[發明專利]一種無盲區的光量子測距儀及測距方法

有效

• 申請號: 201911298090.6
• 申請日: 2019-12-17
• 公開（公告）號: CN110954914B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 張萬鈞
• 申請（專利權）人: 北京締科新技術研究院（有限合伙）
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S7/4861;G01S7/4913
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司 11385
• 代理人: 王月松

1.一種無盲區的光量子測距儀，其特征在于，包括激光發射裝置端、激光接收裝置端、激光解析模塊、算法解析模塊、存儲顯示模塊；

所述激光發射裝置端用于向目標發射激光，即出射激光；

所述激光接收裝置端用于接收被目標反射的激光，即反射激光；

所述激光接收裝置端設置激光接收檢測器；

所述激光接收檢測器用于檢測是否有反射信號被接收，若有則反饋“已接收”信號至所述存儲顯示模塊，亮綠燈，提示使用者正在測距；若無則反饋“未接收”信號至所述存儲顯示模塊，亮紅燈，提示使用者尚未接收，無法測距；

所述激光解析模塊用于對被目標反射的反射激光進行激光解析，得到單光子激光光子數、激光波長數據；

所述算法解析模塊用于存儲高效算法，將反射激光攜帶的目標信息進行算法解析，得到目標距離；

所述高效算法包括：

將接收信號抽象成為發射的單光子經過2次夫瑯禾費衍射而得到的過程；利用相關函數和抽象近似，將反射的光子數P(t)與時間t建立函數關系：

其中ω₁為第一次夫瑯禾費衍射的單光子激光光子數；ω₂為第二次夫瑯禾費衍射的單光子激光光子數；t₁是第一次夫瑯禾費衍射時間，t₂是第二次夫瑯禾費衍射時間，t是單光子激光反射單程飛行時間；θ是衍射角度，a是大氣密度修正參數，k是環境溫度修正系數，b是環境濕度修正系數，d是所述激光接收裝置端接收物鏡直徑，λ是激光波長；

ω₁和ω₂分別是反射激光的重要特征參數，可以用近似公式表示為：

上式中J表示目標表面光衍射數量的概率密度；Y表示目標的表面積；δ₁表示第一次夫瑯禾費衍射法線與目標的夾角；δ₂表示第二次夫瑯禾費衍射法線與目標的夾角；i表示距離遠近的平均離散點數；

通過接收的反射激光的光子數P反演計算出測量時間T，再將測量時間T反演計算出目標距離L，計算公式如下：

T＝f^-1(P)；

L＝f^-1(T)；

所述存儲顯示模塊將目標距離暫存，根據使用者需求進行永久存儲或覆蓋存儲，并將目標距離實時顯示。

2.根據權利要求1所述的一種無盲區的光量子測距儀，其特征在于，所述激光發射裝置端向目標發射激光，即出射激光，所述出射激光為單光子激光。

3.根據權利要求1所述的一種無盲區的光量子測距儀，其特征在于，還包括時序發生器，與所述激光發射裝置端、所述激光接收裝置端連接，根據出射激光與反射激光的發射接收時間計算得出往返時間。

4.根據權利要求1所述的一種無盲區的光量子測距儀，其特征在于，所述算法解析模塊內置微處理器；所述微處理器預設高效算法，通過計算得出目標距離。