[發明專利]在3D成像系統中測定距離

有效

• 申請號: 201110240938.7
• 申請日: 2005-07-06
• 公開（公告）號: CN102426364A
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: J·迪米斯戴爾
• 申請（專利權）人: 拓普康定位系統公司
• 主分類號: G01S17/89
• 分類號: G01S17/89;G01S7/486
• 代理公司: 北京北翔知識產權代理有限公司 11285
• 代理人: 楊勇;鄭建暉

1.一種對目標成像的方法，其包括：

在成像平面中安裝檢測器陣列；

將所述檢測器陣列中的每一個檢測器連接到具有一個或多個內插器的計時電路，其中，每個內插器包括一個或多個內插器電路，其中每個內插器電路以與其放電不同的速率對電容器充電；

朝目標傳輸光脈沖，以便所述光脈沖的一部分作為反射脈沖從所述目標反射，其中，傳輸所述光脈沖包括記錄第一數值，其中所述第一數值表示所述光脈沖何時被朝所述目標發射；

檢測所述反射脈沖到達所述檢測器陣列中的一個或多個檢測器，其中，檢測所述反射脈沖的到達包括：

測定表示所述反射脈沖的振幅的反射脈沖特征；以及

記錄第二數值，其中，所述第二數值表示所述反射脈沖何時到達所述檢測器；以及

以所述第一數值和第二數值以及所述反射脈沖特征的函數的方式測量到所述目標的距離；

其中記錄第二數值包括監控所述檢測器以檢測所述反射脈沖何時超過閾值，記錄對應于所述反射脈沖超過所述閾值的檢測時間，并且以所述反射脈沖特征的函數的方式修正所述檢測時間。

2.根據權利要求1所述的方法，其中測定反射脈沖特征包括在預定時間間隔內對所述反射脈沖進行積分。

3.根據權利要求1所述的方法，其中測定反射脈沖特征包括檢測峰值振幅。

4.根據權利要求1所述的方法，其中傳輸光脈沖包括將所述光脈沖的一部分指向檢測器，并且其中記錄第一數值包括檢測所述光脈沖的所述部分到達所述檢測器。

5.根據權利要求1所述的方法，其中傳輸光脈沖包括將共振器/衰減器連接到所述檢測器陣列并將所述光脈沖射入所述共振器/衰減器，以便所述共振器/衰減器向所述檢測器陣列傳輸兩個或更多個光脈沖。

6.根據權利要求1所述的方法，其中記錄第二數值包括在所述反射脈沖到達所述檢測器時啟動所述內插器電路中的一個，并且捕獲電路電壓，該電壓表示在隨后的時鐘沿上所述電容器上的電荷。

7.根據權利要求6所述的方法，其中啟動所述內插器電路中的一個包括以第一速率將該內插器電路的電容器放電直到隨后的主時鐘的跳變。

8.根據權利要求6所述的方法，其中啟動所述內插器電路中的一個包括：

以第一速率將該內插器電路的電容器放電直到隨后的主時鐘的跳變；以及

捕獲該內插器電路的電容器兩端的電壓。

9.一種用于對目標成像的裝置，包括：

光源，其中該光源朝目標發射光脈沖；

安裝在成像平面中的檢測器陣列；

用于將每個光脈沖的一部分反射到所述檢測器陣列上的反射裝置；

連接到所述檢測器陣列、所述光源和所述反射裝置的計時電路，其中所述計時電路在所述反射裝置所反射的光脈沖的所述部分到達所述檢測器陣列時記錄表示所述光脈沖何時由所述光源發射的第一數值，并且其中所述計時電路在對應于由所述對象反射的光脈沖的反射脈沖被所述檢測器陣列檢測到時記錄第二數值；以及

連接到所述計時電路的處理器，其中該處理器以所述第一數值和第二數值以及表示所述反射脈沖的振幅的反射脈沖特征的函數的方式計算到所述目標的距離；

其中所述計時電路包括一個或多個內插器，其中每個內插器包括一個或多個內插器電路，其中每個內插器電路以與其放電不同的速率對電容器充電；并且

其中記錄第二數值包括監控所述檢測器以檢測所述反射脈沖何時超過閾值，記錄對應于所述反射脈沖超過所述閾值的檢測時間，并且以所述反射脈沖特征的函數的方式修正所述檢測時間。

10.根據權利要求9所述的裝置，其中每個內插器電路包括：

可以被設置成預定初始狀態的計時電容器；

當檢測到脈沖時，用于以第一預定速率對所述電容器充電的裝置；以及

用于以第二預定速率對所述電容器放電直到所述電容器返回到其初始狀態的裝置。

11.根據權利要求9所述的裝置，其中所述計時電路包括用于存儲表示所述反射脈沖峰值的數值的裝置。

12.根據權利要求9所述的裝置，其中所述計時電路包括用于存儲表示所述反射脈沖的積分的數值的裝置。

13.根據權利要求9所述的裝置，其中所述檢測器陣列還包括用于在所述激光器和檢測器陣列之間耦合共振器/衰減器的裝置。