一种激光测距系统技术方案

本发明专利技术适用于激光测距领域，公开了一种激光测距系统，包括：逻辑控制模块、信号转换模块、光学模块、激光发射模块和回波探测模块；逻辑控制模块发送控制信号至激光发射模块；激光发射模块根据控制信号生成驱动信号，将驱动信号作为参考信号发送至信号转换模块，并发射脉冲激光；脉冲激光通过光学模块发射到目标物体上并产生激光回波；激光回波通过光学模块发射到回波探测模块；回波探测模块将激光回波转换为回波电信号，并发送至信号转换模块；信号转换模块分别对回波电信号和参考信号进行模数转换并发送至逻辑控制模块；逻辑控制模块根据转换后的参考信号和转换后的回波电信号得到测距距离。本发明专利技术能消除延时误差，提高激光测距的准确度。

A Laser Ranging System

【技术实现步骤摘要】
一种激光测距系统
本专利技术属于激光测距
，尤其涉及一种激光测距系统。
技术介绍
激光测距是以激光器作为光源，发射脉冲激光，脉冲激光发射到目标物体后，一部分激光反射到测距点，通过测量激光往返的时间就能计算出测距点与被测目标物体之间的距离。现有的激光测距系统是使用原始控制信号作为参考信号，但是，这种激光测距系统会带来延时误差，导致测距结果不准确。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种激光测距系统，以解决现有的激光测距系统存在延时误差，从而导致测距结果不准确的问题。本专利技术实施例提供了一种激光测距系统，包括：逻辑控制模块、信号转换模块、光学模块、激光发射模块和回波探测模块；逻辑控制模块与激光发射模块连接，激光发射模块和回波探测模块分别与信号转换模块连接，信号转换模块与逻辑控制模块连接；逻辑控制模块发送控制信号至激光发射模块；激光发射模块根据控制信号生成驱动信号，将驱动信号作为参考信号，并将参考信号发送至信号转换模块，激光发射模块根据控制信号发射脉冲激光；脉冲激光通过光学模块发射到目标物体上，并产生激光回波；激光回波通过光学模块发射到回波探测模块；回波探测模块将激光回波转换为回波电信号，并将回波电信号发送至信号转换模块；信号转换模块对回波电信号进行模数转换得到转换后的回波电信号，信号转换模块对参考信号进行模数转换得到转换后的参考信号，并将转换后的参考信号和转换后的回波电信号发送至逻辑控制模块；逻辑控制模块根据转换后的参考信号和转换后的回波电信号得到测距距离。可选地，激光发射模块包括预设数量的激光发射单元，激光发射单元包括激光二极管和激光驱动电路；逻辑控制模块与激光驱动电路连接，激光驱动电路分别与激光二极管和信号转换模块连接；逻辑控制模块发送控制信号至激光驱动电路，激光驱动电路根据控制信号生成驱动信号，将驱动信号作为参考信号，并将参考信号发送至激光二极管和信号转换模块，参考信号驱动激光二极管发射脉冲激光。可选地，回波探测模块包括预设数量的回波探测单元，回波探测单元包括光电传感器和信号处理电路，回波探测单元与激光发射单元一一对应；光电传感器与信号处理电路连接，信号处理电路与信号转换模块连接；激光回波通过光学模块发射到光电传感器；光电传感器将激光回波转换为回波电信号，并将回波电信号发送至信号处理电路；信号处理电路对回波电信号进行滤波去噪和信号放大处理得到处理后的回波电信号，并将处理后的回波电信号发送至信号转换模块；信号转换模块对处理后的回波电信号进行模数转换得到转换后的回波电信号；逻辑控制模块对转换后的回波电信号进行数字滤波得到滤波后的回波电信号，并对滤波后的回波电信号进行阈值分割得到分割后的回波电信号，求取分割后的回波电信号的质心得到第一质心；逻辑控制模块对转换后的参考信号进行数字滤波得到滤波后的参考信号，并对滤波后的参考信号进行阈值分割得到分割后的参考信号，求取分割后的参考信号的质心得到第二质心；逻辑控制模块计算第一质心和第二质心的采样时间差，并根据采样时间差得到测距距离。可选地，逻辑控制模块计算分割后的回波电信号的峰值面积，将峰值面积作为激光回波能量，并根据激光回波能量和测距距离得到激光发射功率调整信号，将激光发射功率调整信号发送至激光发射模块，激光发射模块根据激光发射功率调整信号调整激光发射功率。可选地，信号处理电路包括滤波去噪电路和信号放大电路；光电传感器与滤波去噪电路连接，滤波去噪电路与信号放大电路连接，信号放大电路与信号转换模块连接；光电传感器将回波电信号发送至滤波去噪电路；滤波去噪电路对回波电信号进行滤波去噪处理得到滤波去噪后的回波电信号，并将滤波去噪后的回波电信号发送至信号放大电路，信号放大电路对滤波去噪后的回波电信号进行信号放大处理得到处理后的回波电信号，并将处理后的回波电信号发送至信号转换模块。