[發明專利]一種脈沖激光測距的方法和裝置

有效

• 申請號: 202110399496.4
• 申請日: 2021-04-14
• 公開（公告）號: CN113093214B
• 公開（公告）日: 2023-08-04
• 發明（設計）人: 曾煉;李亞鋒;張石;袁志林
• 申請（專利權）人: 深圳煜煒光學科技有限公司
• 主分類號: G01S17/48
• 分類號: G01S17/48
• 代理公司: 深圳市六加知識產權代理有限公司 44372
• 代理人: 崔肖肖;向彬

本發明涉及激光測距領域，特別是涉及一種脈沖激光測距的方法。方法包括：發射測距激光，接收測距激光的反射光，對反射光信號進行光電轉換，得到相應的回波波形；獲取位于預設波形門限范圍內的回波波形，其中，預設波形門限范圍的下限為低門限電壓，預設波形門限范圍的上限為高門限電壓；若獲取到的回波波形不在預設波形門限范圍內，調整測距激光強度再次發射測距激光，并獲取回波波形；根據回波波形獲得回波到達的時間點，根據回波到達的時間點計算與被測物體間的距離。本發明可以獲得更準確的回波信號，使激光測距時的測量精度更高。本發明還提供了一種脈沖激光測距的裝置。

【技術領域】

本發明涉及激光測距領域，特別是涉及一種脈沖激光測距的方法和裝置。

【背景技術】

激光測距作為一種測量距離的手段，測距精度是一個重要的指標。現有的激光測距方法有脈沖法，相位法，三角法。本發明涉及的是脈沖式激光測距。脈沖式激光測距的一般原理是，激光測距儀或激光雷達發射一束測距激光，測距激光照射到目標物之后，返回一個反射光信號(稱為回波)并由激光測距儀或激光雷達接收到，激光測距儀或激光雷達計算測距激光發射和回波接收之間的時間差，根據時間差和光在空氣中的傳播速度計算出激光發射點和被測物品表面之間的距離。

在實際使用中，脈沖激光測距用來提高精度的方法通常是多次測量取平均，或者對接收到的回波信號進行各種電路或算法上處理。使用多次測量取平均的方法，雖然可以消除測量的隨機誤差，但并不能真正提高測量精度。使用對回波信號進行處理的方法時，如果回波信號太強，接收電路會出現飽和現象，接收信號飽和時會導致測量不準確；而回波信號太弱，電路中的干擾會影響真實信號，會讓信號不穩定同樣會導致測量不準確。

鑒于此，如何克服現有技術所存在的缺陷，提高激光測距的精度，是本技術領域待解決的問題。

【發明內容】

針對現有技術的以上缺陷或改進需求，本發明解決了現有激光測距方法中由于光信號強度不合適及電路干擾產生的精度不夠的問題。

本發明實施例采用如下技術方案：

第一方面，本發明提供了一種脈沖激光測距的方法，具體為：

優選的，發射測距激光，接收測距激光的反射光，對反射光信號進行光電轉換，得到相應的回波波形；獲取位于預設波形門限范圍內的回波波形，其中，所述預設波形門限范圍的下限為低門限電壓，所述預設波形門限范圍的上限為高門限電壓；若獲取到的回波波形不在預設波形門限范圍內，調整測距激光強度再次發射測距激光，并獲取回波波形；根據回波波形獲得回波到達的時間點，根據回波到達的時間點計算與被測物體間的距離。

優選的，獲取位于預設波形門限范圍內的回波波形，具體包括：獲取回波波形的最大電壓值；判斷回波波形的最大電壓值是否高于低門限電壓，若是，獲取所述回波波形，若否，舍棄所述回波波形；獲取回波波形超過高門限電壓的飽和區間，判斷飽和區間是否超過預設飽和區間閾值，若是，舍棄所述回波波形，若否，獲取所述回波波形。

優選的，判斷飽和區間是否超過預設飽和區間閾值，具體包括：當回波波形的電壓值超過高電壓門限時開始進行時間計數，直至回波波形的電壓值降至高電壓門限以下時停止時間計數，獲得飽和區間的時鐘點數；若飽和區間的時鐘點數大于預設飽和區間閾值的時鐘點數，當前回波波形的飽和區間超過預設飽和區間閾值。

優選的，調整測距激光強度再次發射測距激光，具體包括：若回波波形的最大電壓值低于低門限電壓，提高測距激光的光強度；若回波波形的飽和區間超過預設飽和區間閾值，降低測距激光的光強度。

優選的，還包括：獲取高電壓門限和低電壓門限分別對應的測距激光光強度值；以高電壓門限對應的光強度值為光強度下限，低電壓門限對應的光強度值為光強度上限，作為光強度調整區間；在光強度調整區間中設置至少一個光強度調整點；根據回波波形，將測距激光的光強度的最大值調整至相應的光強度調整點。