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读ISSCC TOF部分论文

今天读论文：A 1200×900 6μm 450fps Geiger-Mode Vertical Avalanche Photodiodes CMOS Image Sensor for a 250m Time-of-Flight Ranging System Using Direct-Indirect-Mixed Frame Synthesis with Configurable-Depth-Resolution Down to 10cm

像素1200x900  fps：450  器件：VAPD   距离：250m     采用DTOF和ITOF混合模式成像，深度分辨率可达10cm

One difficulty is to meet practical requirements of long-range (~250m) measurement capability together with both lateral and depth resolution

论文中采用一种sub-range syntheses的架构，在20m范围内配置成ITOF系统达到10cm的深度分辨率，同时在长距离探测（250m）时候保持横向分辨率有10cm。

通过盖革模式脉冲的charge packet 由SS-ADC量化出光子计数信息，通过相位差值积累盖革模式电荷，解决了近距离的深度分辨率达到10cm

 

                                                     读ISSCC TOF部分论文_第1张图片

采用了两种方法

CPS：

在每次把FD上的电荷分享给ICA电容之前，把RST设置在亚阈值区，排出雪崩噪声(avalanche noise),此方法时变化的方差从120mv下降到12mv（还不太明白怎么排出雪崩噪声的）

PCE:

通过FPGA内部算法减弱RST管子Vth的变化的影响  

                                        读ISSCC TOF部分论文_第2张图片

通过上图这种方法检测出相邻两个子区间的光子计数信息电压差，然后通过adc量化出精确的分辨率

可能是：

若物体前面一面处在delta d处，则它返回来的10ns激光将在SR1区间接收一部分，在SR2区间又能接收一部分，即2个相邻的子区间里都会检测到光子计数信息，再通过7b的ADC量化，可以把1.5m区间细分到1.17cm

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