对比文件名称：发明申请_US20020176067A1 Method and system to enhance dynamic range conversion useable with CMOS three-dimensional imaging
目标专利名称：具有反射信号强度测量的LIDAR系统
模型名称：本次评估由AI模型执行
### 特征比对表格
| 技术特征描述以及公开性判断结果 | 对比文件原文引用 | 公开性论述 |
| **技术特征A《直接公开》**<br>所述方法包括：在所述LIDAR系统的检测器处接收反射光脉冲，其中所述反射光脉冲从物体反射出来 | [0006] FIG. 1 depicts a generic IR image sensing system 10 ... that can determine distance Z between system 10 and a target object 20. ... An optical energy emitter 70, e.g., a LED or laser diode, emits energy via a lens 80, some of which energy is reflected from the target object 20 and can be detected by at least some pixel detectors in array 40. | 对比文件公开了一种三维成像系统，其包括发射光学能量的发射器70和像素检测器阵列40。能量从目标物体20反射后被阵列40中的像素检测器50检测到。这与目标专利中“在检测器处接收从物体反射的反射光脉冲”的技术特征相同。对比文件中的系统虽名为“三维成像”，但根据其描述（测量飞行时间TOF确定距离），其本质是一种LIDAR（激光雷达）系统。因此，该特征被直接公开。 |
| **技术特征B《直接公开》**<br>响应于所述反射光脉冲产生模拟信号，其中所述模拟信号表示所述反射光脉冲 | [0037] ... pixel detector-generated photodiode current i(t) is integrated by integrator 210. ... Integrator 210 ... acts to convert photodiode current l(t) to a voltage signal V(t) ... | 对比文件公开了像素检测器50响应于接收到的光子能量（即反射光脉冲）产生光电流i(t)，积分器210将该光电流i(t)转换为电压信号V(t)。这个电压信号V(t)就是表示反射光脉冲的模拟信号。这与目标专利中由放大器（例如跨阻放大器）将检测器的电流/电压响应转换为模拟信号的技术特征实质相同。因此，该特征被直接公开。 |
| **技术特征C《直接公开》**<br>响应于所述模拟信号使用时间/数字转换器TDC产生表示对应于所述反射光脉冲的至少两个停止的至少第一时间数据和第二时间数据 | [0062] ... TOF acquisition circuit 300 ... re-uses the front-end circuit components of circuit 200, e.g., integrator 210, ... comparator 230 ...<br>[0066] When the integrated output voltage signal V(t) voltage exceeds threshold Vth, comparator 230 changes state.<br>[0067] ... latches will capture the precise instant in time at which the light pulse was received ... | 目标专利中的TDC功能是产生与模拟信号越过阈值时对应的时间数据（“停止”）。对比文件图3A的TOF采集电路300中，积分器输出的模拟信号V(t)输入到比较器230，与阈值Vth比较。当V(t)超过Vth时，比较器改变状态（产生一个跳变）。这个状态变化被后续的延迟锁相环（DLL）电路（包含延迟链310、320和锁存器330）捕获，锁存器A0, A1...的输出状态组合即表征了光脉冲接收的精确时刻（即时间数据）。虽然对比文件未明确使用“TDC”一词，但其电路（比较器+DLL+锁存器）所实现的功能就是时间数字转换，并产生对应于光脉冲的时间数据。这属于等同公开。因此，本领域技术人员可以毫无疑义地得出，对比文件公开了使用TDC（功能等同的电路）产生时间数据的技术特征。 |
| **技术特征D《直接公开》**<br>使用积分器积分所述模拟信号 | [0037] ... pixel detector-generated photodiode current i(t) is integrated by integrator 210. | 对比文件明确公开了使用积分器210对光电流i(t)（其产生的电压信号V(t)即为模拟信号）进行积分。这与目标专利的技术特征完全相同。因此，该特征被直接公开。 |
