[发明专利]一种可实现测距与鬼成像的一体化装置及方法

权利要求书

1.一种可实现测距与鬼成像的一体化装置，其特征在于：包括：主控电路、高速时间相关探测器、脉冲激光器、数字微镜设备；其中，主控电路包含脉冲激励模块、数字微镜设备驱动模块和信号接收模块；脉冲激励模块是用于控制脉冲激光器；数字微镜设备驱动模块是用于控制数字微镜设备；信号接收模块是用来采集经过目标处理后的回波信息；

基于上述装置实现测距与鬼成像的方法，具体步骤如下：

步骤一、实现测距功能；光信号照射到数字微镜设备，此时数字微镜设备当做普通反光镜，将光信号反射至目标，经目标处理后的回波信号被探测器采集，利用前沿判别法即可得到目标距离信息；

步骤二、实现二维鬼成像功能；数字微镜设备在外部电路驱动下配合脉冲激光器产生照射目标的散斑光场，光场信息被目标散射或反射后被探测器接收；再将探测器采集到的总光强信息与数字微镜设备在目标产生的散斑光强进行二阶互相关运算，即可得到目标的二维信息；

步骤三、调控数字微镜设备，重复步骤一或者步骤二，以实现测距与三维鬼成像功能；测距功能辅助定位，获取目标当前位置处的二维切片信息；通过设置多个切片点，获得目标多个位置的二维切片图，再将这些二维图像融合即得到目标的三维图像与相应距离信息。

2.如权利要求1所述的一种可实现测距与鬼成像的一体化装置，其特征在于：

装置包括3种工作方式：鬼成像模式、测距模式和混合工作模式；

(1)鬼成像模式；数字微镜设备在数字微镜设备驱动模块的驱动下，配合脉冲激光器产生照射目标的散斑光场，光场信息经过物体表面的反射率二维分布调制后，其散射或反射的总光强信息被高速时间相关探测器接收；根据鬼成像计算原理，将高速时间相关探测器与数字微镜设备在目标产生散斑光强进行二阶互相关运算，即可得到目标表面的反射率二维分布信息；

(2)测距模式；若选择为测距模式，则进入测距模式子流程；在该流程中，由主控电路控制脉冲激励模块产生电信号，使得脉冲激光器产生光信号，光信号经数字微镜设备反射至目标，此时数字微镜设备仅当作普通反射镜，光信号经过物体高度信息调制后，其回波信号被高速时间相关探测器接收；最后，采用典型前沿判别法即可计算得到目标的距离信息；

(3)混合模式；若选择为混合工作模式，并行完成时刻鉴别与回波波形提取；其中，时刻鉴别可获得目标距离信息，回波波形提取可通过设置不同位置切片和切片数量，获得对应各切片位置处的目标表面二维分布信息，实时检测切片数量是否达到预设值；最后通过图像融合将距离信息及切片表面二维分布信息融合，可实现目标的三维成像，从而实现了测距与鬼成像功能的一体化。