调制的强度和/或相位确定的影响的方法，包括以下步骤：将所述强度调制的辐射信号(2)成像在检测器(3)上，

其中所述成像光学装置(7)用所成像的强度调制的辐射信号(2)照射所述检测器(3)的成像部分(16)，

用所述检测器(3)的像素矩阵(5)记录所成像的强度调制的辐射信号(2)，其中所述检测器(3)的所述像素矩阵(5)被至少逐部分地布置在所述成像部分(16)内且具有多个像素(6)，所述多个像素被适配成在操作中所述多个像素记录所述强度调制的辐射信号(2)的测量值，其特征在于，所述方法包括以下附加步骤：

用所述装置(1)的至少一个散射光参考像素(10)记录强度调制的散射光信号(9)，所述强度调制的散射光信号(9)被散射在所述至少一个散射光参考像素上，其中所述散射光参考像素(10)被布置在所述检测器(3)的所述成像部分(16)外且被适配成在操作中所述散射光参考像素记录所述强度调制的散射光信号(9)的测量值，以及确定所述强度调制的辐射信号(2)的经纠正的强度和/或所述强度调制的辐射信号(2)的辐射调制和所述成像部分(16)内的所述像素矩阵(5)的至少一个像素(6)的参考信号之间的经纠正的相对相位，其中所述确定操作包括：第一确定步骤，其中至少根据来自所述成像部分(16)内的像素(6)的测量值来确定所述强度调制的辐射信号(2)的强度和/或所述强度调制的辐射信号(2)的强度调制和所述成像部分(16)内的至少所述像素(6)的参考信号之间的相对相位，且至少根据来自散射光参考像素(10)的测量值来确定所述强度调制的散射光信号(9)的强度和/或所述强度调制的散射光信号(9)的强度调制和至少所述散射光参考像素(10)的强度调制之间的相对相位，以及第二确定步骤，其中所述第一确定步骤的确定结果被彼此偏移以使得所述强度调制的辐射信号(2)的经纠正的强度和/或所述强度调制的辐射信号(2)和所述成像部分(16)内的至少所述像素(6)的参考信号之间的经纠正的相对相位被确定，和/或

其中所述确定操作包括：第一确定步骤，其中至少来自所述成像部分(16)内的所述像素(6)的测量值以及至少来自所述散射光参考像素(10)内的测量值被彼此偏移以使得所述成像部分(16)内的至少所述像素(6)的经纠正的测量值被确定，以及第二确定步骤，其中根据所述第一确定步骤的所述经纠正的测量值来确定所述强度调制的辐射信号(2)的经纠正的强度和/或所述强度调制的辐射信号(2)和所述成像部分(16)内的至少所述像素(6)的参考信号之间的经纠正的相对相位。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述第二确定步骤中，所述第一确定步骤的确定结果的偏移通过根据三角相加定理从所述成像部分(16)内的所述像素矩阵(5)的至少一个像素(6)的强度调制的辐射信号(2)的强度和/或相对相位中减去至少一个散射光参考像素(10)的所述强度调制的散射光信号(9)的强度和/或相对相位来实现，和/或在所述第一确定步骤中，所述测量值的偏移通过从来自所述成像部分(16)内的所述像素矩阵(5)的至少一个像素(6)的测量值减去来自至少一个散射光参考像素(10)的测量值来实现。

12.如权利要求10或权利要求11所述的方法，其特征在于，在第二确定步骤中，所述第一确定步骤的确定结果的偏移被实现，因为根据三角相加定理至少根据在所述第一确定步骤中确定的两个散射光参考像素(10)的强度和/或相对相位来内插或外插强度调制的散射光信号(9)的强度和/或强度调制的散射光信号(9)的强度调制和所述成像部分(16)内的所述像素矩阵(5)的至少一个像素的参考信号之间的相对相位，以及根据在所述第一确定步骤中确定的所述成像部分(16)内的至少所述像素(6)的强度和/或相对相位以及在所述第二确定步骤中内插或外插的对所述成像部分(16)内的至少所述像素(6)的强度和/或相对相位来确定所述强度调制的辐射信号(2)的经纠正的强度和/或所述强度调制的辐射信号(2)和所述成像部分(16)内的至少所述像素的参考信号之间的经纠正的相对相位，和/或在所述第一确定步骤中，对所述测量值的偏移被实现，因为所述成像部分(16)内的所述像素矩阵(5)的至少一个像素(6)的强度调制的散射光信号(9)的内插值或外插值被至少从由两个散射光参考像素(10)记录的测量值内插或外插，且用所述成像部分(16)内的所述像素的所述内插值或外插值来纠正所述成像部分(16)内的所述像素(6)所记录的至少所述测量值。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，测量值的内插和/或外插和/或至少一个强度和/或至少一个相对相位从至少两个散射光参考像素(10)的测量值和/或强度和/或相对相位实现以用于在线性函数的基础上纠正所述强度调制的辐射信号(2)的测量值和/或强度和/或相对相位，所述线性函数取决于所述成像部分(16)内的所述像素(6)与用于所述纠正的所述散射光参考像素(10)的相应间隔。

14.如权利要求12或13所述的方法，其特征在于，所述成像部分(16)内的所述像素矩阵(5)的至少一个像素的强度调制辐射信号(2)的强度和/或相对相位的纠正是通过根据三角相加定理减去从至少两个散射光参考像素(10)的强度和/或相对相位内插或外插的强度和/或相对相位来实现的，和/或

所述成像部分(16)内的所述像素矩阵(5)的至少一个像素(6)的测量值的纠正是通过减去从至少两个散射光参考像素(10)的测量值内插或外插的内插值或外插值来实现的。

说明书全文

散射光参考像素

[0001] 本发明涉及用于确定强度调制的电磁辐射信号的强度调制的强度和/或相位的装置，包括：检测器，其中所述检测器具有像素矩阵，以及用于将强度调制的辐射信号成像到该检测器上的成像光学装置，其中在操作中所述成像光学装置用成像的强度调制辐射信号照射该检测器的成像部分且其中该像素矩阵在该检测器的呈现部分内至少逐部分地排列且具有被适配成在操作中记录强度调制的辐射信号的测量值的多个像素。

[0002] 本发明还涉及减少散射光对强度调制的电磁辐射信号的强度调制的强度和/或相位确定的影响的方法，包括以下步骤：将该强度调制的辐射信号成像到检测器上，其中该成像光学装置用成像的强度调制的辐射信号来照射该检测器的成像部分；用该检测器的像素矩阵记录成像的强度调制的辐射信号，其中该检测器的该像素矩阵在该成像部分内至少逐部分地排列且具有被适配成在操作中记录该强度调制的辐射信号的测量值的多个像素。

