[發(fā)明專利]一種單光子測距系統(tǒng)、方法、終端設(shè)備及存儲介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010840243.1
• 申請日: 2020-08-18
• 公開（公告）號: CN111983630A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂向楠
• 申請（專利權(quán)）人: OPPO廣東移動通信有限公司
• 主分類號: G01S17/48
• 分類號: G01S17/48
• 代理公司: 深圳中一聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44414
• 代理人: 肖遙

1.一種單光子測距系統(tǒng)的測距方法，其特征在于，所述單光子測距系統(tǒng)包括控制器、光發(fā)射器、單光子探測器及覆蓋所述光發(fā)射器的可調(diào)光衰減器，所述控制器分別與所述光發(fā)射器、所述單光子探測器及所述可調(diào)光衰減器電連接，所述測距方法包括由所述控制器執(zhí)行的以下步驟：

控制所述光發(fā)射器發(fā)射光脈沖信號，所述光脈沖信號經(jīng)所述可調(diào)光衰減器以最大透過率衰減之后傳輸至目標(biāo)；

控制所述單光子探測器接收所述目標(biāo)反射的光信號并處理為光感應(yīng)信號；

根據(jù)所述光感應(yīng)信號獲取所述目標(biāo)與所述單光子探測器之間的距離；

當(dāng)所述距離小于距離閾值時，將所述可調(diào)光衰減器的透過率調(diào)節(jié)為與所述距離對應(yīng)的透過率；

或者，根據(jù)所述光感應(yīng)信號獲取所述目標(biāo)反射的光信號的光強(qiáng)度；

當(dāng)所述光強(qiáng)度大于光強(qiáng)度閾值時，將所述可調(diào)光衰減器的透過率調(diào)節(jié)為與所述光強(qiáng)度對應(yīng)的透過率。

2.如權(quán)利要求1所述的單光子測距系統(tǒng)的測距方法，其特征在于，所述當(dāng)所述距離小于距離閾值時，將所述可調(diào)光衰減器的透過率調(diào)節(jié)為與所述距離對應(yīng)的透過率，包括：

當(dāng)所述距離小于距離閾值時，獲取與所述距離對應(yīng)的發(fā)光功率；

根據(jù)與所述發(fā)光功率，獲取與所述距離對應(yīng)的透過率；其中，所述可調(diào)光衰減器在與所述距離對應(yīng)的透過率下對所述光脈沖信號進(jìn)行衰減后，所述光脈沖信號的光強(qiáng)度等于所述光發(fā)射器在所述發(fā)光功率下發(fā)射的光脈沖信號的光強(qiáng)度。

3.如權(quán)利要求2所述的單光子測距系統(tǒng)的測距方法，其特征在于，所述當(dāng)所述距離小于距離閾值時，獲取與所述距離對應(yīng)的發(fā)光功率，包括：

根據(jù)預(yù)設(shè)關(guān)系式和所述距離，獲取與所述距離對應(yīng)的發(fā)光功率，所述預(yù)設(shè)關(guān)系式為：

其中，P_{light source}表示所述發(fā)光功率，R表示所述距離，N_e表示所述光發(fā)射器發(fā)射一次光脈沖信號至目標(biāo)后到達(dá)所述單光子探測器中單個像素的平均光子數(shù)，F(xiàn)OV表示所述單光子探測器的鏡頭的視場角，F(xiàn)F表示填充因子，A_pixel表示所述單光子探測器中單個像素的面積，h表示普朗克常數(shù)，c表示光速，T_pulse表示所述光發(fā)射器的脈沖時間，ρ表示所述目標(biāo)的反射率，f表示所述單光子探測器的鏡頭的焦距，F(xiàn)/#表示所述單光子探測器的鏡頭的光圈，k_opt表示所述單光子探測器的光學(xué)組件的損耗，PDE表示所述單光子探測器的光子探測效率，λ為所述光發(fā)射器的中心波長。

4.如權(quán)利要求2或3至所述的單光子測距系統(tǒng)的測距方法，其特征在于，所述當(dāng)所述距離小于距離閾值時，將所述可調(diào)光衰減器的透過率調(diào)節(jié)為與所述距離對應(yīng)的透過率之后，包括：

返回執(zhí)行根據(jù)所述光感應(yīng)信號獲取所述目標(biāo)與所述單光子探測器之間的距離的步驟；

當(dāng)所述距離大于或等于距離閾值時，將所述可調(diào)光衰減器的透過率調(diào)節(jié)為所述最大透過率。

5.如權(quán)利要求1所述的單光子測距系統(tǒng)的測距方法，其特征在于，所述當(dāng)所述光強(qiáng)度大于光強(qiáng)度閾值時，將所述可調(diào)光衰減器的透過率調(diào)節(jié)為與所述光強(qiáng)度對應(yīng)的透過率之后，包括：

返回執(zhí)行根據(jù)所述光感應(yīng)信號獲取所述目標(biāo)反射的光信號的光強(qiáng)度的步驟；

當(dāng)所述光強(qiáng)度小于或等于光強(qiáng)度閾值時，將所述可調(diào)光衰減器的透過率調(diào)節(jié)為所述最大透過率。