一种多线扫描距离测量系统、方法及电子设备技术方案

本发明专利技术公开了一种多线扫描距离测量系统，包括：发射器，其包括由多个子光源组成的光源阵列，光源阵列被分组为多个光源单元，多个光源单元同时朝向目标区域发射多个线状光束；采集器，包括由多个像素组成的像素阵列，像素阵列被分组为多个像素单元，每个像素单元包括多个子像素单元；控制和处理电路，与发射器以及采集器连接，用于根据光信号计算线状光束从发射到被采集之间的飞行时间，并基于飞行时间计算待测目标物体的距离信息；其中，线状光束的投射视场与对应的子像素单元的采集视场匹配；控制与处理电路被配置为控制线状光束投射到目标区域进行扫描时致动大于子像素单元中对应数量的像素。本发明专利技术具有扫描速度快，帧率高的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种多线扫描距离测量系统、方法及电子设备
本专利技术涉及光学测距
，尤其涉及一种多线扫描距离测量系统、方法及电子设备。
技术介绍
利用飞行时间原理(TimeofFlight)可以对目标进行距离测量以获取包含目标的距离信息，而基于飞行时间原理的距离测量系统比如飞行时间深度相机、激光雷达(LIDAR)等系统已被广泛应用于消费电子、无人架驶、AR/VR等领域。此类基于飞行时间原理的距离测量系统通常包括发射器和采集器，利用发射器发射脉冲光束照射目标视场并利用采集器采集反射光束，通过计算光束由发射到反射被接收所需要的时间来计算物体的距离。目前基于飞行时间原理的LIDAR主要包括机械LIDAR系统和固态LIDAR系统，其中，机械式LIDAR系统通过旋转基座实现360度大视场的距离测量，其发射器一般为点光源以及线光源，具有光束强度集中、精度高的特点，但扫描时间较长导致帧率较低。而固态式LIDAR系统不包括可移动的机械零件，发射器包括发射器阵列，用于一次性向空间上发射一定视场的面光束，并通过面阵接收器接收，使分辨率及帧率均得到了提升，但缺点是光强较弱、信噪比差、测距范围较小。以上
技术介绍
内容的公开仅用于辅助理解本专利技术的专利技术构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述
技术介绍
不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种多线扫描距离测量系统、方法及电子设备，以解决上述
技术介绍
问题中的至少一种问题。为达到上述目的，本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：一种多线扫描距离测量系统，包括：发射器，所述发射器包括由多个子光源组成的光源阵列，所述光源阵列被分组为多个光源单元，多个所述光源单元同时朝向目标区域发射多个线状光束；采集器，所述采集器包括由多个像素组成的像素阵列，所述像素阵列被分组为多个像素单元，每个像素单元包括多个子像素单元，多个所述子像素单元用于采集经待测目标物体反射回的所述线状光束中的至少部分光信号；控制和处理电路，与所述发射器以及所述采集器连接，用于根据所述光信号计算所述线状光束从发射到被采集之间的飞行时间，并基于所述飞行时间计算所述待测目标物体的距离信息；其中，所述线状光束的投射视场与对应的所述子像素单元的采集视场匹配，所述控制与处理电路被配置为控制所述线状光束投射到所述目标区域进行扫描时以致动大于所述子像素单元中对应数量的所述像素。在一些实施例中，所述发射器还包括有扫描单元，所述多个线状光束经过所述扫描单元后投射到目标区域中形成多个具有一定间距的线状投影图案。在一些实施例中，所述多个具有一定间距的线状投影图案将目标视场分成多个区域，使得所述多个线状光束在扫描单元的偏转调控下实现对目标区域的分区域扫描。在一些实施例中，所述发射器还包括有一字线镜片，通过所述一字线镜片将每个所述子光源发射的点状光束形成一条线状光束。在一些实施例中，所述光源阵列中的每个光源单元是由多个子光源组成的一条线阵光源，所述线阵光源发射的线状光束由所述多个子光源发射出的斑点光束相互连接形成。在一些实施例中，所述光源阵列是由多个子光源组成的二维阵列，所述光源阵列中的每个光源与所述像素阵列中的每个像素一一对应。在一些实施例中，所述发射器还包括有驱动电路，所述光源单元中的线光源阵列在所述驱动电路的控制下依次发光，以对所述目标区域进行分区域扫描。本专利技术实施例的另一技术方案为：一种多线扫描距离测量方法，包括：控制发射器同时朝向目标区域发射多个线状光束，所述发射器包括由多个子光源组成的光源阵列，所述光源阵列被分组为多个光源单元；控制采集器采集经待测目标物体反射回的所述线状光束中的至少部分光信号，所述采集器包括由多个像素组成的像素阵列，所述像素阵列被分组为多个像素单元，每个所述像素单元包括多个子像素单元；其中，所述线状光束的投射视场与对应的所述子像素单元的采集视场匹配，控制所述线状光束投射到所述目标区域进行扫描时以致动大于所述子像素单元中对应数量的所述像素；根据所述光信号计算所述线状光束从发射到被采集之间的飞行时间，并基于所述飞行时间计算出所述待测目标物体的距离信息。在一些实施例中，所述发射器还包括有扫描单元，所述多个线状光束经过所述扫描单元后投射到目标区域中形成多个具有一定间距的线状投影图案，所述线状投影图案将目标视场分成多个区域，使得所述多个线状光束在所述扫描单元的偏转调控下实现对目标区域的分区扫描；或者，所述发射器还包括有驱动电路，所述光源阵列中的每个光源单元是由多个子光源组成的一条线阵光源，所述线光源阵列在所述驱动电路的控制下依次发光，以对所述目标区域进行分区域扫描。本专利技术实施例的又一技术方案为：一种电子设备，包括壳体、屏幕、以及上述任一实施例技术方案中所述的多线扫描距离测量系统；其中，所述多线扫描距离测量系统的发射器与采集器设置于电子设备的同一面，用于向待测目标物体发射线状光束以及接收经所述待测目标物体反射回来的所述线状光束中的至少部分光子并形成光子信号。本专利技术技术方案的有益效果是：相较于现有技术，本专利技术具有扫描速度快，帧率高的特点，且通过牺牲一定的帧率来增加信号统计次数，从而提升测量距离。同时，本专利技术将视差原理融入其中以减少近距盲区，提升测距精度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，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是根据本专利技术一个实施例多线扫描距离测量系统的示意图。图2A是图1一个实施例发射器的示意图。图2B是图1另一个实施例发射器的示意图。图3是图1一个实施例采集器中像素单元的示意图。图4根据本专利技术另一个实施例多线扫描距离测量方法的流程图示。图5是采用图1实施例多线扫描距离测量系统的电子设备的图示。具体实施方式为了使本专利技术实施例所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。另外，连接即可以是用于固定作用也可以是用于电路连通作用。需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多线扫描距离测量系统，其特征在于，包括：/n发射器，所述发射器包括由多个子光源组成的光源阵列，所述光源阵列被分组为多个光源单元，多个所述光源单元同时朝向目标区域发射多个线状光束；/n采集器，所述采集器包括由多个像素组成的像素阵列，所述像素阵列被分组为多个像素单元，每个像素单元包括多个子像素单元，多个所述子像素单元用于采集经待测目标物体反射回的所述线状光束中的至少部分光信号；/n控制和处理电路，与所述发射器以及所述采集器连接，用于根据所述光信号计算所述线状光束从发射到被采集之间的飞行时间，并基于所述飞行时间计算所述待测目标物体的距离信息；/n其中，所述线状光束的投射视场与对应的所述子像素单元的采集视场匹配；所述控制与处理电路被配置为控制所述线状光束投射到所述目标区域进行扫描时以致动大于所述子像素单元中对应数量的所述像素。/n

