| 講演抄録／キーワード |
| 講演名 |
2024-03-27 10:30
線形・対数応答画素を用いたTOFセンサのダイナミックレンジ拡大手法
○奥山智弘・安富啓太・香川景一郎・川人祥二（静岡大） |
| 抄録 |
（和） |
ショートパルス方式間接Time-of-Flight（SP iToF）測距センサは，背景光の影響が小さく，対象との距離に合わせて蓄積時間を最適化できるため，反射光を効率よく利用でき，屋外でも広い測距範囲を達成できる．さらに実用上では，測定対象の反射機構や反射率に性能が依存しないことが求められる．ToF画素の線形・対数応答は従来のSP iToFセンサの画素構造を変更せず，回路動作のみで実現できる．線形・対数応答で圧縮された信号はモデル式を用いて元の線形な信号に復調され，対数応答で線形応答範囲の30倍まで入力範囲を拡大しても，誤差は0.02%FSだった．屋外での距離測定シミュレーションでは，線形・対数応答画素を用いることで，画素出力が飽和するような強い反射光が入力された場合でも距離特性の線形性が維持されることを確認した． |
| （英） |
This paper presents an extension of the dynamic range of a short-pulse indirect ToF (Time-of-Flight) range sensor with linear-logarithmic response readout. The dynamic range is extended without modifying the pixel circuit by using linear-logarithmic response in the SP iToF (short-pulse indirect ToF) pixel, but only by modifying the control signal. To linearize the ToF calculation in logarithmic region, a technique of restoring entirely linear signal from linear-logarithmic response using the proposed theoretical formula is investigated. The theoretical formula well explains the linear-logarithmic response obtained by circuit simulations. The non-linearity error of the restored linear output is 0.02 % to the full-scale range for the case that the dynamic range is extended by 30 times using a logarithmic response. The proposed technique is applied to the hybrid ToF distance measurements. It is demonstrated that the linearity is greatly improved even for objects emitting light 30 times greater than the maximum light. |
| キーワード |
（和） |
Time-of-Flightセンサ / ダイナミックレンジ / 短パルス / 線形・対数応答画素 / / / / |
| （英） |
Time-of-Fright / High dynamic-range / Short pulse / Indirect ToF / linear-logarithmic response / / / |
| 文献情報 |
映情学技報, vol. 48, no. 15, IST2024-12, pp. 4-7, 2024年3月. |
| 資料番号 |
IST2024-12 |
| 発行日 |
2024-03-20 (IST) |
| ISSN |
Online edition: ISSN 2424-1970 |
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