[0003] 这样的装置和方法被用于例如利用确定强度调制的电磁信号的航程时间(transit time)的距离测量操作。在该情况下，相对于用于确定强度调制的辐射信号的强度调制的强度和/或相对相位的装置(即用于强度和/或相位确定的装置)处于已知位置的发射机发出相应的强度调制的电磁信号。该信号被该发射机附近区域中的物体反射或散射，其被用该强度调制的辐射施加动作，且在该情况下这一信号被尤其偏转到用于确定强度和/或相位的装置的方向。

[0004] 一般而言，在该情况下，入射的强度调制的辐射信号被背景辐射覆盖，该背景辐射不涉及任何强度调制或其它频率处的调制。利用用于确定强度和/或相位的装置，被反射的强度调制的信号被选择性地从入射辐射过滤出(例如利用相关)并被使用参考信号来记录。出于该目的，用于确定强度和/或相位的装置经受作为参考信号的强度调制的电压或电流信号的影响。

[0005] 作为参考信号的调制电压或电流信号和辐射信号的强度调制之间的刚性相位相关对于检测和确定强度调制的电磁辐射信号的强度调制的强度和/或相对相位特别有利。一般而言，为了简化检测，针对参考信号和强度调制采用相同的频率和/或信号。在该情况下，调制信号可具有任何周期性结构，特别是例如正弦或余弦结构，或者然而还具有准周期结构。

[0006] 关于要被检测的辐射信号，相对于参考信号，一方面查明所检测的辐射信号的强度调制的强度或振幅且另一方面查明其相对相位或相移，更确切而言相对相移。在该情况下，假定在被发射机发出之际参考信号和强度调制的辐射信号的强度调制之间的相位关系是已知的。在发出之际所检测的相位辐射信号关于该辐射信号的相移是基于该辐射信号覆盖从发射机经过发射或散射物体到达用于确定强度和/或相位的装置的行进距离所需的时间。使用辐射信号的已知传播速度(一般而言其为光速)，所覆盖的行进距离可被从该航程时间计算。使用发射机和用于确定强度和/或相位的装置的已知相对位置，从该行进距离推导出发射或散射物体的距离。

[0007] 确定强度调制的辐射信号的强度调制的振幅和相对相位的这种一般方法例如从DE 198 21 974 A1已知。用于检测和确定强度调制的辐射信号的该方法使用例如根据DE 10 2004 016 624 A1的半导体组件。DE 10 2004 016 624 A1描述了所谓的光混频检测器元件(PMD元件)。在该情况下，入射到半导体组件上的电磁辐射的光子被转换为该半导体组件的光导层(photoconductive layer)中的载荷子(charge carrier)。

[0008] 一般而言，入射电磁辐射包括强度调制的辐射信号和不相关的背景或环境辐射。相应地，载荷子仅部分由入射的电磁辐射中包含的强度调制的辐射信号的光子产生。在该方面，半导体组件中的电磁信号所生成的载荷子的数量与该信号的强度成比例。为了检测和确定辐射信号的强度调制的振幅和/或相对相移，强度调制的辐射信号所生成的那些载荷子按照专门针对的方式被从所生成的载荷子的总数中过滤出去。为该目的，该半导体组件具有所谓的电荷摆动(charge swing)。术语“电荷摆动”在此处被用来表示用于将入射光自转换为载荷子的光导层，其被用经调制电压信号或经调制电压差来采取动作。光导半导体层的不同区域之间的经调制电压差提供：所生成的载荷子沿电势梯度被位移且在具有相对电势最小值的区域中被收集。在光导半导体层的不同区域中收集的载荷子在位移期间或在时间上在该位移之后被读出。所生成的载荷子因此首先根据经调制电压信号形式的参考信号被位移或与其混合。被位移或混合的载荷子量随后被积分，由此产生作为测量值的电信号，所述电信号被与强度调制的辐射信号的强度调制相关。

[0009] 不相关的背景辐射被在光导半导体层的不同区域中读出的信号之间的差异形成在统计上平均掉。不相关的背景辐射意味着由与经调制电压信号不具有任何刚性相位相关的这种电磁辐射所生成的载荷子的比例。由此形成的差异信号基本上既与入射的强度调制的辐射信号的强度成比例，又与强度调制相对于调制电压或参考信号的相移成比例。使用参考信号和强度调制信号之间的已知相位差，强度调制的相移可被确定，该相移基于所反射的信号所覆盖的距离及与其相链接的航程时间。

[0010] 在最简单的情况下，利用强度调制电磁信号的航程时间测量确定距离的一般方法基于以下假设：用于确定强度和/或相位的装置所检测到的强度调制的信号已在其路上或沿其从发射机到用于确定强度和/或相位的装置的路径上被反射，该反射仅在其距离被确定或即将被确定的物体处有一次。

[0011] 利用成像光学装置，入射的电磁辐射且尤其是入射的强度调制的辐射信号被成像且聚焦到该检测器的成像部分上且从而被聚焦到像素阵列上。此处和后文的成像是指根据透镜方程或光学器件的一般规则的定向投影。有关于此，目标是尽可能地确保相关，以使得要被检测的环境场景或要被检测的物体的图像部分对应于检测器的成像部分内的像素阵列的每个像素。相应地，在理想成像光学装置的情况下，具有唯一距离值的唯一图像部分应当对应于每个像素。然而，一般而言，如果已覆盖不同行进距离的强度调制的辐射信号被偏转到一个且相同像素上，由此产生混合相位，则实践中可能出现问题。这种混合相位导致距离测量中的错误。这种混合相位可在仅被反射一次且覆盖从发射机经过反射物体到检测设备的最短距离的辐射信号被进一步的信号覆盖时出现，该进一步的信号通过多次反射沿着不同路径，然而在该情况下最后被偏转到该相同像素上且从而与相同的图像部分相关联。这被称为多路径传播。结果是，关于所检测的调制存在一相位位置，该相位位置对应于涉及不同长度的各个体光束路径的许多不同个体相位位置的重叠。然而，在那些不同的个体相位位置中，仅一个相位位置对应于正确的距离。

