一种距离测量系统及测量方法技术方案

本发明专利技术公开了一种距离测量系统，包括：发射器，经配置以发射具有时间编码的光信号脉冲串；采集器，经配置以采集反射回的光信号脉冲串中的光子；控制和处理电路，与发射器和采集器连接，同步发射器与采集器的触发信号，产生与触发信号同步的计时信号调控TDC电路计时，记录光子的入射时间以形成帧周期单光子计数时序串；其中，控制和处理电路控制光信号脉冲串的发射时间相对计时信号存在错位时间，并基于帧周期单光子计数时序串绘制直方图，以确定飞行时间。本发明专利技术确保在单帧周期内所有的脉冲串均会被接收且不会有相邻帧周期内的脉冲响应，提高了系统的抗干扰能力，且通过开始计时后调控光脉冲相对计时信号错位发射，可有效解决pile‑up现象。

【技术实现步骤摘要】
一种距离测量系统及测量方法
本专利技术涉及光学测量
，尤其涉及一种距离测量系统及测量方法。
技术介绍
利用飞行时间原理(TOF，TimeofFlight)可以对目标进行距离测量，以获取包含目标深度值的深度图像，而基于飞行时间原理的距离测量系统已被广泛应用于消费电子、无人架驶、AR/VR等领域。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被目标视场中的物体反射回的反射光束，计算光束由发射到反射接收所需要的时间来计算目标物体的距离。目前基于飞行时间原理的距离测量系统中，采集器包括有像素阵列，特别是包括单光子雪崩光电二极管(SPAD)的像素阵列，当发射光束中的一个光子入射到SPAD时，即可触发雪崩事件输出信号用于记录光子到达SPAD的时间，基于此计算光束从发射到接收所需要的时间。但是由于SPAD接收一个光子后需要等待死区时间(deadtime)再接收下一个光子，当待测目标离SPAD阵列距离较近时，或者待测目标具有高反射率时，反射光束中前部的光子更快的入射到SPAD阵列中使多个S本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种距离测量系统，其特征在于，包括：/n发射器，经配置以发射具有时间编码的光信号脉冲串；/n采集器，经配置以采集被物体反射回的所述光信号脉冲串中的光子；/n控制和处理电路，与所述发射器以及所述采集器连接，同步所述发射器与所述采集器的触发信号，并产生与所述触发信号同步的计时信号调控TDC电路计时，记录所述光子的入射时间以形成帧周期单光子计数时序串；/n其中，所述控制和处理电路控制所述光信号脉冲串的发射时间相对所述计时信号存在错位时间，并基于所述帧周期单光子计数时序串绘制直方图，以确定飞行时间。/n

【技术特征摘要】
1.一种距离测量系统，其特征在于，包括：
发射器，经配置以发射具有时间编码的光信号脉冲串；
采集器，经配置以采集被物体反射回的所述光信号脉冲串中的光子；
控制和处理电路，与所述发射器以及所述采集器连接，同步所述发射器与所述采集器的触发信号，并产生与所述触发信号同步的计时信号调控TDC电路计时，记录所述光子的入射时间以形成帧周期单光子计数时序串；
其中，所述控制和处理电路控制所述光信号脉冲串的发射时间相对所述计时信号存在错位时间，并基于所述帧周期单光子计数时序串绘制直方图，以确定飞行时间。


2.如权利要求1所述的距离测量系统，其特征在于：所述错位时间是随机的，且服从高斯分布，所述高斯分布的标准差被配置为所述光脉冲的脉冲宽度的随机数。


3.如权利要求1所述的距离测量系统，其特征在于：所述发射器被配置为由多个光源组成的光源阵列，所述光源阵列中的每个光源均发射具有不同时间编码的光信号脉冲串。


4.如权利要求1所述的距离测量系统，其特征在于：所述控制和处理电路基于预存储的基于所述时间编码的滤波核与绘制的所述直方图进行卷积计算互相关以确定脉冲峰值位置，并根据所述脉冲峰值位置确定飞行时间；或者，
基于所述光信号脉冲串的所述时间编码方式，采用时间编码连续单光子计数叠加的方式绘制所述直方图，根据所述直方图中的脉冲峰值确定飞行时间。


5.如权利要求1所述的距离测量系统，其特征在于：所述发射器发射具有双重随机时间编码的光信号脉冲串，所述发射脉冲分成多个脉冲组，每个所述脉冲组内包含多个脉冲，所述脉冲组以第一随机时间编码的形式发射；所述脉冲组之间以第二随机时间编码的形式进行发射。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李国花，何燃，苏健，朱亮，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