[发明专利]一种激光测距方法及系统

说明书

本发明涉及激光探测和测距技术领域，具体是一种激光测距方法及系统，所述方法包括：激光发射子系统向目标物体发射短波红外脉冲激光；激光接收子系统接收所述目标物体对所述短波红外脉冲激光的反射激光；所述激光接收子系统将所述反射激光转换为数字脉冲信号，将所述数字脉冲信号发送给主控系统；主控系统对所述数字脉冲信号的上升沿和下降沿到达的时间进行测量，确定自短波红外脉冲激光发射到所述反射激光被接收的时间间隔；所述主控系统根据所述时间间隔确定所述目标物体的距离信息。本发明的激光测距方法能够提高距离测量的精度，提高激光测距系统的抗干扰能力。

技术领域

本发明涉及激光探测和测距技术领域，特别涉及一种激光测距方法及系统。

背景技术

激光探测和测距(Light DetectionAnd Ranging，LiDAR)系统通常被称为激光雷达系统。激光雷达的基本工作原理是激光发射器发射激光到目标物体，接收器接收目标物体的反射光，激光雷达根据激光测距原理计算从激光雷达到目标物体的距离。其中，一个激光发射器和一个接收器组成一个激光测距通道。当激光对目标物体不断地扫描，可获得该目标物体上全部目标点的数据，对该数据进行成像处理后可得到该目标物体的三维立体图像。

常见的三维激光雷达是机械旋转式激光雷达，其包含多对激光发射器和接收器，每对激光发射器和接收器朝向不同的空间角度位置，形成扇面覆盖，然后用单轴旋转机构，驱动上述多对激光发射器和接收器整体旋转，实现三维激光扫描。

由于上述机械旋转式激光雷达的激光发射器和接收器的数量多、尺寸大，因此相邻激光测距通道间存在较大的物理间距，从而导致整个激光雷达的尺寸较大、角分辨率较低。同时，由于每个激光测距通道的激光发射器和接收器都需要进行精确校准，以保证对焦准确、发射和接收光轴精确平行，且需要保证相邻激光测距通道之间微小而精确的角度间隔，使得这类激光雷达组装和调校的工作量大、生产效率低，测量精度也难以保证。另外现有的激光雷达容易受到环境光的影响，抗干扰能力较差，并且无法应用于动态测距。

发明内容

针对现有技术的上述问题，本发明的目的在于提供一种激光测距方法及系统，能够提高距离测量的精度和系统的抗干扰能力。

为了解决上述问题，本发明提供一种激光测距方法，所述方法包括：

激光发射子系统向目标物体发射短波红外脉冲激光；

激光接收子系统接收所述目标物体对所述短波红外脉冲激光的反射激光；

所述激光接收子系统将所述反射激光转换为数字脉冲信号，将所述数字脉冲信号发送给主控系统；

主控系统对所述数字脉冲信号的上升沿和下降沿到达的时间进行测量，确定自短波红外脉冲激光发射到所述反射激光被接收的时间间隔；

所述主控系统根据所述时间间隔确定所述目标物体的距离信息。

进一步地，所述激光发射子系统包括驱动组件、固体激光器和折射光学透镜，所述驱动组件与所述固体激光器电连接；

所述激光发射子系统向目标物体发射短波红外脉冲激光包括：

所述驱动组件向所述固体激光器发送驱动脉冲信号；

所述固体激光器响应于所述驱动脉冲信号向所述目标物体发射短波红外脉冲激光；

所述折射光学透镜对所述短波红外脉冲激光进行扩束，将点光源扩束成为面光源。

进一步地，所述主控系统根据所述时间间隔确定所述目标物体的距离信息之前，还包括：

所述主控系统对所述驱动脉冲信号和所述数字脉冲信号进行自相关耦合，确定自相关系数；