[0012] 这种多路径传播在重叠信号是大振幅信号时问题特别严重，例如当多次反射的信号覆盖比仅被反射一次的辐射信号显著更短的距离时。作为更短的行进距离的结果，这种多反射辐射信号的强度损耗可以比被反射一次的信号的强度损耗更少，尽管其经过更多次的反射。这样的结果是：所检测的辐射信号由多反射信号的比例来主导且比实际距离更短的距离被针对该物体确定。这些问题可在例如距成像光学装置在一短距离处的物体被置于该区域(在理想成像光学装置的情况下，该区域将是被唯一成像的区域)外时出现。在理想情况下被位移成像的该区域表示该装置的视野且一般被称为FOV。因此仅在非理想成像光学装置的情况下，被FOV外的物体反射的电磁辐射传递到成像部分内的像素矩阵的像素上。在被反射的辐射被例如成像光学装置的侧边散射到成像部分内的像素上时，则其覆盖成像光学装置所成像的其它辐射信号。正是借助于反射物体的短距离，在该情况下，由于该重叠而出现的错误可能很严重。

[0013] Dorrington,A.A.等人“Separating true range measurements from multi-path and scattering interference in commercial range cameras(将真实范围测量与商业范围相机中的多路径及散射干扰分开)”提出，在这种经过多条路径的多路径传播的情况下，用多个不同强度调制频率实现测量并在数学上或数字上从其计算正确的距离值或逼近该距离值。注意，出于该目的，必须对一方程系统求解，该方程系统不能在闭合形式求解且相应地要被迭代地最小化。该应用是非常耗费计算且从而非常耗费时间的，且相应地不适于实时应用。

[0014] 涉及多路径传播的所述问题特别在散射光信号的专门形式中出现。术语“散射光信号”在此处和后文中被用于表示在成像光学装置内传播的强度辐射的电磁辐射信号，其传播方式是：其被成像光学装置偏转到装置部分且具体而言是像素矩阵的像素上，也就是说其被散射，其不对应于成像光学装置的理想透镜属性情况下该辐射信号的反射或传播方向。散射光信号可例如利用辐射信号在成像光学装置的侧边处和/或借助于城乡光学装置的不理想的成像属性而出现。散射光信号的出现在以下情况下问题特别严重：其是装置固有的属性，这相应地在利用用于确定强度和/或相位的不理想装置的任何测量中出现，该不理想装置的成像光学装置不理想或有瑕疵。其结果是：借助于要被测量的场景，即使实际上假定多路径传播被排除的情况下，散射光信号也可能出现。即使在调查仅具有要被确定其距离的例如一个物体的简单且可容易地管理的场景时，散射光信号的问题也可出现，因为散射光可能来自FOV外的区域。

[0015] 相应地，本发明的目标是提供一种用于减少散射光对强度调制的电磁辐射信号的强度调制的强度和/或相位确定的影响的装置和方法，通过该装置和方法，特别是因散射光信号而产生的确定距离时的错误可被防止或减少。

[0016] 该目标被实现，因为在本说明书的开头部分所阐述的装置具有至少一个散射光参考像素，其布置在该检测器的成像部分外且被适配成在操作中其记录强度调制的散射光信号的测量值，以及确定装置，其被适配成在操作中其处理来自该成像部分内的像素矩阵的至少一个像素的测量值作为第一数据输入以及来自至少一个散射光参考信号的测量值作为第二数据输入，其方式为：在第一确定步骤中其从该第一数据输入确定强度调制的辐射信号的强度和/或强度调制的辐射信号的强度调制和至少针对该成像部分内的像素的参考信号之间的相对相位，且其从该第二数据输入确定该强度调制的散射光信号的强度和/或该强度调制的散射光的强度调制和至少针对该散射光参考像素的参考信号之间的相对相位，且在第二确定步骤中，其将第一确定步骤的确定结果彼此偏移，其方式为：该确定设备提供强度调制的辐射信号的经纠正的强度和/或强度调制的辐射信号的强度调制和至少针对该成像部分内的像素的参考信号之间的经纠正的相对相位并将其作为数据输出提供；和/或该确定设备处理以以下方式处理所述数据输入：在第一确定步骤中其将所述数据输入以其确定至少针对该成像部分内的像素的经纠正的测量值的方式来彼此偏移，且在第二确定步骤中其从第一确定步骤的经纠正的测量值确定强度调制的辐射信号的经纠正的强度和/或强度调制的辐射信号的强度调制和至少针对该成像部分内的像素的参考信号之间的经纠正的相对相位，并将其作为数据输出提供。

[0017] 根据本发明的术语“强度调制”明显还包括恒定的强度样式。相应地，尤其是具有恒定强度的信号也被解释为强度调制的辐射信号。

[0018] 成像光学装置被适配为将入射的电磁辐射信号唯一地成像或聚焦在检测器的成像部分和像素矩阵的位于成像部分内的像素上。相应地，在理想成像光学装置的情况下，根据本发明，电磁辐射，尤其是凭借其调制频率而被表示为强度调制的辐射信号的强度调制的电磁辐射，均不应当被偏转或散射到散射光参考像素上，该散射光参考像素被置于成像部分外的适当位置处。如果尽管如此散射光参考像素仍然检测到强度调制的辐射信号，则这表明成像光学装置不理想且存在散射光。在该情况下，强度调制的辐射信号例如在成像光学装置的侧边处被散射和/或因其不理想的成像属性而被散射到成像部分外的装置部分上。

[0019] 根据本发明记录强度的测量值和强度调制的辐射信号的强度调制的相位标识将电磁辐射中包含的信息转换为电信息。从而，与强度调制的强度和相位有关的入射辐射的光子分布中包含的信息被成像部分内的像素和散射光参考像素相应地转换为关于强度调制的强度和相位的载荷子分布中包含的信息。有关于此，由所述像素和散射光参考像素生成并由确定设备处理的那些载荷子分布表示所述像素和散射光参考像素的测量值。

[0020] 在比较中，确定强度调制的辐射信号的强度调制的强度和/或相位表示，通过与测量值相对应的强度调制的辐射信号的强度调制的强度和/或相位的具体值的计算，对载荷子分布或者测量值进行电子评估。对于这种计算，在像素和散射光参考像素上方和之上，需要进一步的技术预备，根据本发明，所述技术预备由确定设备提供。

[0021] 一般而言，散射光信号，如名字所指示的，同时在各个方向上被四散偏转。因此，在第一逼近中，假定这种散射光信号的强度分布中的同质性中的差异是轻微的。相应地，根据本发明的散射光参考像素所测量的散射光信号，特别是基于所述散射光信号的第一阶的对于像素矩阵中的所有像素的线性外插或内插表示确定因散射光信号而出现的强度调制的辐射信号时的误差的良好逼近。

