[实用新型]距离测量系统

说明书

本实用新型提供一种距离测量系统，包括：发射模组，用于发射非泛光载波光束，包括光源，所述光源包括阵列光源，所述阵列光光源包括至少一个子光源组成的阵列光源和/或单片阵列光源芯片；采集模组，用于采集反射的非泛光载波光束；处理电路，与所述发射模组以及所述采集模组连接，用于计算所述发射光束与所述反射光束之间的飞行时间，根据所述飞行时间计算物体的距离。系统中发射模组的光源是光源阵列，相比于单个光源而言，光源阵列一方面提升了距离测量系统的分辨率，同时可以在一定程度上提升信噪比或测量精度。

技术领域

本实用新型涉及计算机技术领域，尤其涉及一种距离测量系统。

背景技术

时间飞行(Time of flight,TOF)法通过测量光束在空间中的飞行时间来计算物体的距离，由于其具有精度高、测量范围大等优点被广泛应用于消费电子、无人架驶、AR/VR等领域。

基于时间飞行原理的距离测量系统比如时间飞行深度相机、激光雷达等系统往往包含一个光源发射端以及接收端，光源向目标空间发射光束以提供照明，接收端则对反射回的光束进行成像，系统再通过计算光束由发射到反射接收所需要的时间来计算物体的距离。在利用时间飞行深度相机、激光雷达等距离测量系统进行距离感测时，环境光干扰会影响到测量的精度，比如当环境光强度较高甚至淹没光源的光束时，特别对于泛光照明，将很难分辨出光源的光束以至于出现较大的测量误差。

现有的技术中可以通过增加滤光片等光学方法以及设置减法电路等电子方法(论文CMOS Sensors for Time-Resolved Active Imaging)来进行背景光抑制，然而，这些方法仍然不能从本质上消除或降低环境光干扰引起的测量误差。采用点扫描的方式有利用于提升信噪比，但相较于泛光照明而言，测量分辨率较低。总之，现有技术难以兼顾信噪比、测量精度以及测量分辨率。

发明内容

本实用新型为了解决现有的问题，提供一种距离测量系统。

为了解决上述问题，本实用新型采用的技术方案如下所述：

一种距离测量系统，包括：发射模组，用于发射非泛光载波光束，包括光源，所述光源包括阵列光源，所述阵列光光源包括至少一个子光源组成的阵列光源和/或单片阵列光源芯片；采集模组，用于采集反射的非泛光载波光束；处理电路，与所述发射模组以及所述采集模组连接，用于计算所述发射光束与所述反射光束之间的飞行时间，根据所述飞行时间计算物体的距离。

在本实用新型的一种实施例中，所述阵列光源是VCSEL阵列光源，所述VCSEL阵列光源包括半导体基底以及设置在基底上的至少一个VCSEL组成的阵列光源。

在本实用新型的又一种实施例中，所述阵列光源的的子光源单独打开；或，同步打开；或，至少两个子光源组成一组并分组打开；所述采集模组包括阵列接收器。

在本实用新型的再一种实施例中，所述发射模组包括透镜和衍射光学元件，所述非泛光载波光束包括散斑载波光束或规则阵列斑点载波光束；所述发射模组包括掩膜板，所述非泛光载波光束包括二维编码图案载波光束；所述发射模组包括光束扫描器；所述光束扫描器包括微机电系统扫描器；所述微机电系统扫描器表面包括闪耀光栅。

本实用新型又提供一种距离测量系统，包括：发射模组，用于发射非泛光载波光束，包括光源，所述光源包括阵列光源，所述阵列光光源包括至少一个子光源组成的阵列光源和/或单片阵列光源芯片；采集模组，用于采集反射的非泛光载波光束；光束扫描器，向物体发射所述发射模组发射的非泛光载波光束以及向所述采集模组返回所述物体反射的非泛光载波光束；光束共轴器，用于透射所述发射模组发出的所述非泛光载波光束以及反射由所述物体反射回的所述非泛光载波光束；处理电路，与所述发射模组以及所述采集模组连接，用于计算所述发射光束与所述反射光束之间的飞行时间，根据所述飞行时间计算所述物体的距离。