本技術(shù)涉及dtof測距，具體而言，涉及一種dtof測距的直方圖構(gòu)建裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、dtof(direct?time-of-flight，直接飛行時(shí)間)測距的直方圖構(gòu)建過程是dtof技術(shù)中用于處理時(shí)間數(shù)據(jù)并提取有用信息的重要步驟。直方圖構(gòu)建涉及對(duì)大量時(shí)間測量結(jié)果的統(tǒng)計(jì)和分析，以便更準(zhǔn)確地確定目標(biāo)物體的距離。在直方圖構(gòu)建階段，通常需要從sram讀取時(shí)間差數(shù)據(jù)，讀取的數(shù)據(jù)隨后被分配到直方圖的時(shí)間區(qū)間中，并更新對(duì)應(yīng)區(qū)間的計(jì)數(shù)器。然而，每次讀寫sram的功耗較大，頻繁讀寫sram將導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)在測距過程中的功耗過大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)實(shí)施例的目的在于提供一種dtof測距的直方圖構(gòu)建裝置及方法，用以解決現(xiàn)有dtof測距的直方圖構(gòu)建過程中，頻繁讀寫sram導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)在測距過程中的功耗過大的問題。

2、本技術(shù)實(shí)施例提供的一種dtof測距的直方圖構(gòu)建裝置，包括：數(shù)據(jù)預(yù)測單元和靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器；其中，數(shù)據(jù)預(yù)測單元包括高速緩存單元；

3、數(shù)據(jù)預(yù)測單元用于將tdc數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的直方圖信息從靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器預(yù)取至高速緩存單元；根據(jù)高速緩存單元中的直方圖信息，構(gòu)建直方圖；直方圖構(gòu)建結(jié)束時(shí)，將高速緩存單元中的直方圖信息寫回至靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。

4、上述技術(shù)方案中，數(shù)據(jù)預(yù)測單元能夠提前將可能需要的tdc(time-to-digitalconverter，時(shí)間數(shù)字轉(zhuǎn)換器)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的直方圖信息從sram預(yù)取到高速緩存單元中。由于高速緩存的訪問速度遠(yuǎn)快于sram，這種設(shè)計(jì)顯著減少了構(gòu)建直方圖時(shí)數(shù)據(jù)訪問的延遲，從而提高了整體的數(shù)據(jù)處理速度和效率。高速緩存單元的使用使得頻繁訪問的數(shù)據(jù)可以保持在高速緩存中，減少了對(duì)sram的直接訪問次數(shù)。這不僅減輕了sram的訪問壓力，還通過減少不必要的內(nèi)存訪問來降低功耗。

5、在實(shí)時(shí)性要求較高的dtof測距應(yīng)用中，快速的數(shù)據(jù)處理和響應(yīng)至關(guān)重要。通過數(shù)據(jù)預(yù)測和高速緩存機(jī)制，系統(tǒng)能夠更快地響應(yīng)外部信號(hào)，及時(shí)完成直方圖的構(gòu)建，從而提高整個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng)能力和實(shí)時(shí)性。

6、此外，高速緩存單元作為數(shù)據(jù)訪問的緩沖層，可以在一定程度上減輕因sram訪問沖突或延遲導(dǎo)致的系統(tǒng)不穩(wěn)定問題。當(dāng)外部條件變化導(dǎo)致數(shù)據(jù)訪問模式改變時(shí)，數(shù)據(jù)預(yù)測單元也能通過調(diào)整預(yù)取策略來適應(yīng)新的訪問模式，從而保持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

7、在需要同時(shí)處理多個(gè)測距請(qǐng)求的場景中，高速緩存單元能夠支持快速的數(shù)據(jù)處理和直方圖構(gòu)建，從而滿足高并發(fā)處理的需求。這對(duì)于提升系統(tǒng)整體的吞吐量和處理能力具有重要意義。

8、在一些可選的實(shí)施方式中，高速緩存單元包括一個(gè)緩存行，緩存行包括一個(gè)標(biāo)簽信息和2n+1個(gè)數(shù)據(jù)塊，其中，n為大于0的正整數(shù)；

9、2n+1個(gè)數(shù)據(jù)塊分別為binx-n,binx-n+1,…,binx,…,binx+n-1,binx+n；標(biāo)簽信息為binx-n的地址。

10、上述技術(shù)方案中，dtof測距的直方圖數(shù)據(jù)呈現(xiàn)連續(xù)性和局部性特征，通過將直方圖的連續(xù)bin(時(shí)間區(qū)間)組織在同一個(gè)緩存行中，當(dāng)系統(tǒng)訪問某個(gè)bin時(shí)，相鄰的bin也很有可能被同時(shí)訪問，能夠顯著提高緩存命中率，因?yàn)橐坏┠硞€(gè)bin被加載到緩存行中，其相鄰的bin也可以被快速訪問，而無需再次從sram中讀取。并且，當(dāng)從sram向高速緩存單元傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，由于緩存行包含了多個(gè)bin，因此可以一次性傳輸更多的數(shù)據(jù)塊，從而提高了內(nèi)存帶寬的利用率，減少了因頻繁的內(nèi)存訪問而導(dǎo)致的延遲和功耗。

11、在一些可選的實(shí)施方式中，高速緩存單元中數(shù)據(jù)塊的數(shù)量滿足以下條件：

12、tlsb×(2n+1)＝tlaser

13、其中，tlsb為直方圖數(shù)據(jù)塊的時(shí)間分辨率，tlaser為發(fā)射激光的脈寬。

14、上述技術(shù)方案中，通過將高速緩存單元中的數(shù)據(jù)塊數(shù)量與直方圖數(shù)據(jù)塊的時(shí)間分辨率和激光脈寬相關(guān)聯(lián)，可以確保直方圖構(gòu)建的精度與激光測距的實(shí)際需求相匹配。這意味著每個(gè)數(shù)據(jù)塊能夠精確地對(duì)應(yīng)到激光脈寬內(nèi)的一個(gè)時(shí)間區(qū)間，從而提高了測距結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。通過使數(shù)據(jù)塊數(shù)量與激光脈寬相適應(yīng)，可以在使用有限的儲(chǔ)存資源情況下最大化數(shù)據(jù)的在緩存中的命中率，從而得數(shù)據(jù)處理過程變得更加高效。

