[實用新型]距離測量系統

有效

• 申請號: 201920332574.7
• 申請日: 2019-03-15
• 公開（公告）號: CN210090674U
• 公開（公告）日: 2020-02-18
• 發明（設計）人: 閆敏
• 申請（專利權）人: 深圳奧比中光科技有限公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S7/481
• 代理公司: 深圳新創友知識產權代理有限公司 44223
• 代理人: 孟學英

本實用新型提供一種距離測量系統，包括：發射模組，用于發射非泛光載波光束，包括光源，所述光源包括陣列光源，所述陣列光光源包括至少一個子光源組成的陣列光源和/或單片陣列光源芯片；采集模組，用于采集反射的非泛光載波光束；處理電路，與所述發射模組以及所述采集模組連接，用于計算所述發射光束與所述反射光束之間的飛行時間，根據所述飛行時間計算物體的距離。系統中發射模組的光源是光源陣列，相比于單個光源而言，光源陣列一方面提升了距離測量系統的分辨率，同時可以在一定程度上提升信噪比或測量精度。

技術領域

本實用新型涉及計算機技術領域，尤其涉及一種距離測量系統。

背景技術

時間飛行(Time of flight,TOF)法通過測量光束在空間中的飛行時間來計算物體的距離，由于其具有精度高、測量范圍大等優點被廣泛應用于消費電子、無人架駛、AR/VR等領域。

基于時間飛行原理的距離測量系統比如時間飛行深度相機、激光雷達等系統往往包含一個光源發射端以及接收端，光源向目標空間發射光束以提供照明，接收端則對反射回的光束進行成像，系統再通過計算光束由發射到反射接收所需要的時間來計算物體的距離。在利用時間飛行深度相機、激光雷達等距離測量系統進行距離感測時，環境光干擾會影響到測量的精度，比如當環境光強度較高甚至淹沒光源的光束時，特別對于泛光照明，將很難分辨出光源的光束以至于出現較大的測量誤差。

現有的技術中可以通過增加濾光片等光學方法以及設置減法電路等電子方法(論文CMOS Sensors for Time-Resolved Active Imaging)來進行背景光抑制，然而，這些方法仍然不能從本質上消除或降低環境光干擾引起的測量誤差。采用點掃描的方式有利用于提升信噪比，但相較于泛光照明而言，測量分辨率較低。總之，現有技術難以兼顧信噪比、測量精度以及測量分辨率。

發明內容

本實用新型為了解決現有的問題，提供一種距離測量系統。

為了解決上述問題，本實用新型采用的技術方案如下所述：

一種距離測量系統，包括：發射模組，用于發射非泛光載波光束，包括光源，所述光源包括陣列光源，所述陣列光光源包括至少一個子光源組成的陣列光源和/或單片陣列光源芯片；采集模組，用于采集反射的非泛光載波光束；處理電路，與所述發射模組以及所述采集模組連接，用于計算所述發射光束與所述反射光束之間的飛行時間，根據所述飛行時間計算物體的距離。

在本實用新型的一種實施例中，所述陣列光源是VCSEL陣列光源，所述VCSEL陣列光源包括半導體基底以及設置在基底上的至少一個VCSEL組成的陣列光源。

在本實用新型的又一種實施例中，所述陣列光源的的子光源單獨打開；或，同步打開；或，至少兩個子光源組成一組并分組打開；所述采集模組包括陣列接收器。

在本實用新型的再一種實施例中，所述發射模組包括透鏡和衍射光學元件，所述非泛光載波光束包括散斑載波光束或規則陣列斑點載波光束；所述發射模組包括掩膜板，所述非泛光載波光束包括二維編碼圖案載波光束；所述發射模組包括光束掃描器；所述光束掃描器包括微機電系統掃描器；所述微機電系統掃描器表面包括閃耀光柵。

本實用新型又提供一種距離測量系統，包括：發射模組，用于發射非泛光載波光束，包括光源，所述光源包括陣列光源，所述陣列光光源包括至少一個子光源組成的陣列光源和/或單片陣列光源芯片；采集模組，用于采集反射的非泛光載波光束；光束掃描器，向物體發射所述發射模組發射的非泛光載波光束以及向所述采集模組返回所述物體反射的非泛光載波光束；光束共軸器，用于透射所述發射模組發出的所述非泛光載波光束以及反射由所述物體反射回的所述非泛光載波光束；處理電路，與所述發射模組以及所述采集模組連接，用于計算所述發射光束與所述反射光束之間的飛行時間，根據所述飛行時間計算所述物體的距離。