[0022] 具体而言，在该情况下，根据本发明的散射光参考像素担当散射光误差的存在或对于散射光纠正的需要的指示器。散射光例如在距离图像中的黑白误差(B/W误差)中示出。此处和后文的术语B/W误差主要是指距离误差。

[0023] 如果除了从要检测的场景到成像部分内的像素的强度调制的辐射信号的实际反射和成像之外，还附加地发生散射光信号，通过该散射光信号，作为散射效应的结果同时对该像素进行动作，则这两个信号都在强度调制的振幅(即亮度)以及在强度调制的相位(其导致混合相位)两者上在该像素中叠加。在正弦或余弦形式的信号的情况下，根据相应的三角相加定理，实现信号的叠加。其还应用于矩形信号，该矩形信号按已知方式可在傅立叶频谱中作为多个谐波个体震荡的叠加被逼近和分析。除了叠加信号之间的相位差之外，所得到的混合相位特别依赖于具有正确距离信息或有用信号的散射光信号和辐射信号之间的振幅差异(即亮度差异)。弱信号比强信号更多地受到散射光信号的影响。出于该原因，在此处和后文中，结合散射光信号参考B/W误差。

[0024] 仅叠加强度调制的总体振幅和相对混合相位可利用像素矩阵的像素来确定，这受到B/W误差的影响。然而，如果散射光从附加测量(例如根据本发明用散射光参考像素进行的)中已知，则受成像部分内的像素的误差影响的测量值或由此检测到的振幅以及强度调制中的相位差可被纠正。从而，相应的无误差值被重构而无散射现象和B/W误差。

[0025] 有关于此，主要存在两种可能的纠正方法。一方面，成像部分内的个体像素的个体测量值的纠正可通过减去从该至少一个散射光参考像素的测量值确定的值来实现。经纠正的强度和/或正确的相对相位随后可从那些经纠正的测量值确定。然而，另一方面，同样可以设想，首先从所检测的测量值确定成像部分内的个体像素和该至少一个散射光参考像素的相应的强度和/或相对相位。随后通过减去在该至少一个散射光参考像素的强度和/或相对相位的基础上确定的强度和/或相对相位来纠正成像部分内的个体像素的强度和/或相对相位。在该情况下，根据适用的相加定理，确定用于减去过程的强度和/或相对相位的操作以及减去过程本身两者。

[0026] 在本发明的一实施例中，散射光参考像素被布置成与该像素矩阵间隔开。在现实成像光学装置中，成像永远不是理想的。相应地，强度调制的电磁辐射信号被成像于其上的检测器的成像部分和原本在无散射光信号的情况下应当黑暗的紧邻的检测器或装置部分两者之间的边界永远不是绝对锐利的。相应地，可能容易发生的是，直接连接检测器的像素矩阵和成像部分的散射光参考像素(也就是说，其相对于像素矩阵的间隔在该情况下可忽略不计)在不存在散射光信号的情况下也记录信号。然而，要注意，该信号仅基于入射辐射的局部的严重受限的散射或不理想的聚焦，而不是根据本发明的散射光信号。

[0027] 根据本发明的散射光信号尤其涉及散射的强度调制的辐射信号，其在检测器的成像部分的维度上在大区域上被散射。换言之，该信号被散射到的散射表面是至少与成像部分的大小相当甚至更大的大小量级上的。因此，基于对紧邻像素矩阵或其间隔可忽略的散射光参考像素的测量的叠加信号的外插或内插可查明经外插或内插的B/W误差，该B/W误差与实际散射的光信号在局部上明显不同。利用间隔足够大的散射光参考像素可以避免这种危险。

[0028] 在一实施例中，散射光参考像素被布置在该像素矩阵被布置于其中的平面外。这具有以下优点：散射光参考像素可被布置在该装置内的任何位置。具体而言，关于该装置的设计配置，从而没有为散射光参考像素提供附加空间的需要。而是，散射光参考像素被布置在例如已经有足够的空间处。如果散射光参考像素被布置在该像素矩阵被布置于其中的平面内，则散射光参考像素与相聚矩阵的平面的间距有可能还必须在纠正操作中被纳入考虑，这取决于对于辐射信号的纠正的期望的精确度。

[0029] 在一实施例中，散射光参考像素被布置在成像光学装置处。散射光参考像素从而可被布置成与该装置处于节省间隔的关系。特别是，当其被布置成按照其向成像光学装置内看去的方式垂直于该像素矩阵时。还可设想多个这样的散射光参考像素，其例如被布置成绕该成像光学装置的圆形且面向彼此看向成像光学装置内。

[0030] 在进一步实施例中，散射光参考像素和像素矩阵被布置在同一平面上。这具有以下优点：成像部分内的像素矩阵的相聚所记录的强度和/或相对相位的纠正值的外插或内插被二维地实现。

[0031] 在一实施例中，该像素矩阵具有在成像部分内的第一部分以及在成像部分外的第二部分，其中该第二部分内的至少一个像素是散射光参考像素。在该情况下，尤其使用像素矩阵，该像素矩阵大于检测器的成像部分。该像素矩阵的在成像部分外的个体或全部像素可在该情况下被用作散射光参考像素。

[0032] 在本发明的一实施例中，提供了多个散射光参考像素。多个散射光参考像素使得散射光参考像素被布置在检测器的不同位置处或这查明更大区域的散射光信号值成为可能。相应地，散射光信号分布可被更好地检测到，且强度调制的散射光信号的强度调制的更精确的强度和/或相对相位被外插或内插。概括而言，成像部分内的个体像素的个体测量值的纠正在该情况下也通过从散射光参考像素的测量值中减去内插或外插的值来实现。然而，有关于此，还可设想，同样，首先成像部分内的个体像素和散射光参考像素的相应强度和/或相对相位根据所检测的测量值来确定。随后，通过减去内插或外插的强度和/或相对相位来纠正个体像素的强度和/或相对相位，考虑相加定理，其被从散射光参考像素的强度和/或相对相位内插或外插。

[0033] 在本发明的一实施例中，散射光参考像素被沿该像素矩阵的周边布置。这使得散射光对于整个像素矩阵尽可能均匀地被检测到或被内插或外插成为可能。

[0034] 在一进一步实施例中，散射光参考像素被至少布置在像素矩阵的角落处和/或限速矩阵的一侧的至少一个中心点处。这种分布使得散射光在实际像素矩阵中尽可能均匀地被查明成为可能，即使使用少量的散射光参考像素。

