[发明专利]距离测量装置与方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量距离的装置与方法，特别涉及一种利用光测量距离的装置与方法。

背景技术

工程技术经常需要进行距离的测量，如进行工程测绘以及车辆行进途中的动态距离测量 、倒车检测距离等。各种电子设备中也经常进行距离的测量，如数码相机通过测量镜头与被 拍摄物体的距离进行自动对焦、投影仪通过测量投影镜头与投影幕布之间的距离可以自动对 焦等。

典型的距离测量的方法包括脉冲法、相位法等等。脉冲法的原理是：光发射器发射一个 光脉冲到待测物体，同时在光发射器处设置光接收器用于接收从待测物体反射的光信号，通 过计算从发射到接收到光脉冲期间的时间来计算待测物体的距离。相位法的原理是：光发射 器发射经过相位调制的光信号到待测物体，经过待测物体反射的光信号与原始光在光接收器 处进行迭加，通过计算光接收器所接收到的光信号的相位来计算待测物体的距离。

上述的距离测量方法所需的仪器较为复杂，并且需要有后续的高精度电路系统配合进行 计算。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种结构简单的距离测量装置。

此外，还有必要提供一种距离测量方法。

一种距离测量装置，包括透镜组、光接收器及计算模块。待测量物体通过所述透镜组在 所述光接收器处成像，所述光接收器接收所述待测量物体通过所述透镜组所成的像并生成相 应的图像感应信号。所述透镜组具有与光轴成非垂直角度的焦平面，所述计算模块将所述图 像感应信号进行高频选择后通过所述透镜组的成像公式计算出所述待测量物体与所述距离测 量装置之间的距离。

一种距离测量方法，包括：

接收待测量物体的像，并生成对应的图像感应信号；

对所述图像感应信号进行高频选择；

根据所述高频部分的图像信号计算所述待测量物体的距离。

上述距离测量装置及方法通过对待测量物体通过透镜组所成的像进行高频选择，以得到 其中焦点与非焦点之间的分界，进而通过所述透镜组的成像公式还原出所述待测量物体的距 离。

附图说明

图1为本发明较佳实施方式的距离测量装置的结构示意图。

图2为图1所示的距离测量装置进行距离测量的光路图。

图3为一种实施方式下图1所示的光接收器所接收的图像灰度的感应电压曲线。

图4为一种采用了本发明较佳实施方式的距离测量装置的成像设备的结构示意图。

图5为图1所示的计算模块的结构示意图。

图6为本发明较佳实施方式的距离测量方法的流程图。

具体实施方式

如图1所示，本发明距离测量装置的较佳实施方式包括透镜组12与光接收器14。

透镜组12置于待测量物体16与光接收器14之间，光接收器14感测待测量物体16通过透镜 组12所成的像，并生成感测信号。

透镜组12包括第一透镜202与第二透镜204。待测量物体16依次通过第一透镜202、第二 透镜204在光接收器14上成像。在该实施方式中，第一透镜202为凸透镜，而第二透镜204的 焦平面200与光轴之间具有预定的非垂直夹角。

光接收器14用于感应待测量物体16通过透镜组12所成的像，并生成相应的感应信号。在 该实施方式中，前述感应信号可以通过扫描光接收器14所接收到的图像的灰度而得到，通过 扫描光接收器14所接收到的图像，可以得到一系列的对应于图像灰度的感应电压值，经过采 样后可生成一组离散的代表图像灰度的图像扫描信号，可以用矩阵形式表示。

如图2所示，其为图1所示的距离测量装置进行距离测量的光路图。进行距离测量时，待 测量物体16与光接收器14分别位于透镜组12的两侧。在透镜组12的有效成像范围内，待测量 物体16与透镜组12之间的距离可以被映射并反映为光接收器14上所接收到的图像灰度高点的 不同位置。通过扫描光接收器14上的图像，并分析出其灰度的高点，再经过映射计算，即可 得出待测量物体16与该距离测量装置之间的距离。如图2所示，当待测量物体16分别处于 162、164、166、168的位置时，其通过透镜组12所成的像上灰度的高点分别为162’、164’ 、166’、168’。