可选地，光学模块包括发射镜头和接收镜头；发射镜头汇聚脉冲激光，并对脉冲激光进行准直调整得到调整后的脉冲激光，将调整后的脉冲激光发射到目标物体；接收镜头对激光回波进行准直调整得到调整后的激光回波，并将调整后的激光回波汇聚到回波探测模块。可选地，光学模块还包括光学外罩；光学外罩对调整后的脉冲激光进行滤除杂光处理，将脉冲激光波段外的杂光滤除，并将滤除杂光后的脉冲激光发射到目标物体；光学外罩对激光回波进行滤除杂光处理，将脉冲激光波段外的杂光滤除，并将滤除杂光后的激光回波发射到所述接收镜头。可选地，光学外罩包括光学薄膜。可选地，信号转换模块包括双通道模数转换单元；双通道模数转换单元的中的一个通道对回波电信号进行模数转换得到转换后的回波电信号，另一个通道对参考信号进行模数转换得到转换后的参考信号。可选地，逻辑控制模块包括现场可编程门阵列。本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本专利技术实施例中的激光测距系统包括：逻辑控制模块、信号转换模块、光学模块、激光发射模块和回波探测模块；逻辑控制模块与激光发射模块连接，激光发射模块和回波探测模块分别与信号转换模块连接，信号转换模块与逻辑控制模块连接；逻辑控制模块发送控制信号至激光发射模块；激光发射模块根据控制信号生成驱动信号，将驱动信号作为参考信号，并将参考信号发送至信号转换模块，信号转换模块对回波电信号进行模数转换得到转换后的回波电信号，信号转换模块对参考信号进行模数转换得到转换后的参考信号，并将转换后的参考信号和转换后的回波电信号发送至逻辑控制模块；逻辑控制模块根据转换后的参考信号和转换后的回波电信号得到测距距离。本专利技术实施例可以解决现有的激光测距系统存在延时误差，从而导致测距结果不准确的问题，能够消除延时误差，提高激光测距的准确度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术一实施例提供的激光测距系统的示意框图；图2是本专利技术另一实施例提供的激光测距系统的示意框图；图3是本专利技术一实施例提供的波形示意图；图4是本专利技术一实施例提供的转换后的回波电信号的示意图；图5是本专利技术一实施例提供的滤波后的回波电信号的示意图；图6是本专利技术一实施例提供的分割后的回波电信号的示意图；图7是本专利技术一实施例提供的提取质心的示意图；图8是本专利技术一实施例提供的激光测距系统的结构示意图；图9是本专利技术一实施例提供的图8中的激光发射模块14的结构示意图；图10是本专利技术一实施例提供的图9中的激光发射单元141的结构示意图；图11是本专利技术一实施例提供的图8中的回波探测模块15的结构示意图；图12是本专利技术一实施例提供的图11中的回波探测单元151的结构示意图；图13是本专利技术又一实施例提供的激光测距系统的结构示意图；图14是本专利技术一实施例提供的激光测距系统的俯视结构图。具体实施方式以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。应当理解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种激光测距系统，其特征在于，包括：逻辑控制模块、信号转换模块、光学模块、激光发射模块和回波探测模块；所述逻辑控制模块与所述激光发射模块连接，所述激光发射模块和所述回波探测模块分别与所述信号转换模块连接，所述信号转换模块与所述逻辑控制模块连接；所述逻辑控制模块发送控制信号至所述激光发射模块；所述激光发射模块根据所述控制信号生成驱动信号，将所述驱动信号作为参考信号，并将所述参考信号发送至所述信号转换模块，所述激光发射模块根据所述控制信号发射脉冲激光；所述脉冲激光通过所述光学模块发射到目标物体上，并产生激光回波；所述激光回波通过所述光学模块发射到所述回波探测模块；所述回波探测模块将所述激光回波转换为回波电信号，并将所述回波电信号发送至所述信号转换模块；所述信号转换模块对所述回波电信号进行模数转换得到转换后的回波电信号，所述信号转换模块对所述参考信号进行模数转换得到转换后的参考信号，并将所述转换后的参考信号和所述转换后的回波电信号发送至所述逻辑控制模块；所述逻辑控制模块根据所述转换后的参考信号和所述转换后的回波电信号得到测距距离。