| **技术特征E《隐含公开》**<br>使用模/数转换器ADC在一或多个取样时间对所述积分器的输出进行取样以产生表示所述积分器的所述输出的数字样本 | [0048] ... the SNR helps govern the minimum number of bits required in analog-to-digital conversion in system 10.<br>[0049] ... nine-bit conversion is used. | 对比文件多次提及系统中需要进行模数转换（ADC），例如[0048]段指出信噪比决定了系统10中模数转换所需的最小位数，[0049]段提到优选使用9位转换。虽然未明确描述ADC对积分器输出进行“取样”的具体时序，但本领域技术人员结合上下文（系统最终输出数字化的亮度或TOF信息）可以合理推断，积分器输出的模拟电压信号V(t)或其代表的总电荷（即积分结果）必然需要经过模数转换（ADC）来生成数字样本，以便进行后续的数字处理和存储（例如存入存储器100或由微处理器90处理）。这属于隐含公开。 |
| **技术特征F《隐含公开》**<br>以及处理所述第一时间数据、所述第二时间数据和所述数字样本以估计所述反射光脉冲的总反射能量，其中处理所述第一时间数据、所述第二时间数据和所述数字样本包括：基于所述第一时间数据和所述第二时间数据来确定所述模拟信号的脉冲持续时间 | [0066] When a pulse of light is received at time tTOF, ... when the integrated output voltage signal V(t) voltage exceeds threshold Vth, comparator 230 changes state. ... The state transition generated by comparator 230 is eventually propagated ...<br>[0067] ... the latches will capture the precise instant in time at which the light pulse was received ... | 目标专利中，基于TDC产生的两个时戳（第一时间数据和第二时间数据）可以计算出脉冲持续时间（例如两个时戳之差或平均值）。对比文件中，TOF采集电路捕获光脉冲接收的精确时刻tTOF（通过锁存器状态反映）。对于一个已知宽度或通过其他方式（如发射脉冲宽度已知）可推断宽度的光脉冲，本领域技术人员在获知脉冲到达的起始或结束时间点（即时间数据）后，能够确定该脉冲的持续时间。虽然对比文件未明确记载“确定脉冲持续时间”这一计算步骤，但这是从已公开的“测量脉冲到达时间”这一功能中可以直接、合理推导出的常规数据处理步骤。因此，该特征被隐含公开。 |
| **技术特征G《隐含公开》**<br>基于所述数字样本来确定所述模拟信号的脉冲能量 | [0037] ... pixel detector-generated photodiode current i(t) is integrated by integrator 210. ... converts photodiode current l(t) to a voltage signal V(t)...<br>[0050] V(t)=(1/Ci)∫i(t)dt | 对比文件公开了积分器210对光电流i(t)积分，输出电压V(t)，且V(t) = (1/Ci) * ∫i(t)dt。积分结果∫i(t)dt代表在积分时间内收集的总电荷，与入射光脉冲的能量成正比（假设检测器响应线性）。因此，积分器的输出V(t)或其最终被ADC转换成的数字值，直接反映了光脉冲的能量（或与之成正比）。本领域技术人员能够理解，基于该数字样本可以确定脉冲能量。因此，该特征被隐含公开。 |
| **技术特征H《未被公开》**<br>以及将所述模拟信号的最大值估计为与所述脉冲能量与所述脉冲持续时间的比率成比例。 | 无相应内容 | 目标专利说明书中（第[0048]-[0051]段）描述了一种特定的后处理算法：利用从TDC数据推导出的脉冲持续时间（Δt）和从ADC数字样本推导出的脉冲能量（E），将信号峰值估计为与E/Δt成比例。对比文件虽然公开了测量时间（TOF）和信号强度（通过积分及ADC转换），但全文未提及将这两类数据以所述比例关系相结合，来估计模拟信号峰值（最大值）的技术构思。对比文件解决的是高动态范围信号采集和精确TOF测量的问题，并未公开目标专利所涉及的这种用于提高峰值或总能量估计精度的特定数据处理方法。因此，该特征既未被直接公开，也未被隐含公开。 |
