[發(fā)明專利]一種激光測距方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111139628.6
• 申請日: 2021-09-28
• 公開（公告）號: CN113567995B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬超;黃奇;葉金平;黃秋元;周鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢普賽斯電子技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01S17/08
• 分類號: G01S17/08;G01S7/48
• 代理公司: 深圳紫藤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44570
• 代理人: 何志軍

1.一種激光測距方法，其特征在于，所述激光測距方法應(yīng)用于激光測距裝置，所述激光測距裝置包括激光發(fā)射單元、分光單元、信號轉(zhuǎn)換單元、信號處理單元、以及控制單元，所述激光測距方法包括：

所述控制單元向所述激光發(fā)射單元發(fā)送光源使能信號，以控制所述激光發(fā)射單元向所述分光單元發(fā)射預(yù)設(shè)頻率的掃頻激光源；

所述控制單元向所述分光單元發(fā)送分光使能信號，以控制所述分光單元將所述掃頻激光源分光為測量光信號和本振光信號，以及將所述本振光信號和經(jīng)過待測器件的所述測量光信號發(fā)射至所述信號轉(zhuǎn)換單元；

所述控制單元向信號轉(zhuǎn)換單元發(fā)送轉(zhuǎn)換使能信號，以控制所述信號轉(zhuǎn)換單元將經(jīng)過待測器件的所述測量光信號轉(zhuǎn)換為測量數(shù)字信號，以及將所述本振光信號轉(zhuǎn)換為本振數(shù)字信號，以及將所述測量數(shù)字信號與所述本振數(shù)字信號發(fā)送至所述信號處理單元；

所述控制單元向所述信號處理單元發(fā)送處理使能信號，以控制所述信號處理單元將所述本振數(shù)字信號分路為第一本振信號和第二本振信號，以及利用第一乘法器對所述第一本振信號與所述測量數(shù)字信號進(jìn)行矩陣乘法運算，以獲取所述測量數(shù)字信號在預(yù)設(shè)頻率下的初始相位信號，以及將所述第二本振信號移相預(yù)設(shè)角度后再與所述測量數(shù)字信號通過第二乘法器進(jìn)行矩陣乘法運算，以獲取所述測量數(shù)字信號在預(yù)設(shè)頻率下的初始幅度信號，以及根據(jù)所述測量數(shù)字信號在預(yù)設(shè)頻率下的初始相位信號和初始幅度信號，確定預(yù)設(shè)頻率下的所述測量數(shù)字信號的相位值和幅度值，以及利用線性擬合對不同頻率下的所述測量數(shù)字信號的相位值和頻率值進(jìn)行處理，以獲取相位值和頻率值的關(guān)聯(lián)函數(shù)，基于目標(biāo)相位值，確定與所述目標(biāo)相位值所對應(yīng)的目標(biāo)距離值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測距方法，其特征在于，所述分光單元包括耦合器，所述分光單元將所述掃頻激光源分光為測量光信號和本振光信號的步驟，包括：

利用所述耦合器將所述掃頻激光源分光成測量光信號和本振光信號，所述測量光信號的分光比、所述本振 光信號的分光比均大于0且小于100%，所述測量光信號的分光比與所述本振 光信號的分光比之和等于100%。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的激光測距方法，其特征在于，所述分光單元還包括環(huán)形器，所述將經(jīng)過待測器件的所述測量光信號發(fā)射至所述信號轉(zhuǎn)換單元的步驟，包括：

通過所述環(huán)形器的第一端口接收所述測量光信號；

由所述環(huán)形器的第二端口將所述測量信號光出射至待測器件上；

以及由所述環(huán)形器的第三端口接收經(jīng)過待測器件的所述測量光信號并發(fā)射至所述信號轉(zhuǎn)換單元。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的激光測距方法，其特征在于，所述信號轉(zhuǎn)換單元包括第一模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，所述將經(jīng)過待測器件的所述測量光信號轉(zhuǎn)換為測量數(shù)字信號，以及將所述本振光信號轉(zhuǎn)換為本振數(shù)字信號的步驟，包括：

利用所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將經(jīng)過待測器件的所述測量光信號轉(zhuǎn)換為測量電壓數(shù)字編碼，即所述測量數(shù)字信號；

利用所述第二模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊將所述本振光信號轉(zhuǎn)換為本振電壓數(shù)字編碼，即所述本振數(shù)字信號。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的激光測距方法，其特征在于，所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊包括第一信號接收器、第一互阻放大器和第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述第二模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊包括第二信號接收器、第二互阻放大器和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器；

所述將經(jīng)過待測器件的所述測量光信號轉(zhuǎn)換為所述測量數(shù)字信號，以及將所述本振光信號轉(zhuǎn)換為所述本振數(shù)字信號的步驟，包括：

利用所述第一信號接收器將經(jīng)過待測器件的所述測量光信號轉(zhuǎn)換成測量電流信號，以及通過所述第一互阻放大器將所述測量電流信號轉(zhuǎn)換為測量電壓信號，以及通過所述第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器對所述測量電壓信號進(jìn)行采集并將測量電壓信號轉(zhuǎn)換成電壓數(shù)字編碼，即所述測量數(shù)字信號；

利用所述第二信號接收器將所述本振光信號轉(zhuǎn)換成本振電流信號，以及通過所述第二互阻放大器將所述本振電流信號轉(zhuǎn)換為本振電壓信號，以及通過所述第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器對所述本振電壓信號進(jìn)行采集并將本振電壓信號轉(zhuǎn)換成電壓數(shù)字編碼，即所述本振數(shù)字信號。