距离成像装置和方法制造方法及图纸

测距成像设备(100)中的发射器(102)的半导体激光源在重复的时刻产生光脉冲，并向目标区域(114)输出空间上分开的光束，从而半导体激光源输出每个光束在不同时刻彼此在空间上分离。接收器(104)的检测器(105)包括单光子子检测器单元，至少两组单光子子检测器单元具有朝向目标区域(114)的分离视场，并且至少基于分开的视场，两组子检测器单元与空间上分开的光束中的不同光束相关联。定时单元(106)基于来自与在其上输出的光束相关联的一组子检测器单元的信号，确定与在每个重复时刻输出的光脉冲的飞行时间相对应的值。说的时刻。在一个实施例中，半导体激光源包括多个子源单元，每个子源单元可以输出唯一的光束。在一个实施例中，定时单元(106)包括选择器和多个时间数字转换器(108)。接收器选择器将数个子检测器单元与数个时间数字转换器(108)相连接，该数个子检测器单元检测光脉冲(110)并且其数量与输出光束的数量相对应。在一个实施例中，设备(100)包括电源(192)，该电源在每个重复的时刻向半导体激光源提供恒定的电力，以增加光束的亮度。细长光束可以通过激光二极管棒(几个发射条带)和柱面透镜系统或全息漫射器产生。部分重叠的光束可以在目标(112)上提供光束的照明矩形。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】距离成像装置和方法
本专利技术涉及一种距离(range)成像装置和方法。
技术介绍
3D/2D距离成像具有巨大的前瞻潜力，可以将其扩展到许多领域，前提是所提出的成像技术将允许对环境动态进行可靠、快速且基本无时延的观察。这种应用可以在例如车辆控制和引导系统、无人机、机器人、智能家居、安全性(例如，识别)、人机通信(例如，挖掘机、钻孔机械)、手势控制和消费类电子产品(游戏)中找到。这些应用需要相对高的测量速率、低成本，并且在许多情况下，需要类似现代CMOS相机中那样非常小型的实现。距离成像在高背景照明条件(明亮太阳光)下受到由随机光子产生的噪声的影响，这对于当前技术是一个严重的问题。因此，需要改进测量。
技术实现思路
本专利技术寻求改善距离成像。本专利技术由独立权利要求限定。实施例在从属权利要求中限定。附图说明下面仅通过示例的方式，参考附图描述本专利技术的示例实施例，其中：图1图示了飞行时间测距仪装置的示例；图2图示了发射器的示例；图3A和3B图示了光束的示例；图3C图示了本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种距离成像装置，其特征在于，所述装置包括：/n半导体激光源(200)，其被配置为在重复的时刻生成光脉冲，并向目标区域(114)输出多个空间上分开的光束(300至304)，使得半导体激光源(200)被配置为在彼此不同的时刻输出空间上分开的光束(300至304)中的每一个；/n检测器(105)，包括单光子子检测器单元(600)，单光子子检测器单元(600)中的至少两组(604，606)被配置为具有朝目标区域(114)的分开的视场(900至904)，并且子检测器单元(600)的所述至少两组(604，606)基于分开的视场(900至904)而与空间上分开的光束(300至304)中的不同光束相关联...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180409 FI 201853361.一种距离成像装置，其特征在于，所述装置包括：
半导体激光源(200)，其被配置为在重复的时刻生成光脉冲，并向目标区域(114)输出多个空间上分开的光束(300至304)，使得半导体激光源(200)被配置为在彼此不同的时刻输出空间上分开的光束(300至304)中的每一个；
检测器(105)，包括单光子子检测器单元(600)，单光子子检测器单元(600)中的至少两组(604，606)被配置为具有朝目标区域(114)的分开的视场(900至904)，并且子检测器单元(600)的所述至少两组(604，606)基于分开的视场(900至904)而与空间上分开的光束(300至304)中的不同光束相关联；以及
定时单元(106)，被配置为基于来自与在重复的时刻中的每个时刻输出的光束(300至304)相关联的组(604，606)的子检测器单元(600)的信号来确定与在所述时刻输出的光脉冲的飞行时间对应的值。


2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述半导体激光源(200)包括每一个都被配置为输出光束(300至304)中的一个的子源单元(500)的组(504至508)。


3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，子源单元(500)中的至少一个包括一个或多个激光元件(502)，并且子源单元(500)中的一个中的多个激光元件(502)中的一个被配置为生成光束(300至304)中的一个的光脉冲。


4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，子检测器单元(600)中的至少一个包括一个或多个检测器元件(602)，并且子检测器单元(600)的一个中的所述一个或多个检测器元件(602)被配置为检测光束(300至304)中的一个的光脉冲。


5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述多个子源单元(500)被二维地布置。


6.如权利要求2所述的装置，其特征在于，子源单元(500)的每个组(504至508)的光束(300至302)被配置为在一个维度上并且仅部分地在另一个维度上覆盖目标区域(114)；并且子源单元(500)的不同的组(504至508)被配置为在不同时刻输出空间上分开的光束(300至302)。


7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，子源单元(500)的组(504至508)被配置为顺序地输出空间上分开的光束(300至302)以便在目标区域(114)上方扫描。


8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括电源(192)，其被配置为在重复的时刻中的每个时刻向半导体激光源(200)供应恒定的电功率。


9.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述光束(300至304)中的彼此相邻的任何两个光束之间具有第一距离(D1)。


10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置包括光束偏转器(650)，所述光束偏转器(650)被配置...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·考斯塔姆瓦拉，P·克拉那恩，
申请(专利权)人：奥卢大学，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI