[发明专利]一种无盲区的光量子测距仪及测距方法

权利要求书

1.一种无盲区的光量子测距仪，其特征在于，包括激光发射装置端、激光接收装置端、激光解析模块、算法解析模块、存储显示模块；

所述激光发射装置端用于向目标发射激光，即出射激光；

所述激光接收装置端用于接收被目标反射的激光，即反射激光；

所述激光接收装置端设置激光接收检测器；

所述激光接收检测器用于检测是否有反射信号被接收，若有则反馈“已接收”信号至所述存储显示模块，亮绿灯，提示使用者正在测距；若无则反馈“未接收”信号至所述存储显示模块，亮红灯，提示使用者尚未接收，无法测距；

所述激光解析模块用于对被目标反射的反射激光进行激光解析，得到单光子激光光子数、激光波长数据；

所述算法解析模块用于存储高效算法，将反射激光携带的目标信息进行算法解析，得到目标距离；

所述高效算法包括：

将接收信号抽象成为发射的单光子经过2次夫琅禾费衍射而得到的过程；利用相关函数和抽象近似，将反射的光子数P(t)与时间t建立函数关系：

其中ω₁为第一次夫琅禾费衍射的单光子激光光子数；ω₂为第二次夫琅禾费衍射的单光子激光光子数；t₁是第一次夫琅禾费衍射时间，t₂是第二次夫琅禾费衍射时间，t是单光子激光反射单程飞行时间；θ是衍射角度，a是大气密度修正参数，k是环境温度修正系数，b是环境湿度修正系数，d是所述激光接收装置端接收物镜直径，λ是激光波长；

ω₁和ω₂分别是反射激光的重要特征参数，可以用近似公式表示为：

上式中J表示目标表面光衍射数量的概率密度；Y表示目标的表面积；δ₁表示第一次夫琅禾费衍射法线与目标的夹角；δ₂表示第二次夫琅禾费衍射法线与目标的夹角；i表示距离远近的平均离散点数；

通过接收的反射激光的光子数P反演计算出测量时间T，再将测量时间T反演计算出目标距离L，计算公式如下：

T＝f^-1(P)；

L＝f^-1(T)；

所述存储显示模块将目标距离暂存，根据使用者需求进行永久存储或覆盖存储，并将目标距离实时显示。

2.根据权利要求1所述的一种无盲区的光量子测距仪，其特征在于，所述激光发射装置端向目标发射激光，即出射激光，所述出射激光为单光子激光。

3.根据权利要求1所述的一种无盲区的光量子测距仪，其特征在于，还包括时序发生器，与所述激光发射装置端、所述激光接收装置端连接，根据出射激光与反射激光的发射接收时间计算得出往返时间。

4.根据权利要求1所述的一种无盲区的光量子测距仪，其特征在于，所述算法解析模块内置微处理器；所述微处理器预设高效算法，通过计算得出目标距离。