[发明专利]直方图可调的飞行时间距离测量系统及测量方法

权利要求书

1.一种直方图可调的飞行时间距离测量系统，其特征在于，包括：

发射器，经配置以发射脉冲光束；

采集器，经配置以采集被物体反射回的所述脉冲光束中的光子并形成光子信号；

处理电路，与所述发射器以及所述采集器连接，包括TDC电路以及直方图电路，其中所述TDC电路用于接收和计算所述光子信号的时间间隔，并将所述时间间隔转化成时间码；所述直方图电路基于所述时间码在内部相应的存储单元上进行计数，经过多次测量后将所有存储单元内的光子计数进行统计以绘制直方图；

其中，所述存储单元的地址被设置为可动态调整，以使得所述直方图的时间分辨率和/或时间区间宽度进行动态调整；

所述系统被动态调整以实现两种模式：粗直方图模式以及细直方图模式，所述粗直方图模式下的所述时间区间宽度高于所述细直方图模式下的所述时间区间宽度；

先在所述粗直方图模式绘制第一直方图，然后基于所述第一直方图在所述细直方图模式下绘制第二直方图，利用所述第二直方图确定所述脉冲光束的飞行时间。

2.如权利要求1所述的直方图可调的飞行时间距离测量系统，其特征在于，还包括：

确定所述直方图中的脉冲波形对应的时间；

根据所述脉冲波形对应的时间确定所述脉冲光束的飞行时间。

3.如权利要求1所述的直方图可调的飞行时间距离测量系统，其特征在于，所述采集器包括单光子雪崩光电二极管(SPAD)。

4.如权利要求1所述的直方图可调的飞行时间距离测量系统，其特征在于，所述直方图电路包括：

地址译码器，用于接收所述时间码并将所述时间码转换成地址信息；

包含多个存储单元的存储矩阵，用于存储光子计数值；

读出/写入电路，用于当所述地址信息与所述存储单元的地址一致或在所述存储单元的地址区间内时，对所述存储单元执行加1操作。

5.一种直方图可调的飞行时间距离测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

发射脉冲光束；

采集被物体反射回的所述脉冲光束中的光子并形成光子信号；

接收和计算所述光子信号的时间间隔，并将所述时间间隔转化成时间码；基于所述时间码在相应的存储单元上进行计数，经过多次测量后将所有存储单元内的光子计数进行统计以绘制直方图；

所述存储单元的地址被设置为可动态调整以使得所述直方图的时间分辨率和/或时间区间宽度进行动态调整；

所述方法被动态调整以实现两种模式：粗直方图模式以及细直方图模式，所述粗直方图模式下的所述时间区间宽度高于所述细直方图模式下的所述时间区间宽度；

先在所述粗直方图模式绘制第一直方图，然后基于所述第一直方图在所述细直方图模式下绘制第二直方图，利用所述第二直方图确定所述脉冲光束的飞行时间。

6.如权利要求5所述的直方图可调的飞行时间距离测量方法，其特征在于，还包括：

确定所述直方图中的脉冲波形对应的时间；

根据所述脉冲波形对应的时间确定所述脉冲光束的飞行时间。