【技术特征摘要】
1.一种激光测距系统，其特征在于，包括：逻辑控制模块、信号转换模块、光学模块、激光发射模块和回波探测模块；所述逻辑控制模块与所述激光发射模块连接，所述激光发射模块和所述回波探测模块分别与所述信号转换模块连接，所述信号转换模块与所述逻辑控制模块连接；所述逻辑控制模块发送控制信号至所述激光发射模块；所述激光发射模块根据所述控制信号生成驱动信号，将所述驱动信号作为参考信号，并将所述参考信号发送至所述信号转换模块，所述激光发射模块根据所述控制信号发射脉冲激光；所述脉冲激光通过所述光学模块发射到目标物体上，并产生激光回波；所述激光回波通过所述光学模块发射到所述回波探测模块；所述回波探测模块将所述激光回波转换为回波电信号，并将所述回波电信号发送至所述信号转换模块；所述信号转换模块对所述回波电信号进行模数转换得到转换后的回波电信号，所述信号转换模块对所述参考信号进行模数转换得到转换后的参考信号，并将所述转换后的参考信号和所述转换后的回波电信号发送至所述逻辑控制模块；所述逻辑控制模块根据所述转换后的参考信号和所述转换后的回波电信号得到测距距离。2.如权利要求1所述的激光测距系统，其特征在于，所述激光发射模块包括预设数量的激光发射单元，所述激光发射单元包括激光二极管和激光驱动电路；所述逻辑控制模块与所述激光驱动电路连接，所述激光驱动电路分别与所述激光二极管和所述信号转换模块连接；所述逻辑控制模块发送所述控制信号至所述激光驱动电路，所述激光驱动电路根据所述控制信号生成所述驱动信号，将所述驱动信号作为所述参考信号，并将所述参考信号发送至所述激光二极管和所述信号转换模块，所述参考信号驱动所述激光二极管发射所述脉冲激光。3.如权利要求2所述的激光测距系统，其特征在于，所述回波探测模块包括预设数量的回波探测单元，所述回波探测单元包括光电传感器和信号处理电路，所述回波探测单元与所述激光发射单元一一对应；所述光电传感器与所述信号处理电路连接，所述信号处理电路与所述信号转换模块连接；所述激光回波通过所述光学模块发射到所述光电传感器；所述光电传感器将所述激光回波转换为回波电信号，并将所述回波电信号发送至所述信号处理电路；所述信号处理电路对所述回波电信号进行滤波去噪和信号放大处理得到处理后的回波电信号，并将所述处理后的回波电信号发送至所述信号转换模块；所述信号转换模块对所述处理后的回波电信号进行模数转换得到所述转换后的回波电信号；所述逻辑控制模块对所述转换后的回波电信号进行数字滤波得到滤波后的回波电信号，并对所述滤波后的回波电信号进行阈值分割得到分割后的回波电信号，求取所述分...

【专利技术属性】
技术研发人员：王品，何隆棋，张家利，句鹏，覃雁鸿，
申请(专利权)人：深圳越登智能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44