[0035] 根据本发明，在一实施例中，散射光参考像素被布置成关于像素矩阵的中心点以相等角度间隔分布。此处和后文的像素矩阵的中心点对应于像素矩阵的形心。按相等角度间隔分布特别有利于散射光信号的均匀记录，由此信号叠加可相应地被更精确地纠正。这种布置特别适于涉及上述的多个散射光参考像素在成像光学装置处被布置在一个圆上的情况。

[0036] 在一进一步的实施例中，像素矩阵在平面视图中是矩形且相等数量的散射光参考像素被布置在像素矩阵的相应的相对侧。这种关于相对设置的侧等同分布的布置还带来散射光信号的均匀记录。在一实施例中，像素矩阵在平面视图中是方形且相应相等数量的散射光参考像素被布置在像素矩阵的所有侧边。有关于此，除了散射光参考像素的对称布置之外，像素矩阵的高度对称的配置还提升了散射光信号的内插或外插，其尽可能地精确。

[0037] 在一实施例中，散射光参考像素布置成处于在空间上相互连接的关系。通过这种布置，散射光信号及其绕像素矩阵的分布可被几乎完全地记录，且特别是从而可能查明散射光信号实际上多么同质地分布。相应地，基于相应的同质性评估，可能估计实际上具有的利用散射光参考像素所检测的测量值对第一阶的散射光误差纠正的质量。

[0038] 在一进一步实施例中，散射光参考像素被布置成沿像素矩阵的整个周边处于空间上相互连接的关系，其方式是所述参考像素完全封闭像素矩阵的周边。在该情况下，可能尽可能精确地实现散射光信号及其绕像素矩阵以及绕检测器的成像部分的分布的完全查明。

[0039] 而且，上面提及的目标也通过如本说明书的开头部分所阐述的方法达到，该方法具有以下附加步骤：用该装置的至少一个散射光参考像素记录强度调制的散射光信号，该强度调制的散射光信号被散射到该至少一个散射光参考像素上，其中该散射光参考像素被布置在该检测器的成像装置外且被适配成在操作时其记录强度调制的散射光信号的测量值，以及确定强度调制的辐射信号的经纠正的强度和/或强度调制的辐射信号的强度调制和该成像部分内的像素矩阵的至少一个像素的参考信号之间的经纠正的相对相位，其中该确定操作包括第一确定步骤，其中强度调制的辐射信号的强度和/或强度调制的辐射信号的强度调制和该成像部分内的至少该像素的参考信号之间的相对相位被至少根据来自该成像部分内的该像素的测量值来确定且强度调制的散射光信号的强度和/或强度调制的散射光信号的强度调制和至少该散射光参考像素的参考信号之间的相对相位被至少根据来自该散射光参考像素的测量值来确定，以及第二确定步骤，其中第一确定步骤的确定结果被彼此偏移以使得强度调制的辐射信号的经纠正的强度和/或强度调制的辐射信号的强度调制和该成像部分内的像素矩阵的至少一个像素的参考信号之间的经纠正的相对相位被确定，和/或其中该确定操作包括第一确定步骤，其中至少来自该成像部分内的像素的测量值和至少来自散射光参考像素的测量值被彼此偏移以使得该成像部分内的至少给像素的经纠正的测量值被确定，以及第二确定步骤，其中强度调制的辐射信号的经纠正的强度和/或强度调制的辐射信号的强度调制和该成像部分内的至少该像素的参考信号之间的经纠正的相对相位被根据该第一确定步骤的经纠正的测量值来确定。

[0040] 在评估关于散射光的散射光参考像素所记录的信息及其相应进一步处理的这种方法中，成像部分内的个体像素的个体测量值被通过基于散射光参考像素所记录的测量值对散射光的第一阶的逼近来纠正。该方法一般表示良好的第一阶散射光信号纠正。进而，该纠正可直接通过用基于至少一个散射光参考像素的测量值的值来偏移图像区域内的像素的测量值来实现，或者首先基于图像区域内的像素以及至少一个散射光参考像素的测量值相应地确定强度和/或相对相位，来实现其强度和/或相对相位被关于相应的特别是三角相加定理来彼此偏移。

[0041] 根据本发明的术语纠正被用来表示在强度调制的辐射信号的强度调制的强度和/或相对相位方面在图像部分内的像素所及记录的测量值的调制，以及还替换地表示在强度调制的辐射信号的强度调制方面在图像部分内的像素确定的强度和/或相对相位的调整。在该情况下，根据适用的相加定理，归于辐射信号与强度调制的散射光信号的叠加的该强度和/或相位分量被移除。

[0042] 在一实施例中，在第二确定步骤中，第一确定步骤的确定结果的偏移通过根据三角相加定理从成像部分内的像素矩阵的至少一个像素的强度调制的辐射信号的强度和/或相对相位中减去至少一个散射光参考像素的强度调制的散射光信号的强度和/或相对相位来实现，和/或在第一确定步骤中测量结果的偏移通过从来自成像部分内的像素矩阵的至少一个像素的测量值减去来自至少一个散射光参考像素的测量值来实现。

[0043] 从所检测到的测量值重构或计算的成像部分内的相应像素在没有散射光出现的情况下本应记录的值。被重构的值因此对应于强度调制的辐射信号的强度调制的纯的、非叠加的强度和/或相对相位。一般而言，这种纠正通过减去根据散射光参考像素所记录的散射光的测量值确定的散射光的值来实现。替换地，通过使用强度和相位而不是测量值来实现纠正，在这种情况下例如在正弦或余弦形式的信号的情况下，如前文已经陈述的，要观察相应的三角相加定理。

[0044] 在一实施例中，在第二确定步骤中，第一确定步骤的确定结果的偏移被实现，因为强度调制的散射光信号的强度和/或强度调制的散射光信号的强度调制和成像部分内的像素矩阵的至少一个像素的参考信号之间的相对相位被根据三角相加定理针对两个散射光参考像素至少从在第一确定步骤中确定的强度和/或相对相位内插或外插，且强度调制的辐射信号的经纠正的强度和/或强度调制的辐射信号的强度调制和该成像部分内的至少该像素的参考信号之间的经纠正的相对相位被从至少针对该成像部分内的该像素在第一确定步骤中确定的强度和/或相对相位以及针对该成像部分内的至少给像素在第二确定步骤中内插或外插的强度和/或相对相位确定，和/或在第一确定步骤中测量值的偏移被实现，因为该成像部分内的像素矩阵的至少一个像素的强度调制的散射光信号的内插值或外插值被至少从两个散射光参考像素所记录的测量值内插或外插且该成像部分内的该像素所记录的至少该测量值被用该成像部分内的该像素的内插值或外插值纠正。