15、在一些可選的實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)預(yù)測單元用于在當(dāng)前幀的直方圖構(gòu)建過程中，利用部分tdc數(shù)據(jù)進(jìn)行快速積分，得到快速積分直方圖；在快速積分直方圖中找出數(shù)值最大的目標(biāo)數(shù)據(jù)塊，將目標(biāo)數(shù)據(jù)塊以及目標(biāo)數(shù)據(jù)塊前后各n個(gè)數(shù)據(jù)塊更新至緩存行；在快速積分直方圖的基礎(chǔ)上，利用緩存行繼續(xù)執(zhí)行積分過程，得到當(dāng)前幀的整體直方圖。

16、上述技術(shù)方案中，通過在當(dāng)前幀的直方圖構(gòu)建過程中進(jìn)行快速積分，數(shù)據(jù)預(yù)測單元能夠迅速生成一個(gè)近似但足夠反映數(shù)據(jù)分布趨勢的快速積分直方圖。這使得系統(tǒng)能夠在完整直方圖構(gòu)建完成之前，就獲得關(guān)于目標(biāo)位置或距離的初步估計(jì)。在快速積分直方圖中找出數(shù)值最大的目標(biāo)數(shù)據(jù)塊，并將該數(shù)據(jù)塊及其前后各n個(gè)數(shù)據(jù)塊更新至緩存行，這種策略確保了緩存行中存儲(chǔ)的是最有可能包含重要信息的數(shù)據(jù)塊。這樣做不僅減少了緩存行的浪費(fèi)，還提高了緩存行的命中率。

17、在一些可選的實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)預(yù)測單元用于在當(dāng)前幀的直方圖構(gòu)建結(jié)束時(shí)，找出當(dāng)前幀的直方圖中數(shù)值最大的目標(biāo)數(shù)據(jù)塊，將目標(biāo)數(shù)據(jù)塊以及目標(biāo)數(shù)據(jù)塊前后各n個(gè)數(shù)據(jù)塊更新至緩存行，以用于下一幀的直方圖構(gòu)建。

18、上述技術(shù)方案中，由于dtof測距的多幀直方圖具有一致性和連續(xù)性，因此，可以通過上一幀的直方圖中數(shù)值最大的目標(biāo)數(shù)據(jù)塊，來預(yù)測下一幀，這種預(yù)測能力使得系統(tǒng)能夠提前準(zhǔn)備好緩存資源，從而更加高效地處理下一幀的數(shù)據(jù)。

19、本技術(shù)實(shí)施例提供的一種dtof測距的直方圖構(gòu)建方法，包括：

20、將tdc數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的直方圖信息從靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器預(yù)取至高速緩存單元；根據(jù)高速緩存單元中的直方圖信息，構(gòu)建直方圖；直方圖構(gòu)建結(jié)束時(shí)，將高速緩存單元中的直方圖信息寫回至靜態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器。

21、在一些可選的實(shí)施方式中，高速緩存單元包括一個(gè)緩存行，緩存行包括一個(gè)標(biāo)簽信息和2n+1個(gè)數(shù)據(jù)塊，其中，n為大于0的正整數(shù)；

22、2n+1個(gè)數(shù)據(jù)塊分別為binx-n,binx-n+1,…,binx,…,binx+n-1,binx+n；標(biāo)簽信息為binx-n的地址。

23、在一些可選的實(shí)施方式中，高速緩存單元中數(shù)據(jù)塊的數(shù)量滿足以下條件：

24、tlsb×(2n+1)＝tlaser

25、其中，tlsb為直方圖數(shù)據(jù)塊的時(shí)間分辨率，tlaser為發(fā)射激光的脈寬。

26、在一些可選的實(shí)施方式中，還包括：

27、在當(dāng)前幀的直方圖構(gòu)建過程中，利用部分tdc數(shù)據(jù)進(jìn)行快速積分，得到快速積分直方圖；在快速積分直方圖中找出數(shù)值最大的目標(biāo)數(shù)據(jù)塊，將目標(biāo)數(shù)據(jù)塊以及目標(biāo)數(shù)據(jù)塊前后各n個(gè)數(shù)據(jù)塊更新至緩存行；在快速積分直方圖的基礎(chǔ)上，利用緩存行繼續(xù)執(zhí)行積分過程，得到當(dāng)前幀的整體直方圖。

28、在一些可選的實(shí)施方式中，還包括：在當(dāng)前幀的直方圖構(gòu)建結(jié)束時(shí)，找出當(dāng)前幀的直方圖中數(shù)值最大的目標(biāo)數(shù)據(jù)塊，將目標(biāo)數(shù)據(jù)塊以及目標(biāo)數(shù)據(jù)塊前后各n個(gè)數(shù)據(jù)塊更新至緩存行，以用于下一幀的直方圖構(gòu)建。

29、本技術(shù)實(shí)施例提供的一種電子設(shè)備，包括：處理器和存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有所述處理器可執(zhí)行的機(jī)器可讀指令，所述機(jī)器可讀指令被所述處理器執(zhí)行時(shí)執(zhí)行如以上任一所述的方法。

30、本技術(shù)實(shí)施例提供的一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序/指令，該計(jì)算機(jī)程序/指令被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)以上任一所述方法的步驟。