| **技术特征I《直接公开》**<br>其中所述第一时间数据包括对应于所述模拟信号达到第一阈值的第一时戳且其中所述第二时间数据包括对应于所述模拟信号达到第二阈值的第二时戳。 | [0066] When the integrated output voltage signal V(t) voltage exceeds threshold Vth, comparator 230 changes state. | 目标专利中，TDC在模拟信号达到不同阈值时产生多个时戳。对比文件中，比较器230在积分电压V(t)达到单一阈值Vth时改变状态，这个状态变化的时间点即对应一个“时戳”。虽然对比文件实施例主要描述了单一阈值，但使用多个阈值以获取多个时间点是本领域为了更精确表征信号波形（如上升沿）的常规技术手段。本领域技术人员在对比文件公开的“模拟信号与阈值比较产生时间信息”的基础上，能够毫无疑义地想到或实施使用多个阈值来获得多个时戳的方案，这属于等同公开范畴。因此，该特征被直接公开。 |
| **技术特征J《隐含公开》**<br>其中积分所述模拟信号包括在所述LIDAR系统的扫描间隔内积分所述模拟信号。 | [0037] In one embodiment of the present invention, a brightness acquisition period begins when a RESET signal ... changes state. ... When a pulse of energy (P1) is received, the pixel detector-generated photodiode current i(t) is integrated by integrator 210. The length of integration is the shorter of the duration of the pulse Tp, or the duration of the integration time ti, whichever comes first. | 对比文件描述了“亮度采集周期”，该周期始于RESET信号，在此周期内对接收到的光脉冲电流进行积分。这个“亮度采集周期”或“积分时间ti”对应于系统进行一轮数据采集的时间窗口，其作用与目标专利中“扫描间隔”类似，都是定义了一个信号处理（积分）的时间范围。虽然术语不同，但功能实质相同。因此，该特征被隐含公开。 |
| **技术特征K《隐含公开》**<br>其中所述扫描间隔对应于所述LIDAR系统的操作范围。 | [0037] In an exemplary system 10, Tp may have a pulse width of a few ns to perhaps 1 μs, with a period of perhaps 100 μs. | 对比文件提到系统10中光脉冲的周期约为100μs。本领域技术人员可以理解，系统的数据采集周期（即上文所述的积分时间或“亮度采集周期”）需要设置得与系统的有效测量范围（即期望接收回波的最大时间窗口）相匹配，以确保能捕获到从不同距离物体反射回来的脉冲。脉冲周期（100μs）定义了最大无模糊距离，因此采集周期（扫描间隔）的设置自然对应于系统的操作范围。这属于隐含公开。 |
| **技术特征L《直接公开》**<br>其中所述模拟信号追踪所述检测器的光敏元件的瞬时输出。 | [0036] ... pixel detector 50 will output detection current I(t) in response to detected incoming photon energy ...<br>[0037] ... integrator 210 ... acts to convert photodiode current l(t) to a voltage signal V(t) ... | 对比文件明确描述，像素检测器50响应于入射光子能量产生检测电流I(t)，积分器210将此电流转换为电压信号V(t)。因此，模拟信号V(t)直接源自并反映了检测器50的瞬时电流输出I(t)。这与目标专利中“模拟信号追踪检测器的光敏元件的瞬时输出”的技术特征实质相同。因此，该特征被直接公开。 |
| **技术特征M《未被公开》**<br>其中处理所述第一时间数据、所述第二时间数据和所述数字样本以估计所述反射光脉冲的所述总反射能量进一步包括基于所述第一时间数据、所述第二时间数据和所述数字样本来估计所述物体的反射率。 | 无相应内容 | 目标专利说明书中提到，测量总反射能量可以用于估计物体的反射率（参见背景技术[0004]段和发明内容[0008]段）。然而，对比文件主要关注于高动态范围信号采集和精确飞行时间（TOF）测量以确定距离，以及测量信号强度（亮度）。尽管测量到的信号强度本身与物体反射率相关，但对比文件全文并未提及或暗示将所测量的时间数据和数字化积分值（即目标专利中的第一时间数据、第二时间数据和数字样本）相结合，以专门用于“估计物体的反射率”这一具体应用或处理步骤。该特征超出了对比文件所公开的技术内容。因此，该特征既未被直接公开，也未被隐含公开。 |
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