【技术特征摘要】
1.一种多线扫描距离测量系统，其特征在于，包括：
发射器，所述发射器包括由多个子光源组成的光源阵列，所述光源阵列被分组为多个光源单元，多个所述光源单元同时朝向目标区域发射多个线状光束；
采集器，所述采集器包括由多个像素组成的像素阵列，所述像素阵列被分组为多个像素单元，每个像素单元包括多个子像素单元，多个所述子像素单元用于采集经待测目标物体反射回的所述线状光束中的至少部分光信号；
控制和处理电路，与所述发射器以及所述采集器连接，用于根据所述光信号计算所述线状光束从发射到被采集之间的飞行时间，并基于所述飞行时间计算所述待测目标物体的距离信息；
其中，所述线状光束的投射视场与对应的所述子像素单元的采集视场匹配；所述控制与处理电路被配置为控制所述线状光束投射到所述目标区域进行扫描时以致动大于所述子像素单元中对应数量的所述像素。


2.如权利要求1所述的多线扫描距离测量系统，其特征在于：所述发射器还包括有扫描单元，所述多个线状光束经过所述扫描单元后投射到目标区域中形成多个具有一定间距的线状投影图案。


3.如权利要求2所述的多线扫描距离测量系统，其特征在于：所述多个具有一定间距的线状投影图案将目标视场分成多个区域，使得所述多个线状光束在扫描单元的偏转调控下实现对目标区域的分区域扫描。


4.如权利要求2所述的多线扫描距离测量系统，其特征在于：所述发射器还包括有一字线镜片，通过所述一字线镜片将每个所述子光源发射的点状光束形成一条线状光束。


5.如权利要求1所述的多线扫描距离测量系统，其特征在于：所述光源阵列中的每个光源单元是由多个子光源组成的一条线阵光源，所述线阵光源发射的线状光束由所述多个子光源发射出的斑点光束相互连接形成。


6.如权利要求1所述的多线扫描距离测量系统，其特征在于：所述光源阵列是由多个子光源组成的二维阵列，所述光源阵列中的每个光...

【专利技术属性】
技术研发人员：何燃，朱亮，王瑞，闫敏，
申请(专利权)人：深圳奥锐达科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44