[發明專利]一種快速掃描探測方法

有效

• 申請號: 201610751047.0
• 申請日: 2016-08-29
• 公開（公告）號: CN107356929B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 鄭凱;王瑞;李遠
• 申請（專利權）人: 北醒（北京）光子科技有限公司
• 主分類號: G01S17/10
• 分類號: G01S17/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本申請涉及一種快速掃描探測方法，用于每個掃描探測距離值的計算需要進行兩次或者多于兩次探測采樣的旋轉掃描探測裝置，其中的每次探測采樣包括：發射光源發射出紅外探測光；紅外探測光在空間中傳播，遇到被測物體被反射；接收裝置中的光電傳感器接收由被測物體反射的紅外探測光；所述旋轉掃描探測裝置在所處的每個探測角度位置，只進行一次探測采樣。本申請所涉及的一種快速掃描探測方法，由于在旋轉掃描探測裝置所處的每個探測角度只需要一次探測采樣，減少了在每個探測角度旋轉掃描探測裝置停留的時間，能夠使得旋轉掃描探測裝置持續快速旋轉，從而實現持續快速旋轉掃描探測。

技術領域

本申請涉及光學測距領域，具體而言，涉及一種快速掃描探測方法。

背景技術

光學旋轉掃描探測裝置是一種使用準直光束，通過三角測量、飛行時間（Time ofFlight，簡稱為TOF）等方法進行非接觸式掃描探測的設備。目前，通常的飛行時間光學旋轉掃描探測裝置包括：光發射模塊、光學鏡頭、接收并處理信號的芯片、電機、軸承及導電滑環。光發射模塊發出探測光束，光學鏡頭位于光發射模塊的光路上，經過準直的光束發射到被測物體表面，遇到障礙物后光束被反射到接收芯片上，接收芯片通過測量發射到接收之間的時間、相位差、已知光速，即可求出被測物體到裝置的距離。這類裝置將用于測距的光發射模塊、光學透鏡、光接收模塊等部件安裝在一可連續旋轉的平臺上實現準直光束的掃描，通過電機旋轉可以得到一周360度的環境距離信號。

在現有技術中，測距裝置對同一探測區域的距離測量需要經過多次的數據采樣。例如在基于相位飛行時間法的計算過程中，在對某一探測區域的距離測量時，需要經過4次的數據采樣，并且每次采樣之后需要進行處理和傳輸才能進行下一次采樣，最終得到一個準確的探測距離值，具體過程為：首先控制單元給測距芯片發送測量命令，測距芯片控制紅外光源分4次發送脈沖調制，發射出的調制紅外光信號遇到障礙物后被反射，測距芯片接收被障礙物反射的紅外光信號并分別記錄4次返回信號的幅值，分別作為0度，90度，180度和270度相位的探測采樣信號幅值，測距芯片按照上述對同一探測區域的4次探測采樣，經過計算，最終得到測距芯片與障礙物之間的距離值。

上述現有技術中，對同一探測區域，需要進行多次的探測，才能得到最終的一個距離值。在測距裝置的實際使用過程中，需要快速地探測距離，例如在旋轉掃描測距裝置中，每秒需要旋轉3-5圈或者更快，來提高距離測量速度和數據刷新頻率。然而，需要經過多次數據采樣才能得到一個距離值的現有探測方法中，測得一個距離值，在同一個旋轉角度處，需要停留足夠長的時間以進行多次探測采樣及相關計算。在同一個旋轉角度處停留過長時間，測距裝置難以持續快速旋轉，降低了掃描測距速度。在高速旋轉的掃描測距裝置中，多次采樣計算一個位置的距離會導致采樣點對應的目標不統一，會產生運動模糊，造成測距誤差。并且每次測距的4次采樣均控制旋轉機構停在一個位置，會產生極大的抖動，并且無法實現高速旋轉。

本申請基于上述現有技術存在的缺陷，提供了一種快速掃描探測方法，特別是涉及一種測距單元中使用陣列光電傳感器的快速掃描探測方法。

發明內容

為了解決現有技術中探測裝置的一次距離值獲得，需要對同一探測區域進行多次數據采樣，不能持續快速探測距離的問題，本申請提供一種快速掃描探測方法。該快速掃描探測方法，用于每個掃描探測距離值的計算需要進行兩次或者多于兩次探測采樣的旋轉掃描探測裝置，其中的每次探測采樣包括：發射光源發射出紅外探測光；紅外探測光在空間中傳播，遇到被測物體被反射；接收裝置中的光電傳感器接收由被測物體反射的紅外探測光；所述旋轉掃描探測裝置在所處的每個探測角度位置，只進行一次探測采樣。

在其中的一實施例中，電傳感器為由M行N列個可以獨立工作的光電傳感器所組成的一塊陣列光電傳感器，其中M大于等于1，N大于等于2。

在其中的一實施例中，在旋轉掃描探測裝置所處的每兩個相鄰探測角度位置，陣列光電傳感器中不同區域的光電傳感器對同一個空間環境中的探測區域探測采樣。