[发明专利]一种距离测量系统及测量方法

权利要求书

1.一种距离测量系统，其特征在于：包括沿基线设置的发射器与采集器、以及与发射器和采集器连接的处理电路；其中，

所述发射器包括由多个光源组成的光源阵列，所述光源阵列包括多个子光源阵列，所述子光源阵列被配置为沿基线方向逐个开启用于发射斑点光束；

所述采集器包括由多个像素组成的像素阵列，所述像素阵列包括多个子像素阵列，所述多个子像素阵列经配置以采集所述斑点光束经待测目标物体反射回的反射光束中的光子并形成光子信号；每个所述子光源阵列包括沿垂直于基线方向的一行光源，每个所述子像素阵列包括沿基线方向的至少一列像素，或者，每个所述子光源阵列包括沿垂直于基线方向的一列光源，每个所述子像素阵列包括沿基线方向的至少一行像素；

所述处理电路包括多个子处理电路，所述子处理电路与所述子像素阵列一一对应连接，以控制所述子像素阵列中的像素启动用于采集所述反射光束中的光子，并根据所述子像素阵列输出的所述光子信号计算出所述斑点光束从发射到反射回被采集的飞行时间；处于所述光源阵列中沿基线方向的同一列或同一行的光源发射的斑点光束均入射到同一个所述子像素阵列中的部分像素上，被同一个所述子处理电路计算出光束的飞行时间。

2.如权利要求1所述的距离测量系统，其特征在于：所述子光源阵列在驱动电路的控制下逐个分时段启动以投射所述斑点光束到目标视场；其中，在一个测量阶段仅激活一个子光源阵列，直到所有子光源阵列均被启动后，完成对整个目标视场的扫描。

3.如权利要求2所述的距离测量系统，其特征在于：所述光源阵列的扫描方向与基线方向相同。

4.如权利要求1所述的距离测量系统，其特征在于：所述像素阵列与所述处理电路设置在同一平面内。

5.如权利要求1所述的距离测量系统，其特征在于：还包括有衍射光学元件，所述子光源阵列发射的斑点光束经过所述衍射光学元件复制后投射到目标视场中形成两组斑点投影图案，以同步扫描目标视场中的两个区域。

6.如权利要求5所述的距离测量系统，其特征在于：所述像素阵列分为第一像素阵列和第二像素阵列，每个像素阵列包括多个所述子像素阵列；所述处理电路对应分为第一处理电路和第二处理电路，每个处理电路包括多个所述子处理电路；所述第一处理电路和所述第二处理电路分别设置在所述像素阵列的两侧并分别与所述第一像素阵列以及所述第二像素阵列一一对应连接，用于接收对应的子像素阵列内的像素输出的光子信号并计算光束的飞行时间。

7.一种距离测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

S10、控制发射器中的子光源阵列逐个开启，朝向目标视场发射斑点光束；其中，所述发射器包括由多个光源组成的光源阵列，所述光源阵列包括多个所述子光源阵列；

S20、控制采集器的子像素阵列中的像素启动以采集反射回的所述斑点光束中的光子，并形成光子信号；其中，所述采集器包括由多个像素组成的像素阵列，所述像素阵列包括多个所述子像素阵列；每个所述子光源阵列包括沿垂直于基线方向的一行光源，每个所述子像素阵列包括沿基线方向的至少一列像素，或者，每个所述子光源阵列包括沿垂直于基线方向的一列光源，每个所述子像素阵列包括沿基线方向的至少一行像素；

S30、利用处理电路中的子处理电路接收对应的所述子像素阵列输出的光子信号，并根据所述光子信号计算斑点光束从发射到被采集之间的飞行时间，所述处理电路被配置为包括多个所述子处理电路；所述子处理电路与所述子像素阵列一一对应连接；处于所述光源阵列中沿基线方向的同一列或同一行的光源发射的斑点光束均入射到同一个所述子像素阵列中的部分像素上，被同一个子处理电路计算出光束的飞行时间。

8.如权利要求7所述的距离测量方法，其特征在于：步骤S10中，沿基线方向逐个开启所述子光源阵列发射斑点光束，直至所有子光源阵列均被启动，完成对目标视场的扫描。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序；其中，所述处理器执行所述计算机程序时至少实现权利要求7-8任一项所述的距离测量方法。