[发明专利]一种快速扫描探测方法

说明书

本申请涉及一种快速扫描探测方法，用于每个扫描探测距离值的计算需要进行两次或者多于两次探测采样的旋转扫描探测装置，其中的每次探测采样包括：发射光源发射出红外探测光；红外探测光在空间中传播，遇到被测物体被反射；接收装置中的光电传感器接收由被测物体反射的红外探测光；所述旋转扫描探测装置在所处的每个探测角度位置，只进行一次探测采样。本申请所涉及的一种快速扫描探测方法，由于在旋转扫描探测装置所处的每个探测角度只需要一次探测采样，减少了在每个探测角度旋转扫描探测装置停留的时间，能够使得旋转扫描探测装置持续快速旋转，从而实现持续快速旋转扫描探测。

技术领域

本申请涉及光学测距领域，具体而言，涉及一种快速扫描探测方法。

背景技术

光学旋转扫描探测装置是一种使用准直光束，通过三角测量、飞行时间（Time ofFlight，简称为TOF）等方法进行非接触式扫描探测的设备。目前，通常的飞行时间光学旋转扫描探测装置包括：光发射模块、光学镜头、接收并处理信号的芯片、电机、轴承及导电滑环。光发射模块发出探测光束，光学镜头位于光发射模块的光路上，经过准直的光束发射到被测物体表面，遇到障碍物后光束被反射到接收芯片上，接收芯片通过测量发射到接收之间的时间、相位差、已知光速，即可求出被测物体到装置的距离。这类装置将用于测距的光发射模块、光学透镜、光接收模块等部件安装在一可连续旋转的平台上实现准直光束的扫描，通过电机旋转可以得到一周360度的环境距离信号。

在现有技术中，测距装置对同一探测区域的距离测量需要经过多次的数据采样。例如在基于相位飞行时间法的计算过程中，在对某一探测区域的距离测量时，需要经过4次的数据采样，并且每次采样之后需要进行处理和传输才能进行下一次采样，最终得到一个准确的探测距离值，具体过程为：首先控制单元给测距芯片发送测量命令，测距芯片控制红外光源分4次发送脉冲调制，发射出的调制红外光信号遇到障碍物后被反射，测距芯片接收被障碍物反射的红外光信号并分别记录4次返回信号的幅值，分别作为0度，90度，180度和270度相位的探测采样信号幅值，测距芯片按照上述对同一探测区域的4次探测采样，经过计算，最终得到测距芯片与障碍物之间的距离值。

上述现有技术中，对同一探测区域，需要进行多次的探测，才能得到最终的一个距离值。在测距装置的实际使用过程中，需要快速地探测距离，例如在旋转扫描测距装置中，每秒需要旋转3-5圈或者更快，来提高距离测量速度和数据刷新频率。然而，需要经过多次数据采样才能得到一个距离值的现有探测方法中，测得一个距离值，在同一个旋转角度处，需要停留足够长的时间以进行多次探测采样及相关计算。在同一个旋转角度处停留过长时间，测距装置难以持续快速旋转，降低了扫描测距速度。在高速旋转的扫描测距装置中，多次采样计算一个位置的距离会导致采样点对应的目标不统一，会产生运动模糊，造成测距误差。并且每次测距的4次采样均控制旋转机构停在一个位置，会产生极大的抖动，并且无法实现高速旋转。

本申请基于上述现有技术存在的缺陷，提供了一种快速扫描探测方法，特别是涉及一种测距单元中使用阵列光电传感器的快速扫描探测方法。

发明内容

为了解决现有技术中探测装置的一次距离值获得，需要对同一探测区域进行多次数据采样，不能持续快速探测距离的问题，本申请提供一种快速扫描探测方法。该快速扫描探测方法，用于每个扫描探测距离值的计算需要进行两次或者多于两次探测采样的旋转扫描探测装置，其中的每次探测采样包括：发射光源发射出红外探测光；红外探测光在空间中传播，遇到被测物体被反射；接收装置中的光电传感器接收由被测物体反射的红外探测光；所述旋转扫描探测装置在所处的每个探测角度位置，只进行一次探测采样。

在其中的一实施例中，电传感器为由M行N列个可以独立工作的光电传感器所组成的一块阵列光电传感器，其中M大于等于1，N大于等于2。

在其中的一实施例中，在旋转扫描探测装置所处的每两个相邻探测角度位置，阵列光电传感器中不同区域的光电传感器对同一个空间环境中的探测区域探测采样。