[發明專利]一種多線掃描距離測量系統、方法及電子設備

有效

• 申請號: 202010419014.2
• 申請日: 2020-05-18
• 公開（公告）號: CN111722241B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 何燃;朱亮;王瑞;閆敏
• 申請（專利權）人: 深圳奧銳達科技有限公司
• 主分類號: G01S17/10
• 分類號: G01S17/10;G01S7/481;G01S7/484;G01S7/4865
• 代理公司: 深圳漢世知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 44578
• 代理人: 田志立

本發明公開了一種多線掃描距離測量系統，包括：發射器，其包括由多個子光源組成的光源陣列，光源陣列被分組為多個光源單元，多個光源單元同時朝向目標區域發射多個線狀光束；采集器，包括由多個像素組成的像素陣列，像素陣列被分組為多個像素單元，每個像素單元包括多個子像素單元；控制和處理電路，與發射器以及采集器連接，用于根據光信號計算線狀光束從發射到被采集之間的飛行時間，并基于飛行時間計算待測目標物體的距離信息；其中，線狀光束的投射視場與對應的子像素單元的采集視場匹配；控制與處理電路被配置為控制線狀光束投射到目標區域進行掃描時致動大于子像素單元中對應數量的像素。本發明具有掃描速度快，幀率高的特點。

技術領域

本發明涉及光學測距技術領域，尤其涉及一種多線掃描距離測量系統、方法及電子設備。

背景技術

利用飛行時間原理(Time?of?Flight)可以對目標進行距離測量以獲取包含目標的距離信息，而基于飛行時間原理的距離測量系統比如飛行時間深度相機、激光雷達(LIDAR)等系統已被廣泛應用于消費電子、無人架駛、AR/VR等領域。此類基于飛行時間原理的距離測量系統通常包括發射器和采集器，利用發射器發射脈沖光束照射目標視場并利用采集器采集反射光束，通過計算光束由發射到反射被接收所需要的時間來計算物體的距離。

目前基于飛行時間原理的LIDAR主要包括機械LIDAR系統和固態LIDAR系統，其中，機械式LIDAR系統通過旋轉基座實現360度大視場的距離測量，其發射器一般為點光源以及線光源，具有光束強度集中、精度高的特點，但掃描時間較長導致幀率較低。

而固態式LIDAR系統不包括可移動的機械零件，發射器包括發射器陣列，用于一次性向空間上發射一定視場的面光束，并通過面陣接收器接收，使分辨率及幀率均得到了提升，但缺點是光強較弱、信噪比差、測距范圍較小。

以上背景技術內容的公開僅用于輔助理解本發明的發明構思及技術方案，其并不必然屬于本專利申請的現有技術，在沒有明確的證據表明上述內容在本專利申請的申請日已經公開的情況下，上述背景技術不應當用于評價本申請的新穎性和創造性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種多線掃描距離測量系統、方法及電子設備，以解決上述背景技術問題中的至少一種問題。

為達到上述目的，本發明實施例的技術方案是這樣實現的：

一種多線掃描距離測量系統，包括：

發射器，所述發射器包括由多個子光源組成的光源陣列，所述光源陣列被分組為多個光源單元，多個所述光源單元同時朝向目標區域發射多個線狀光束；

采集器，所述采集器包括由多個像素組成的像素陣列，所述像素陣列被分組為多個像素單元，每個像素單元包括多個子像素單元，多個所述子像素單元用于采集經待測目標物體反射回的所述線狀光束中的至少部分光信號；

控制和處理電路，與所述發射器以及所述采集器連接，用于根據所述光信號計算所述線狀光束從發射到被采集之間的飛行時間，并基于所述飛行時間計算所述待測目標物體的距離信息；

其中，所述線狀光束的投射視場與對應的所述子像素單元的采集視場匹配，所述控制與處理電路被配置為控制所述線狀光束投射到所述目標區域進行掃描時以致動大于所述子像素單元中對應數量的所述像素。

在一些實施例中，所述發射器還包括有掃描單元，所述多個線狀光束經過所述掃描單元后投射到目標區域中形成多個具有一定間距的線狀投影圖案。

在一些實施例中，所述多個具有一定間距的線狀投影圖案將目標視場分成多個區域，使得所述多個線狀光束在掃描單元的偏轉調控下實現對目標區域的分區域掃描。

在一些實施例中，所述發射器還包括有一字線鏡片，通過所述一字線鏡片將每個所述子光源發射的點狀光束形成一條線狀光束。