[0045] 根据本发明的内插就像外插一样实现，有利地，通过并入加权和纠正因子。那些加权或纠正因子将被用于内插或外插的成像部分内的像素之间的或散射光参考像素之间的可能差异计入，就像与针对其实现内插或外插该像素或散射光参考像素有关的差异。那些加权因子例如计入几何形状的差异和/或量子效率方面的差异。

[0046] 在一实施例中，测量值和/或至少一个强度和/或至少一个相对相位的内插和/或外插被根据至少两个散射光参考像素的测量值和/或强度和/或先对相位实现以在一线性函数的基础上纠正该成像部分内的像素矩阵的至少一个像素的强度调制的辐射信号的测量值和/或强度和/或相对相位，该线性函数取决于成像部分内的像素与用于纠正的散射光参考像素的相应间隔。

[0047] 如果强度调制的散射光信号的强度和/或相对相位的测量值被不同的散射光参考像素记录，则这意味着散射光信号不涉及那些散射光参考像素之间的完全同质的分布。相应地，通常假定该分布还具有该像素矩阵的相当程度的非同质性。该分布可在以下假定上逼近：在散射光的情况下这种非同质性具有带低梯度的局部均匀改变。特别是，在该情况下的分布可根据呈现部分内的个体像素与被用于内插或外插操作的散射光参考像素的距离用线性内插或外插良好逼近。

[0048] 在一进一步实施例中，该成像部分内的像素矩阵的至少一个像素的强度调制的辐射信号的强度和/或相对相位的纠正是通过根据三角相加定理减去至少两个散射光参考像素的强度和/或相对相位内插或外插的强度和/或相对相位实现的，和/或成像部分内的像素矩阵的至少一个像素的测量值的纠正是通过减去从来自至少两个散射光参考像素的测量值内插或外插的内插值或外插值实现的。

[0049] 为了从强度调制信号的叠加后的测量值获得非叠加的强度调制的辐射信号的值，也就是说，为了纠正那些测量值，从所检测到的测量值中除去叠加分量。在根据本发明的应用情形中叠加分量涉及例如强度调制的散射光信号的强度调制的强度和/或相对相位。那些强度和/或相对相位可以利用由散射光参考像素所及记录的测量值来良好逼近。

[0050] 有关于此，特别可以设想，成像部分内的像素所记录的强度和/或入射辐射的强度调制的相对相位被入射所述地用散射光参考像素所记录的强度和/或强度调制的散射光信号的强度调制的相对相位纠正。更精确地，针对强度和/或相对相位的测量值分别由成像部分内的像素和散射光参考像素记录，且根据那些测量值确定设备首先确定相应的强度和/或相对相位。随后通过该确定设备在所确定的强度和/或相对相位的基础上实现纠正。纠正可通过对相加定理求解来实现。

[0051] 然而，同样可设想，对于入射辐射，成像部分内的像素所记录的测量值被如上所述地用来自散射光参考信号的测量值来纠正。如果测量值的纠正是在减去内插或外插值的基础上实现的，则作为第一阶，这表示在没有散射光叠加器情况下强度调制的辐射信号的强度调制和参考信号之间的强度和/或相对相位的进一步确定的良好逼近。通过经纠正的值，确定设备随后确定相应的强度和/或相对相位。

[0052] 在一实施例期间，针对检测器的成像部分内的像素矩阵的所有像素纠正强度调制的辐射信号的强度和/或相对相位。在散射的强度调制的信号的情况下，通常假定：用强度调制的散射光信号对像素矩阵内的所有像素进行动作，并且从而针对强度调制的辐射信号的强度和/或相对相位记录有缺陷的测量值。因此，在这种情况下，所有图像部分的距离信息是有差错的。为了获得没有差错或尽可能正确的整个图像，必须针对成像部分内的像素矩阵的所有像素纠正强度调制的辐射信号的强度和/或相对相位的测量值。

[0053] 最后，在一实施例中，使用针对强度调制的散射光信号由散射光参考像素记录的所有测量值实现纠正。当使用针对强度调制的散射光信号由散射光参考像素记录的所有测量值时，尽可能精确地确定或逼近像素矩阵的散射光信号的分布是可能的。

[0054] 本发明的进一步的优点、特征和可能用途将从对优选实施例的以下描述以及附图中显而易见，在附图中：

[0055] 图1示出根据本发明的装置的图示，

[0056] 图2a示出根据本发明的检测器的图示，以及

[0057] 图2b示出图2a的检测器的信号确定的图示。

[0058] 图1是根据本发明的包括用于检测和确定入射的强度调制的电磁辐射信号2的强度调制的强度和/或相位的装置1的测量布置的图示。

[0059] 该图示出了发射机11，其发出强度调制的电磁辐射，该电磁辐射被环境对象12反射到装置1的方向。入射的强度调制的电磁辐射信号2被成像光学装置7成像在置于其后的检测器3的成像部分16上。具有多个像素6或图片元素的像素矩阵5被布置在检测器3的成像部分16内，强度调制的电磁辐射信号2被成像在该成像部分16上。

[0060] 在本情况下，像素矩阵5为方形配置的且每行和线包括相同的相应数量的个体像素6。在所示示例中，存在3乘3即总共9个相同结构的方形像素6。

[0061] 散射光参考像素10与像素矩阵5间隔开地布置，所述散射光参考像素10优选地与像素矩阵5的像素6全部是相同结构的。在此情况下，散射光参考像素10被布置成沿像素矩阵5的周边处于直接相互连接的关系，其方式使得参考像素完全封闭像素矩阵。方形像素矩阵5被布置在方形的中心处，在方形的侧边上布置散射光参考像素10，其中被散射光参考像素10封闭的方形的侧边分别平行于像素矩阵5所形成的方形的侧边。理想情况下，当信号如图所示由反射对象的同一点反射时，强度调制的电磁辐射信号2被成像光学装置7聚焦，理想情况下被成像到像素矩阵5的同一像素6上。

[0062] 然而，需要注意，在非理想光学装置的情况下，入射的强度调制的辐射信号2的一部分被成像光学装置7以强度调整的电磁散射光信号9的形式散射到像素矩阵5的像素6上以及散射到散射光参考像素10以及像素矩阵5和散射光参考像素10之间的区域上。

