[发明专利]一种多线扫描距离测量系统、方法及电子设备

说明书

本发明公开了一种多线扫描距离测量系统，包括：发射器，其包括由多个子光源组成的光源阵列，光源阵列被分组为多个光源单元，多个光源单元同时朝向目标区域发射多个线状光束；采集器，包括由多个像素组成的像素阵列，像素阵列被分组为多个像素单元，每个像素单元包括多个子像素单元；控制和处理电路，与发射器以及采集器连接，用于根据光信号计算线状光束从发射到被采集之间的飞行时间，并基于飞行时间计算待测目标物体的距离信息；其中，线状光束的投射视场与对应的子像素单元的采集视场匹配；控制与处理电路被配置为控制线状光束投射到目标区域进行扫描时致动大于子像素单元中对应数量的像素。本发明具有扫描速度快，帧率高的特点。

技术领域

本发明涉及光学测距技术领域，尤其涉及一种多线扫描距离测量系统、方法及电子设备。

背景技术

利用飞行时间原理(Time of Flight)可以对目标进行距离测量以获取包含目标的距离信息，而基于飞行时间原理的距离测量系统比如飞行时间深度相机、激光雷达(LIDAR)等系统已被广泛应用于消费电子、无人架驶、AR/VR等领域。此类基于飞行时间原理的距离测量系统通常包括发射器和采集器，利用发射器发射脉冲光束照射目标视场并利用采集器采集反射光束，通过计算光束由发射到反射被接收所需要的时间来计算物体的距离。

目前基于飞行时间原理的LIDAR主要包括机械LIDAR系统和固态LIDAR系统，其中，机械式LIDAR系统通过旋转基座实现360度大视场的距离测量，其发射器一般为点光源以及线光源，具有光束强度集中、精度高的特点，但扫描时间较长导致帧率较低。

而固态式LIDAR系统不包括可移动的机械零件，发射器包括发射器阵列，用于一次性向空间上发射一定视场的面光束，并通过面阵接收器接收，使分辨率及帧率均得到了提升，但缺点是光强较弱、信噪比差、测距范围较小。

以上背景技术内容的公开仅用于辅助理解本发明的发明构思及技术方案，其并不必然属于本专利申请的现有技术，在没有明确的证据表明上述内容在本专利申请的申请日已经公开的情况下，上述背景技术不应当用于评价本申请的新颖性和创造性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多线扫描距离测量系统、方法及电子设备，以解决上述背景技术问题中的至少一种问题。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

一种多线扫描距离测量系统，包括：

发射器，所述发射器包括由多个子光源组成的光源阵列，所述光源阵列被分组为多个光源单元，多个所述光源单元同时朝向目标区域发射多个线状光束；

采集器，所述采集器包括由多个像素组成的像素阵列，所述像素阵列被分组为多个像素单元，每个像素单元包括多个子像素单元，多个所述子像素单元用于采集经待测目标物体反射回的所述线状光束中的至少部分光信号；

控制和处理电路，与所述发射器以及所述采集器连接，用于根据所述光信号计算所述线状光束从发射到被采集之间的飞行时间，并基于所述飞行时间计算所述待测目标物体的距离信息；

其中，所述线状光束的投射视场与对应的所述子像素单元的采集视场匹配，所述控制与处理电路被配置为控制所述线状光束投射到所述目标区域进行扫描时以致动大于所述子像素单元中对应数量的所述像素。

在一些实施例中，所述发射器还包括有扫描单元，所述多个线状光束经过所述扫描单元后投射到目标区域中形成多个具有一定间距的线状投影图案。

在一些实施例中，所述多个具有一定间距的线状投影图案将目标视场分成多个区域，使得所述多个线状光束在扫描单元的偏转调控下实现对目标区域的分区域扫描。

在一些实施例中，所述发射器还包括有一字线镜片，通过所述一字线镜片将每个所述子光源发射的点状光束形成一条线状光束。