[0063] 如果被对象12或另一源(甚至在FOV之外)反射的强度调制的辐射信号2因此被反射到例如成像光学装置7的侧边上，其可涉及图像光学装置7对强度调制的电磁辐射信号2的部分散射。换言之，在这种非理想情况下，与成像光学装置7的理想化成像属性不同，强度调制的电磁辐射信号2不被成像光学装置7成像到检测器3的成像部分16上，而是以强度调制的电磁散射光信号9的形式散射到检测器3上。在该情况下，强度调制的电磁散射光信号9也通常被散射到像素矩阵5和成像部分16之外的区域上。这种强度调制的散射光信号9被散射光参考像素10记录，该散射光参考像素10在理想成像光学装置7的情况下在该光学装置的视野之外，也就是说，不经受任何电磁辐射。

[0064] 利用散射光参考信号10所记录的强度调制的散射光信号9的强度和/或强度调制的散射光信号9的强度调制和参考信号之间的相对相位的测量值，有可能也针对检测器3的像素矩阵5(也就是说，针对成像部分16内的像素矩阵5的个体像素6)的强度调制的电磁散射信号9的强度调制的强度和/或相对相位进行内插或外插。利用内插或外插的分布，有可能通过计算出散射光分量来针对第一阶散射光干扰来纠正像素矩阵5所记录的强度调制的辐射信号2的强度调制和参考信号之间的强度和/或相对相位的测量值。

[0065] 查明也由像素矩阵5的像素6记录的散射光信号9的方法不限于图1示出的散射光信号作为在成像光学装置7的侧边处散射的结果而产生。图1中示出的布置和采用的方法同样适用于纠正成像光学装置7所产生的其它种类的散射光信号。这还特别适用于因为成像光学装置7中的非理想透镜而产生的散射光信号，比如例如在成像光学装置7中的缺陷处的散射。

[0066] 图2a示出了根据本发明的更进一步的检测器3的示意平面图。将在图示的中心处看到像素矩阵5。像素矩阵5包括被布置在三行且三列的方形矩阵中的相同结构的九个方形像素6。中心像素15位于像素矩阵5的中心处。像素矩阵5本身被置于检测器3的成像部分16内，成像光学装置7(未示出)将强度调制的辐射信号2(未示出)投射到该成像部分上。成像部分16是圆形的且被布置成使得其中心点与矩阵5的中心点(也就是说，中心像素15的中心点)重合。检测器3的圆形成像部分16的半径被选择成使得其大于从像素矩阵5的一个角落到另一角落的对角线的长度的一半。从而，像素矩阵5完全在成像部分16内。

[0067] 相应的散射光参考像素13和14被布置成在像素矩阵5的左侧和右侧间隔开。散射光参考像素13、14和像素矩阵5之间的间隔被相应地选择成使得散射光参考像素13、14被布置在检测器3的成像部分16外。像素矩阵5的左手的散射光参考像素13、右手的散射光参考像素14和中心像素15的中心点位于公共直线上。有关于此，左手的散射光参考像素13的中心点和中心像素15之间的间隔等于中心像素15和右手的散射光参考像素14之间的间隔。此外，像素矩阵5的所有像素6均与两个散射光参考像素13和14是相同结构的。因为两个散射光参考像素13、14被布置在成像部分16之外，所以强度调制的电磁辐射信号2(未示出)不被城乡光学装置7(未示出)成像在参考像素上。强度调制的电磁辐射信号2(未示出)被唯一成像在检测器3的成像部分16上。然而，由于散射器的性质，可能出现强度调制的电磁散射光信号9(未示出)被成像光学装置7(未示出)散射到两个散射光参考像素13、14之一上或两者上。

[0068] 图2b示出了表示不同像素13、14、15记录的不同的强度调制的信号及对那些信号的处理的6幅图表。相应信号的强度调制的相位分别被绘制在横坐标上而相应信号的强度调制的振幅被绘制在纵坐标上。

[0069] 图表1示出了被成像到像素矩阵5的中心像素15上的强度调制的电磁辐射信号这是在理想成像光学装置7的情况下像素15将记录的不受干扰的信号。在此情况下，该图标用实线示出强信号的信号图样且还用虚线示出了弱信号的信号图样。图表4示出了中心像素15所记录的实际的强度调制的辐射信号该强度调制的辐射信号由图表1中示出的强度调制的电磁辐射信号和被散射到中心像素15上的强度调制的电磁散射光信号构成。

[0070] 在图2a的检测器布置和利用检测器3的强度调制的散射光信号9的线性分布的情况下，散射到中心限速15上的强度调制的电磁散射光信号对应于到强度调制的电磁散射光信号和散射到左手的散射光参考像素13和右手的散射光参考像素14的强度调制的电磁散射光信号和的算术平均值的充分逼近。左右和右手的散射光参考像素13、14检测到的散射的强度调制的电磁散射光信号和分别在图2b中的图表2和图表3中示出。散射到中心像素15的强度调制的散射光信号的算术平均值在图表5中示出。从图表4中的中心像素15检测到的强度调制的辐射信号减去图表5中示出的内插的散射光信号给出图表6中示出的经纠正的强度调制的辐射信号图表6中示出的该强度调制的电磁辐射信号在散射光纠正之后等同于图表1中的强度调制的辐射信号其在理想光学装置7的情况下其被成像到中心像素15。

[0071] 具体而言，图表4示出了由于强度调制的散射光信号检测到的强度调制的辐射信号中的相对改变，对于弱的强度调制的辐射信号可显著大于对于强信号从而，由于散射光的性质，弱信号的最大振幅A0E被增加例如大于200％，而强信号的最大振幅A0E仅被增加约25％。然而，所检测到的弱信号和所检测到的强信号的相位位置也分别关于弱的和强的强度调制的辐射信号的相位位置被相应位移到不同角度。如果例如图表1中的弱的和强的强度调制的辐射信号的最大值或最小值的位置被在一起比较，则将看到，极大值和极小值的相位位置分别是等同的。在图表4中，所检测到的弱信号和所检测到的强信号的极大值和极小值的相位位置分别不再等同。相反，极大值和极小值彼此间隔开。在该情况下，与检测到的强信号的最大值和最小值的相位位置相比，检测到的弱信号的分别最大值和最小值的相位位置进一步关于弱强度调制辐射信号的分别的最大值和最小值的相位位置被显著移位。

[0072] 图表1到6中示出的信号均涉及正弦强度调制。这允许按两种方式导出图表6的散射光纠正之后的强度调制的电磁辐射信号

[0073] 一方面，可利用三角相加定理实现计算。像素矩阵5的中心像素15的强度调制的散射光信号可使用三角相加定理作为算术平均值根据左手和右手的散射光参考像素13和14的强度调制的散射光信号和数学内插。

[0074] 由成像光学装置7散射到中心像素15上的强度调制的散射光信号9(其具有最大振幅A0S和初始相位 )的依赖相位的振幅可分别根据左手的和右手的散射光参考像素13和14的强度调制的散射光信号和用算术平均作为良好逼近来内插。中心像素15实际检测到的强度调制的辐射信号2是强度调制的辐射信号和强度调制的散射光信号的叠加。因为左手的和右手的散射光参考像素13和14两者均被布置在检测器3的成像部分16外，所以仅相应一个强度调制的电磁散射光信号被其检测到，如图表2和3中所示。如果因此两个强度调制的散射光信号以及作为强度调制的辐射信号和强度调制的散射光信号的叠加的强度调制的辐射信号因此被检测到。所述叠加中的强度调制的散射光信号是通过根据两个检测到的强度调制的散射光信号的内插逼近的。所述叠加中的强度调制的辐射信号通过从所检测到的叠加信号中减去内插的强度调制的散射光信号作为良好逼近来计算。

[0075] 由确定设备(未示出)检测到的强度调制的辐射信号的确定从而一方面可通过首先根据中心像素15以及散射光参考像素13和14检测到的测量值确定信号和的振幅A0G,A0SL和A0SR以及相位和来实现。随后，如上所述，要被检测强度调制的辐射信号的振幅A0E和/或相位随后根据那些振幅A0G,A0SL,A0SR和相位使用三角相加定理来确定。

[0076] 然而，同样地，还可能利用确定设备(未示出)通过形成算术平均值分别从左手的和右手的散射光参考像素13和14的测量值(也就是说原始数据)直接内插中心像素15也检测到的强度调制的散射光信号的值。那些经内插的值被从中心像素15记录的测量值(即原始数据)中减去。该减去的结果是要检测的强度调制的信号的经纠正的值，其可从那些经纠正的值确定。具体而言，根据那些经纠正的值，可能确定要被检测的强度调制的辐射信号的振幅A0E和/或相位利用原始数据对测量的信号的纠正的该变形具有其将通过简单的减法实现的优点。

[0077] 在图2b的示例中，对于每个信号，四个支持位置(也就是说关于测量的信号，四个测量值)被标记，它们彼此间隔90o且同时被布置在所有图中。将会理解，此处那些支持位置仅是作为示例给出的。还将可能选择更多或更少的支持位置，就此需要彼此间隔开90o的至少两个支持位置来检测相位位置。

[0078] 支持位置在各图表中由字母“A”来标识且被依次编号为1到4。就此，索引表示被考虑的相应信号。在图表1、4和6中，附加的数字索引表示弱信号(“1”)和强信号(“2”)。

[0079] 为了更好理解，在后文中，关于参考对于在像素矩阵5的像素15处对于强信号(图2b中的图表4中的实线)被散射光篡改的四个测量值AG21到AG24，如何获得图表4中示出的相关联的四个未被篡改的值AE21到AE24，详细阐述了考虑。根据散射光的强度线性地落在左手的和右手的散射光参考像素13、14之间的假设，得到：对于像素矩阵5(图表5)的中心像素15上的散射光的强度AS1到AS4，根据左手的散射光参考像素13ASL1到ASL4(图表2)的测量值和同时的在右手的散射光参考像素14ASR1到ASR4(图表3)的测量值：

[0080] ASn＝1/2*(ASLn+ASRn),

[0081] 其中n＝1,3…,4表示相应的支持位置。

[0082] 随后从在像素矩阵5的像素15处的经篡改的测量信号的测量值AG21到AG24中减去像素15处的经内插的散射光强度的那些值AS1到AS4。这给出图表6中的经篡改的值AE21到AE24。经纠正的接收信号的相位和振幅可从其确定为：

[0083] 相位E2＝arctan[(AE11–AE13)/(AE12–AE14)]

[0084] 以及

[0085] 振幅E2＝1/2*SQRT[(AE11–AE13)^2+(AE12–AE14)^2],

[0086] 其中SQRT表示根而^2表示平方。

[0087] 可类似地计算弱信号的支持位置1到4处的经纠正的值。

[0088] 出于原始公开之目的，应指出本领域内技术人员可从本说明书、附图和所附权利要求书中看出的所有特征，即使它们仅联系于某些其它特征以特定术语描述，它们也能单独地，和以组合方式地与本文披露的其它一些特征或一组特征组合，只要没有明确排除或者技术方面使这些组合变得不可能或无意义。特征的所有可设想组合的综合的明确表示以及对各个特征彼此独立的腔调仅是为了本说明书的简要行和可读性遍布本文的。

[0089] 附图标记列表

[0090] 用于确定强度调制的强度和/或相位的装置

[0091] 强度调制的电磁辐射信号

[0092] 检测器

[0093] 像素矩阵

[0094] 像素矩阵的像素

[0095] 成像光学装置

[0096] 强度调制的电磁散射光信号

[0097] 10散射光参考像素

[0098] 11发射机

[0099] 12对象

[0100] 13左手的散射光参考像素

[0101] 14右手的散射光参考像素

[0102] 15像素矩阵的中心像素

[0103] 16检测器的成像部分

[0104] 强度调制的相位

[0105] 像素15的要被检测的强度调制的辐射信号

[0106] 散射光像素13的强度调制的散射光信号

[0107] 散射光像素14的强度调制的散射光信号

[0108] 像素15的强度调制的散射光信号

[0109] 像素15的叠加散射光的强度调制的辐射光信号

标题	发布/更新时间	阅读量
像素-专利编号CN110364554A	2020-05-12	850
像素-专利编号CN106486060A	2020-05-11	694
像素结构-专利编号CN109686299B	2020-05-13	213
像素结构-专利编号CN111090198A	2020-05-13	77
像素阵列-专利编号CN111009185A	2020-05-13	401
像素-专利编号CN104834141A	2020-05-11	548
像素-专利编号CN101183196B	2020-05-11	648
像素-专利编号CN104834141B	2020-05-12	550
像素-专利编号CN107038999A	2020-05-12	508
像素-专利编号CN108231001A	2020-05-11	557

散射光参考像素

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